微生物胞外多糖研究进展

微生物胞外多糖主要是指微生物产生的一些水溶性胶,近几年来由于糖化学的迅速发展,微生物胞外多糖理论和应用的研究逐渐受到了人们的关注。对黄原胶、结冷胶多糖的结构与性能、研究现状和应用状况进行了综述。     

结冷胶生物合成机理研究进展

结冷胶是少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)产生的一种新型微生物多糖,其独特的流变特性使结冷胶具有广泛的工业用途。虽然在结冷胶的理化特性方面的研究比较详尽,但是对结冷胶的发酵生产及其生物合成机制还缺乏深入了解。主要关注最近在结冷胶生物合成途径分子生物学方面的研究,用于编码结冷胶生物合成所需蛋白质的基因主要有三类:与糖核苷酸合成有关的基因、与四碳重复单元合成有关的基因及与长链聚合和多糖分泌有关的基因。基因工程是结冷胶分子改造和产量增加最具前景的方法。     

结冷胶对小麦粉及面筋蛋白影响的研究

将结冷胶按不同比例添加到小麦面粉中,分别考察了结冷胶对小麦面粉粉质特性、拉伸特性、糊化特性的影响。结果表明：结冷胶可以提高面团的吸水率,缩短面团形成时间,提高稳定时间,降低弱化度,且含量越高（300mg/kg~3000mg/kg）,效果越好;随着结冷胶添加量的增加,拉伸面积、抗拉伸阻力和最大拉伸阻力均呈现增大的趋势。结冷胶对小麦面粉的糊化特性影响不大。同时,进一步考察了结冷胶对小麦面筋蛋白的流变性及微观结构的影响,结果显示：结冷胶可以增加面筋蛋白的黏弹度、韧性及持水性,添加量为600mg/kg的结冷胶便能有效增加面筋的弹性,使面筋网络结构更为连续平滑、孔径变小,孔洞密集且均匀分布。     

瓜尔胶与结冷胶复配协效作用规律及粘度流变性研究

瓜尔胶是一种天然高分子化合物,作为增稠剂、稳定剂被广泛使用。瓜尔胶可以与多种多糖胶复配,得到凝胶或高粘度溶液。结冷胶是一种优良的微生物多糖胶,具有极佳的稳定及悬浮效果,在含乳饮料及液态产品中应用广泛。由于其价格较高,溶胶受pH及阳离子浓度影响较大,结冷胶的应用常常受到限制。本文研究了结冷胶-瓜尔胶的配比、pH、离子种类和浓度对瓜尔胶-结冷胶复配体粘度的影响。研究结果表明:复配胶具有协同增粘效果;复配胶粘度在pH值7~11范围内随pH值升高而下降,在pH值为3~7范围内随pH值升高而上升;在盐离子达到一定浓度时,单独的结冷胶无法形成均一体系,而瓜尔胶-结冷胶复配体系能够形成稳定溶胶。     

一株产结冷胶的少动鞘氨醇单胞菌的筛选鉴定

为了获得利用蔗糖高产结冷胶的野生菌株,从北海涠洲岛表层土样分离筛选出一株利用蔗糖高产结冷胶的野生菌株,命名为gxas-815。经Biolog生理生化分析和16S r DNA序列分析,鉴定该菌为少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)。此菌株能以蔗糖为原料发酵生产结冷胶,摇瓶实验表明,在含3%蔗糖、0.3%蛋白胨、0.15%磷酸氢二钾、0.15%硫酸钾、0.25%磷酸二氢钾、0.3%无水硫酸镁的发酵培养基中的结冷胶产量达13.75 g/L,结冷胶每克蔗糖产率达0.458 g,并且能利用糖蜜中除蔗糖外的其他碳源。     

溶氧控制策略对结冷胶发酵过程的影响

结冷胶作为一种吸水水性极强的胶体,其广泛应用于食品,饮料,医药,化妆品等行业。发酵法生产结冷胶的过程中,由于发酵液的黏度很高,溶解氧(DO)的控制极为困难。大规模工业化生产结冷胶的过程中,通常可以通过增加通气量或提高搅拌转速这两种策略来提高发酵过程中的溶氧水平。本文通过对比这两种控制策略对60吨发酵罐生产结冷胶产量、能耗的影响,得出通过提高搅拌转速的溶氧控制策略更加高效和节能。提高搅拌转速的发酵批次与增加通气量的发酵批次相比,结冷胶平均产量提高了9%,能耗降低了10%。     

低能氮离子注入诱变选育高产结冷胶菌株的研究

结冷胶是由伊乐假单胞杆菌生成的具有重要商业价值的微生物胞外多糖。本研究为了提高伊乐假单孢菌的产结冷胶水平,采用低能氮离子注入的方法选育高产菌株。经过初筛和复筛得到一株高产结冷胶菌株Pseudomonas elodea A3-5。该菌株传代稳定,生长迅速,在7 L发酵罐内生长状态优于出发菌株,分子量和品质都较高,分批发酵结冷胶产量达到16.5g/L,较出发菌株明显提高了25%。     

结冷胶固定化保加利亚乳杆菌及在玉米秸秆连续发酵d-乳酸中的应用

秸秆生物炼制化学品是解决秸秆资源利用附加值低、减轻秸秆焚烧带来的环境污染的主要方法之一。本研究制备了结冷胶固定化保加利亚乳酸杆菌(Lactobacillus bulgaricus)T15凝胶珠(结冷胶-T15凝胶珠),并对其性质进行表征,建立了结冷胶-T15凝胶珠固定化细胞循环连续发酵产D-乳酸发酵工艺。结冷胶-T15凝胶珠的断裂应力为(91.68±0.11) kPa,较海藻酸钙固定化T15凝胶珠(海藻酸钙-T15凝胶珠)提高了125.12%,表明结冷胶-T15凝胶珠的强度更强。以结冷胶-T15凝胶珠为出发菌株,葡萄糖为发酵基质,10批次循环(720h)发酵,其D-乳酸最高批次产量为(72.90±2.79)g/L,较海藻酸钙-T15凝胶珠提高了33.85%,较游离T15提高了37.70%。将葡萄糖更换为玉米秸秆酶解液,使用结冷胶-T15凝胶珠进行10批次循环(240 h)发酵,D-乳酸生产强度可达(1.74±0.79)g/(L·h),远高于游离菌。10批次循环发酵后结冷胶-T15凝胶珠磨损率小于5%,表明结冷胶是一种细胞固定化的良好载体,可广泛应用于细胞固定化工业发酵领域。本研究为细胞...     

合成生物聚合物的重要微生物资源-鞘氨醇单胞菌

摘要：鞘氨醇单胞菌属的许多菌株能够合成结冷胶、沃仑胶、迪特胶等多种结构相似,物理性能多样的生物聚合物,统称为鞘氨醇胶。目前,结冷胶已经大规模的生产和应用,由于鞘氨醇单胞菌属的提出仅有十几年的历史,其他种类鞘氨醇胶的研究和开发才刚刚起步。本文综述了鞘氨醇单胞菌属分类研究的最新进展,以及鞘氨醇胶的结构、特性、生物合成途径、分子遗传学和基因工程的研究现状,并对今后的研究重点和方向进行了展望。     

细菌胞外多糖生物合成转录调控因子研究进展

细菌胞外多糖(Exopolysaccharide,EPS)因其独特的理化特性和生理活性,在食品、制药和化工等领域广泛应用。在食品行业中,黄原胶、结冷胶和热凝胶等细菌EPS备受青睐。转录调控因子能在转录水平上调控eps基因的表达,影响细菌EPS的生物合成。目前细菌EPS转录调控因子的研究报道较少,且多数已知的EPS转录因子调控机制尚未阐明。本文总结了近年来细菌EPS调控因子的研究进展,重点介绍其研究方法和调控机制,以期为细菌EPS转录调控研究提供借鉴。