一株红酵母菌胞外多糖的提取、纯化及其生物学功能的初步研究文献综述

 2023-01-05 07:01

一.课题研究背景及目的:

多糖是由多羟基醛或多羟基酮通过脱水缩合形成糖苷键,并通过糖苷键以线性或分支形式连接而成的链状聚合物,聚合度大于10,分子量为数万至数百万。多糖及其复合物按来源可以分为植物多糖,动物多糖及微生物多糖。随着各种分析手段的应用,人们逐步认识到多糖的结构复杂多样,除了传统观念中多糖在能量和结构上的功能,研究者发现作为生命体的重要组成成分之一,多糖几乎参与了生命的全过程并与许多重大疾病的发生发展具有密切关系,其在控制细胞分裂、调节细胞生长及维持生命体正常代谢等方面具有重要作用。因此,对多糖的研究日益受到科学家的关注与重视。糖科学已成为生命科学的重要分支,成为21 世纪生命科学的前沿和热点领域。

微生物多糖是指细菌、真菌、放线菌及某些微藻在代谢过程中所产生的对自身有保护作用的多聚糖的总称。根据微生物多糖单糖组成的类型,可分为同多糖(Homopolysaccharide)和杂多糖(Heteropolysaccharide)。同多糖是指由一种单糖组成的多糖,杂多糖是指由两种及两种以上的单糖组成的多聚糖,其中细菌胞外多糖多为杂多糖。按照微生物多糖在形态学上的分布不同,分为胞内多糖,胞壁多糖和胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)三种类型。胞内多糖位于细胞质中并为细胞提供碳源和能量,胞壁多糖存在于细胞层壁用来维持细胞的稳定或参与细胞内外信息的传导,胞外多糖则是微生物在细胞内合成后分泌到细胞外的多糖类物质。其中胞外多糖因其成本低廉,无原料来源问题,不仅活性广泛,而且安全无毒,理化性质独特,产量可观并且易于分离,便于实现工业化大规模生产,成为研究者青睐的对象。目前微生物多糖已经在食品、制药、石油化工等行业广泛应用,其作为凝胶剂、保鲜剂、乳化剂及成膜剂均具有良好的性能,产生了巨大的市场价值。许多微生物多糖都得到了较大规模的工业化生产。近年来,世界微生物多糖的产量每年增长速度均较快,年产值达近百亿美元。但是,由于从自然界分离的粗多糖是非常复杂的混合物,其中包括各种生物大分子的混合,不同多糖(包括中性多糖、酸性多糖、杂多糖)的混合以及不同分子大小、不同糖苷键构成的多糖的混合,因此多糖的研究难度依然很大,而其中最关键的就是其结构的研究。

目前,对细菌及一些大型真菌(蘑菇,灵芝等)的胞外多糖的研究相对较多,而对酵母菌胞外多糖的研究却极少。不过,有不少针对酵母菌胞壁多糖进行研究的。研究指出,酵母胞壁多糖具有免疫活性和抑制肿瘤生长等作用。受此类研究的启示,本课题拟对产胞外多糖的红酵母菌株先进行发酵,然后从发酵液中分离提取多糖,再经纯化研究其结构,并初步研究其生物学功能。

.实验流程:

1.红酵母胞外多糖的制备

1.1产胞外多糖酵母菌株的复壮及发酵

1.2发酵液预处理得胞外多糖粗品

2. 红酵母胞外多糖的纯化

2.1 大孔树脂层析纯化

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