糖类化学六66
《611生物综合》考试大纲
赣南医学院2020年硕士研究生入学考试《611生物综合》考试大纲Ⅰ考查目标生物综合考试范围为生物化学、细胞生物学和生理学。
要求考生系统掌握上述与医学密切相关的生物学课程的基本理论、基本知识和基本技能，能够运用所学的基本理论、基本知识和基本技能综合分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。
Ⅱ考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间本试卷满分为300分，考试时间为180分钟。
二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。
三、试卷内容结构生物化学100分细胞生物学100分生理学100分Ⅲ考查内容一、生物化学(一)生物大分子的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸化学结构和分类。
2.氨基酸的理化性质。
3.肽键和肽。
4.蛋白质的一级结构及高级结构。
5.蛋白质结构与功能的关系。
6.蛋白质的理化性质。
7.分离、纯化蛋白质的一般原理和方法。
8.核酸分子的组成，主要嘌呤、嘧啶碱的化学结构，核苷酸。
9.核酸的一级结构。
核酸的空间结构与功能，其他非编码RNA 的分类与功能。
10.核酸的理化性质及应用。
11.酶的基本概念，全酶，辅助因子，参与组成辅酶的维生素，酶的活性中心。
12.酶的作用机制，酶反应动力学，酶抑制的类型和特点。
13.酶的调节。
14.酶在医学上的应用。
(二)物质代谢及其调节1.糖酵解过程、意义及调节。
2.糖有氧氧化过程、意义及调节，能量的产生。
糖有氧氧化与无氧酵解的关系。
3.磷酸戊糖旁路的意义。
4.糖原合成和分解过程及其调节机制。
5.糖异生过程、意义及调节。
乳酸循环。
6.血糖的来源和去路，维持血糖恒定的机制及其临床意义。
7.脂肪酸分解代谢过程及能量的生成。
8.酮体的生成、利用和意义。
9.脂肪酸的合成过程，不饱和脂肪酸的生成。
10.多不饱和脂肪酸的生理作用。
11.磷脂的合成和分解。
12.胆固醇的主要合成途径及调控。
胆固醇的转化。
胆固醇酯的生成。
13.血浆脂蛋白的分类、组成、生理功能及代谢。
高脂血症的类型和特点。
14.生物氧化的特点。
第14章糖类
CH2 CH CH CH CH CHO OH OH OH OH OH
光学异构体数目：24＝16 （8D 8L）
8种D系醛糖
D-(+)-葡萄糖 L-(-)-葡萄糖
CHO H OH HO H H H OH OH CH2OH
鱼
骨
形
D-(+)-葡萄糖 D-(+)-葡萄糖（吡啶中析出） D 18.7
Fehling 深蓝色
等体积 CuSO4 ; 酒石酸钾钠（NaOH）
COO H OH HO H H H OH OH CH2OH
+
Ag
+ Cu2O
Benedict试剂
D-(+)-葡萄糖
CuSO4 ; Na2CO3 柠檬酸钠
葡萄糖酸
+ Cu2O
2、溴水氧化(酸性条件下,不能差向异构化）
CH=O H HO H H OH H OH OH CH2OH
O
OH
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
β-D-(+)-吡喃葡萄糖
思考：两者谁更稳定？
思考题：请写出β-D-(+)-吡喃甘露糖的稳定构象式？
CHO HO H HO H H H OH OH CH2OH
H HO HO H H H H CH2OH
D-(+)-甘露糖
O OH OH
β-D-(+)-吡喃甘露糖
二、果糖的组成及结构
2、变旋现象
D-(+)-葡萄糖（乙醇中析出）
D 112
D 52.5
特殊的现象 1、不和NaHSO3 、希夫试剂作用； 2、水溶液中变旋现象 新配制的葡萄糖水溶液自行改变比旋光度，最后达 到恒定值的现象称为变旋现象。
医学生物化学(第六章)糖 代 谢
46
F-2,6-BP的生成与作用 * 生成：
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
* 作用：促进F-1,6-BP生成
图6-5
47
PFK-2是一双功能酶：
PFK-2活性(使F-2,6-BP↑) 具有
2,6-二磷酸果糖酶2活性(使F-2,6-BP↓)
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
TCA循环
56
图6-3 糖代谢三条途径间的关系
①无氧酵解 ②磷酸戊糖途径 ③有氧氧化
57
(一) 葡萄糖
丙酮酸
* 胞浆内进行
* 过程同糖酵解, 消耗2ATP
* 生成4ATP
* 生成2 NADH + H+
(3-磷酸甘油醛 (×2)
1,3-二磷酸甘油酸)
58
己糖激酶
6-磷酸果糖 激酶-1
(直链)
丙 酮 酸 激 酶
四个阶段:
I.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
II.
(×1)
磷酸己糖
裂解
(×2)
磷酸丙糖
(×2) 氧化 (×2)
III. 磷酸丙糖 丙酮酸
IV.
(×2)
丙酮酸
还原乳(×酸2)(无氧)
18
(×2) (×2)
(×2)
19
1.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
(1) Glc/Gn磷酸化为G-6-P
第一次磷酸化反应
a. 神经系统：
下丘脑和自主神经 调节 激素分泌
b. 激素：
(表6-1)
c. 组织器官: 肝脏最主要
9
激素对血糖浓度的调节
相互协同/拮抗
生物体的化学组成
第四章
生物体的化学组成
各种有机质的平均组成及其意义
代表性生物体及其不同部分的生化组分组成
生物体 浮游植物 （藻类） 浮游动物 细菌 松 高等植物 蕨类 草类 木质部 木本植物 的不同部 分 松叶 石松孢子 孢粉质 木栓质 蛋白质 23 脂类 11 糖类 66 木质素 － 资料来源 亨特， 1979
硬脂酸（C18H36O2）
简化式
╲╱╲╱╲╱╲╱ ＝╲╱╲╱╲╱╲╱COOH 油酸（C18H34O2） ＝ ╱╲╱╲╱ ╲╱ ╲╱╲╱╲╱╲╱COOH 亚油酸（C18H32O2） ＝ ＝ ╲╱＝ ╲╱ ╲╱ ╲╱╲╱╲╱╲╱COOH 亚麻酸（C18H30O2） ＝ ＝╲╱ ＝╲╱＝╲╱╲╱COOH 花生四烯酸（C H O ） ╱╲╱╲╱ ╲╱ 18 32 2 图 5-3 生物体中主要的脂肪和油组分
甘油
脂肪酸（钠盐）
O C－OH
软脂酸（C16H32O2）
O H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 C C C C C C C C C－OH H3C C C C C C C C C H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2
简化式
O C－OH
第四章
生物体的化学组成
天然产生的生物主要包括浮游植物、细菌、 高等植物和浮游动物。但如果从元素组成上 来考察，它们均主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、 氮(N)、硫(S)等元素组成，如果从生物化学 组分来考察，它们主要由糖类、脂类、蛋白 质、核酸及（高等植物的）木质素所组成， 此外，还有少量维生素、激素和无机的矿物 质（无机盐）。沉积有机质来源于生物体， 它应该在一定程度上继承了原始生物体的元 素组成和化学组成特征，这正是我们研究生 物的化学组成的原因。
第四章
生物体中的糖类
3
3-磷酸甘油酸磷酸
3-磷 酸 甘 油 酸
4
磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸 2-磷 酸 甘 油 酸
1）第一阶段：葡萄糖 1, 6-二磷 酸果糖
CH2OPO3H2
H
OH
OH H
H2O3PO 磷酸己糖异构酶
OH
OH
H OH 6－ 磷 酸 葡 萄 糖
ADP
Mg 己糖磷酸激酶
CH2 O CH2OH
OH
(1)淀粉（分为直链淀粉和支链淀粉） • 直链淀粉分子量约1万-200万，250-260
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显深蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键， 分子量较高。遇碘显紫红色。
（2）糖原
• 动物淀粉，贮存于肝脏和骨骼肌； • 8~12个残基发生一次分支，结果增加了水
OH
OH OH
CH2OHHo OH
O OH
CH2OH
O－－D－吡喃葡糖 基-（12）－ －D呋喃果糖苷
•乳 糖
• 麦芽糖
CH2OH
OH
o
OH
1
OH
CH2OH
4 OH O
o OH
OH
OH
O-β-D-吡喃半乳糖 基－（1 4）－α －D-吡喃葡糖
CH2OH
O
1
4
O
CH2OH
O OH
1 32
3. 多糖
2、磷酸烯醇式丙酮酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的催化 下形成草酰乙酸。在大脑和心脏中存在这个反应。
3.天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草 酰乙酸和α-酮戊二酸。异亮氨酸、缬氨酸、 苏氨酸和甲硫氨酸也会形成琥珀酰CoA。其 反应将在氨基酸代谢中讲述。
糖化学和糖代谢(共149张PPT)
葡萄糖的主要分解代谢途径
葡萄糖
糖酵解
（有氧或无氧）
6-磷酸葡萄糖
（无氧） 丙酮酸
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
磷酸戊糖途 径
三羧酸 循环
55
细胞定位
动物细胞
磷酸戊糖途径
糖酵解
丙酮酸氧化三
羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
右旋糖苷 2） 生化分离－－交联葡聚糖
41
五、糖蛋白和蛋白聚糖 （一）糖蛋白：糖含量<蛋白含量
1.糖蛋白的结构 O连接 和含－OH的氨基酸以糖苷形式结合
N连接 与天冬酰胺的酰胺基连接
42
（二）蛋白聚糖 蛋白含量<糖含量
糖胺聚糖链共价连接于核心蛋白组成
糖胺聚糖是不分枝的、呈酸性的、阴离子多糖长 链聚合物，以氨基己糖和糖醛酸组成的二糖单位 为基本单元构成， 旧称粘多糖、氨基多糖、酸性 多糖。它是动、植物，特别是高等动物结缔组织
糖原是人和动物餐间以及肌肉剧烈运动时最易动用的葡 萄糖贮库。
35
36
糖原结构与支链淀粉很相似，糖原分支程度更
高，分支链更短，平均8-12个残基发生一次分支。 高度分支可增加分子的溶解度，还可使更多的非 还原末端同时受到降解酶（糖原磷酸化酶、 -淀 粉酶）的作用，加速聚合物转化为单体，有利于即时
动用葡萄糖贮库以供代谢的急需。
一个还原端。
32
33
淀粉
淀粉水解
（酸或淀粉酶）
直链淀粉 支链淀粉
红色糊精
无色糊精 麦芽糖 葡萄糖
遇碘显色
第一章_____糖类化学
氨基化
生物化学
糖
40
脱氧
生物化学
糖
41
单糖的化学性质
化学性质 氧化（还原 性） 反应 还原金属离子，氧化成糖 酸 醛酮基可被还原成醇 重要性 为鉴定还原糖的基础 某些植物中所含醇如山梨醇 甘露糖醇可能是由此反应生成 可作为鉴定单糖的基础 为单糖转化的基础
由 醛 化 酮 学 产 性 生 质 的
因此,已聚糖的分子式用(C6H10O5)来表示，其
他多糖类推。
生物化学 糖 9
1.2 单糖
1.2.1 单糖的结构 单糖是多羟基醛或多羟基酮,又因葡萄糖被钠汞 剂(钠和汞的合金)和HI还原后生成正己烷,被浓 硝酸氧化产生糖二酸(二羧酸),而多羟基醛,多羟 基酮,正己烷和糖二酸都是开链化合物,所以单 糖的结构必然是链状的,可以下列公式表示：
粮食(谷类)含丰富的淀粉,甘蔗和甜菜含大量蔗糖,鲜果含果糖
和果胶.所有这些核糖,葡萄糖,果糖,乳糖,蔗糖,糖元,果胶,纤维 素,淀粉以及麦芽糖(俗称饴糖)都属于糖类.
生物化学
糖
2
糖类对人类十分重要,我们用的竹,木,棉制品,吃的米,麦
,杂粮,果糖,工业和医药上用的各种糖都属于糖类的物品.
人类及动物的器官和个体活动(包括做工)所需的能量主 要靠食物中的糖类(特别是淀粉)供给.植物的种子萌发和 生长所需的能源主要靠其自身制造的淀粉.食草动物(如 牛,羊等)和某些微生物能利用纤维素作能源.
白色结晶，果甜。易 溶于水，有旋光作用， 无变旋作用（无α，β 型）
无还原性，不能形成糖 脎。不被酵母发酵，水 解后形成一分子葡萄糖 与一分子果糖。加热至 200℃以上变成棕黑色焦 糖
麦 芽 糖
五 谷 麦 芽
生物学作业
生物学作业第二章脂类的化学一.填空1.膜主要是由两类分子组成:_____和_____。
2._____磷脂脂肪酸尾的链长可增加膜的流动性。
3.膜结构的液态镶嵌型认为大多数蛋白质和脂质能够自由迅速地进行_____,但不容易从膜的一侧表面_____到另一侧表面。
4.脂类的分类依据是______。
5.磷脂的主要不同点是______,其主要的生物学功能是______。
6.鞘磷脂类的分子由______和______组成。
7.磷酸甘油酯分子是______分子,具有______头部和______尾部。
8.磷酸甘油酯的不同在于______的不同。
9.磷酸甘油酯是______的主要成分。
10.鞘脂类包括______.______和______三类物质,其相同的结构成分是______。
11.自然界最丰富的磷脂是______和______。
12.鞘磷脂.脑苷脂和神经节苷脂的极性头部分别是______.______和______。
13.三酰甘油酯也称______,是由一分子______和三分子______结合而成。
二.判断1.基本的双层膜结构是从细胞到细胞一代代传递下来的,但其遗传性与遗传(DNA)信息无关。
2.磷脂的极性头基与氨基酸的侧链相似,二者在电荷和极性方面都是可以改变的。
3.膜与蛋白质一样具有亲水表面和疏水内部。
4.生物膜最可能是通过模板指导的装配过程形成的。
5.大多数单个蛋白质和蛋白质聚集在膜内都保持一种非随机的分布。
6.膜整合蛋白质通常比外周蛋白疏水性强。
7.能引起脂肪酸在膜内紧密包装的脂肪酸结构的任何改变都将降低膜的流动性。
8.膜的两侧表面显示出不同的蛋白质和不同的酶活性。
9.核膜与内质网膜是连续的。
10.不同种的细胞膜可以融合这一发现表明所有的细胞膜都是由相同的成分构成的。
11.膜的胞质表面和外表面是随着小泡形成和小泡融合的每一循环而改变的。
12.蜂蜡属于脂类物质。
13.生物体内的脂类物质是生物的贮藏物质。
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糖类化学6第五节微生物胞外多糖微生物多糖包括某些细菌、真菌和蓝藻类产生的多糖,主要以三种形式存在:粘附在细胞表面上;分泌到培养基中;构成细胞的成分.微生物多糖,因其安全无毒、理化性质独特等优良性质而倍受关注.微生物多糖包括胞内多糖、胞壁多糖和胞外多糖.胞外多糖是由微生物大量产生的多糖,易与菌体分离,可通过深层发酵实现工业化生产.一般微生物多糖是以淀粉水解为碳源发酵生产,也可直接利用可溶性淀粉经微生物酶作用制得.据Ｄ.Ｅ.Ｅｖｅｌｅｉｇｈ统计,已经发现49属76种微生物产生胞外多糖,但真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种.近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量均在10%以上,而一些新型多糖年增长量在30%以上.到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖主要有黄原胶(Ｘａｎｔｈａｎｇｕｍ)、结冷胶(Ｇｅｌｌａｎｇｕｍ)、小核菌葡聚糖(Ｓｃｌｅｅｒｏｇｌｕｃａｎ)、短梗霉多糖(Ｐｕｌｌｕｌａｎ)、热凝多糖(Ｃｕｒｄｌａｎ)等.微生物多糖具有植物多糖不具备的优良性质,它们生产周期短,不受季节、地域和病虫害条件限制,具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景.目前,许多微生物多糖已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等,广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域.据估计,全世界微生物多糖年加工业产值可达50～100亿美元.一、微生物胞外多糖的提取和回收在微生物胞外多糖的生产过程中,除采用特殊工艺控制发酵过程以外,下游技术即产品的提取和回收,同样是保证产品质量、降低生产成本的关键,成为多糖生产的制约因素.下面以黄原胶(图1)和小核菌多糖(图2)为例,对微生物胞外多糖的提取回收工艺进行论述.提取回收的目的是获得便于应用的产品形式(固体或液体).终产物应具有最小的降解度,并基本上不含有其它发酵产物和培养基等杂质.食品级产品还应符合无毒和卫生的各项要求.黄原胶、小核菌葡聚糖等发酵液粘度很高的品种,应视其应用目的来规定产品形式和纯度级别,然后选择合适的工艺路线.目前工业中应用的提取回收方法主要有沉淀法(有机溶剂、盐、季铵盐、酸)和直接干燥法(转筒烘烤、喷雾干燥、瞬时快干).工业生产中最方便的产物分离方法是醇沉淀法.常用的醇有甲醇、乙醇和异丙醇.盐沉淀法适用于多数聚阴离子多糖.在碱性条件下,高价金属阳离子及有机阳离子(如季铵盐)可与聚阴离子多糖形成沉淀;经酸化处理后,可使离子解离下来而转为醇沉淀.常用的盐有ＣａＣｌ2、Ｃａ(ＯＨ)2、ＡｌＣｌ3和Ａｌ(ＮＯ3)3;季铵盐有十六烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵.盐沉淀法的优点是用醇量比醇沉淀法少2-3倍,但产品质量略差.直接干燥法是将发酵液蒸发水分而直接干燥成固体产品.在实验室中,冷冻干燥是达到这一目的的最好方法.工业上常用转筒烘烤、鼓风干燥、喷雾干燥和瞬时快干等方法,得到的都是低档的粗制品,其中含有大量菌体、无机盐、有机残余物等杂质.因此产品的水溶性差、色泽深、流变性也不好,应用范围受到限制.醇沉淀法现在还是工业中比较常用的提取回收方法,但是醇用量过大这一问题迫切需要解决.二、几种主要的微生物胞外多糖及其应用微生物胞外多糖是近20年来陆续开发的发酵新产品.因其具有独特的物化性质,已作为乳化剂、增稠剂、稳定剂、胶凝剂、成膜剂、悬浮剂和润滑剂等应用于石油、化工、食品和制药等多个领域.微生物胞外多糖的应用见表1.1.黄原胶(Ｘａｎｔｈａｎｇｕｍ)黄原胶又名黄单胞菌多糖、汉生胶、苫顿胶等,是黄单孢杆菌产生的胞外杂多糖的统称.该产品属于水溶性胶,是目前国内外正在开发的几种微生物多糖中最具特色的一种,也是世界上生产规模最大、用途最广的微生物多糖.由于黄原胶具有良好的增稠性、假塑流变性、水溶性、悬浮性、乳化稳定性、耐酸耐碱、抗盐、抗温、优良的兼容性等性能,其应用覆盖面多达20多个行业,用于30-40种产品,尤其是在食品行业,而用作增稠剂、成型剂已相当普遍.另外,黄原胶在采油、轻工业、印染、造纸、纺织、陶瓷、涂料、医药等行业用途也相当大.美国Ｋｅｌｃｏ公司早在60年代初即开始了大量商业化生产黄原胶;1969年,美国食品和药品管理局批准黄原胶作为食品添加剂;1983年,世界卫生组织、粮农组织批准在世界范围使用.其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广.世界上生产黄原胶的国家和地区有10余个,美、英、法、日、德等均生产黄原胶,年总产量近3万吨,且每年以7%的速度增长,我国自20世纪70年代以来黄原胶工业也从无到有,迅速发展起来.目前我国每年约有上万吨的市场,而国内生产能力仅能满足三分之一,可见国内、国际市场潜力巨大.黄原胶的生产主要以淀粉、淀粉水解糖浆为底物,由黄单胞杆菌发酵制得.2.凝结多糖(热凝多糖,Ｃｕｒｄｌａｎ)凝结多糖是由微生物产生的,以β1,3 葡萄糖苷键构成的水不溶性葡聚糖,是一类将其悬浊液加热后既能形成硬而有弹性的热不可逆性凝胶又能形成热可逆性凝胶的多糖类的总称.它是1964年由原田等从土壤中分离出的一种名为Ａｌｃａｌｉｎｇｅｎｅｓｆａｅｃａｌｉｓｖａｒ.ｍｙｘｏｇｅｎｅｓ10Ｃ3的细菌产生的(后来发现Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属的许多保存菌株都可以产生该多糖).凝结多糖是继黄原胶、结冷胶之后又一种新的微生物发酵生产的多糖.这种食品添加剂由美国Ｔａｋｅｄａ股份有限公司ＯｒａｎｇｅｂｕｒｇＮＹ生产,并以ＰｕｒｅｇｌｕｃａｎＴＭ为商品名,从1989年起在日本、韩国、台湾广泛使用.美国ＦＤＡ于1996年准许将其作为食品的稳定剂、增稠剂用于食品配料中,日本、加拿大等国已有生产.目前,我国江苏省食品发酵研究所采用微生物发酵法生产热凝多糖的工艺已基本完成工业性试验,正致力于实际工业化生产的前期准备工作.3.短梗霉多糖(普鲁蓝,Ｐｕｌｌｕｌａｎ)短梗霉多糖是出芽短梗霉产生的一种胞外多糖,又称普鲁蓝.出芽梗霉是一种多形态真菌,其酵母状细胞可分泌短梗霉多糖.短梗霉多糖分子以β- 1,6 糖苷键连接而成,由于其具有极佳的成膜性、可塑性、阻氧性和粘结性,并且具有无毒无害和无任何副作用等独特的物理化学和生物学特性,在食品、医药、化妆品、印刷及农业等众多领域具有广泛的应用前景.目前国内主要在水果保鲜上做了试验.短梗霉多糖具有极佳的成膜性,其水溶液可以在水果表面形成一层透明有光泽的薄膜.该薄膜对氧气、氮气、ＣＯ2、水分和有关香气有很好的阻隔作用,而且有较强硬度及对温度变化的稳定性.因此,在水果表面挂上短梗霉多糖薄膜后,能有效地阻止水分、氧、氮和ＣＯ2等气体在果品内外的交换,从而抑制了水果的呼吸作用,减少了营养的储藏性损耗,进而达到了良好的保鲜目的.4.结冷胶(Ｇｅｌｌａｎｇｕｍ)结冷胶是由沼假单胞菌ＡＴＣＣ31461生产的一种线性阴离子杂多糖.结冷胶于1978年发现,由Ｋｅｌｃｏ有限公司生产制造,在1981年已投入商业化生产,其商品名为Ｇｅｌｒｉｔ.在日本,于1988年将其应用于食品中,但是在其他国家得到认可的时间较晚.1990年ＦＤＡ对其给予了认可,到1992年终于得到了权威性认可.目前已广泛应用于食品工业中.结冷胶有藻酸盐胶(Ｋｅｌｃｏｇｅｌ)和Ｇｅｌｒｉｔｅ两种类型,藻酸盐胶是唯一的食品级结冷胶.通过增加离子浓度和提高温度,结冷胶能得到热可逆性胶.一般的胞外多糖胶不均匀且不透明,不适合应用于食品工业中.结冷胶的优点是在金属离子存在时也可形成透明胶体,所以它可应用于食品工业.结冷胶的主要作用是作为凝胶剂、增稠剂、悬浮剂和成膜剂.它可以与其他胶体联合使用,如黄原胶、明胶和槐豆胶.结冷胶可以使食品稳定、增强食品结构和增加风味等.结冷胶除了在食品中广泛应用外,还应用于其他许多工业.它可以作为琼脂的替代品制备生物培养基,特别是可以用于澄清度要求高的培养基,如嗜温微生物的培养基.结冷胶在园艺和农业中的使用前景也很广阔,它被认为是植物组织培养的良好培养基.还有其他的应用如:可用于胶囊、胶片、胶卷、纤维、牙科制品以及个人护理用品等.5.小核菌葡聚糖或硬葡聚糖(Ｓｃｌｅｒｏｇｌｕｃａｎ)硬葡聚糖是真菌—小核菌生产的一种中性葡聚糖.多糖呈线性结构,由Ｄ-吡喃葡萄糖通β- Ｄ- (1,3)键相连形成主链,再与单个Ｄ-吡喃葡萄糖单位以β-Ｄ-(1,6)键相连.硬葡聚糖在冷水中均可溶解,溶液具有很高的假塑性,不受温度、ｐＨ和电解质变化的影响,稳定性也强.在发酵多糖的分子量受条件的影响较小.硬葡聚糖与黄原胶有许多相似点,在食品工业中应用广泛.此合物与水的结合性、稳定性、黏稠性和悬浮性很好.但是,由于其生产费用高于黄原胶,故不经常用.发酵条件的优化可以提高硬葡聚糖的产量,但同时也会使单位生产消耗增加.6.来自乳酸菌的胞外多糖近几年来,人们发现用于发酵牛奶中的微生物也可生产胞外多糖.这些多糖和黄原胶不同,是添加到食品中去的,而是微生物发酵牛奶的过程中产生的.这些微生物为乳酸菌,主要是乳杆菌四联球菌和明串珠菌.由德氏乳杆菌、乳酸乳球菌、瑞士乳杆菌和米酒乳杆菌生产的胞外多糖的结构已得到确认,这种生物聚合物是由Ｄ-半乳糖通过(1,3)和(1,4)糖苷键连接而成的.这种聚合没有离子特性,这是它能在复杂蛋白质原料(牛奶)中存在的重要原因.这些生物聚合物在牛奶发食品中的作用是赋予产品结构和流变特性,这一点在酸奶食品中十分重要.尽管具有天然产物的点,但在其他领域里这些多糖的应用不能与黄原胶和结冷胶相比.而且,微生物有时会失去产生这些多糖的能力,分泌出的多糖的浓度也较低.这些原因使得这些聚合物的经济前景并不十分好.三、微生物多糖的分离与组成分析微生物多糖的种类多样,性质各异。
近年来,研究者借助各种技术和手段对多种微生物多糖的分离、组成和结构进行了深入研究。
实验室生产微生物多糖的培养基一般为高糖培养基,工业生产多采用淀粉发酵或利用糖厂废糖蜜为原料。
微生物多糖的发酵液较粘稠,收获时一般加入蒸馏水降低粘度再透析除盐,离心去除菌体与杂质,加入有机溶剂沉淀多糖,得到多糖粗品。
有机溶剂多用丙酮、乙醇、异丙醇、氯化十六烷基吡啶(ＣＰＣ)等。
多糖粗品可以通过阴离子或阳离子柱层析纯化,并据以判断多糖所带电荷的种类。
层析产品经冷冻干燥即得到多糖精品。
将多糖精品进行凝胶过滤层析可以判定分子量范围,通过元素分析可以检测Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ等元素含量,通过红外光谱测定可以确定键型与特征官能团,从而确定多糖的类型。
将多糖水解后进行高效液相色谱分析,可以确定多糖中单糖组分的类型及所占比例,通过红外、色质联用与核磁共振进行精确分析可以确定多糖分子结构。
四、营养物对微生物多糖合成的影响在微生物多糖合成过程中,营养物的主要影响因素是培养基中的Ｃ源与Ｎ源,微量元素及金属离子也有一定促进作用。