2012-朱桂兰综述 微生物多糖的研究进展
多糖生物活性及其发展状况的研究【文献综述】
文献综述食品科学与工程多糖生物活性及其发展状况的研究[摘要]多糖是一类重要的生物活性物质，广泛存在于动物、植物、微生物等有机体中．它是自然界中储量丰富的生物聚合物，具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等功能。
本文就国内外目前对多糖的来源、生物活性及提取方法进行了综述。
[关键字] 多糖；来源；生物活性；提取方法1 概述多糖（polysaccharide, PS）是由单糖之间脱水形成糖苷键，并由糖苷键线性或者分枝连接组成的链状聚合物，广泛地分布于动物、植物、微生物、海藻等几乎所有的有机体中。
多糖除了作为生物体的能量资源和构成材料外，还是一种生物效应调节剂，能控制细胞的分裂与分化，调节细胞的生长与衰老，增强机体的免疫功能。
1943年，多糖作为广谱免疫促进剂被首次应用于临床，此后应用越来越广。
多糖作为药物始于1943年[1]，随着化学和生物学的快速发展和分离技术的提高，多糖的生物学功能，特别是多糖作为生命物质参与生命的全部时间和空间功能，如受精、着床、分化、发育、免疫、感染、癌变、衰变等等[2]，突破了多糖作为支持组织和能量来源的传统观念。
20世纪70年代发现多糖类物质具有抗病毒、抗凝血、诱导干扰素产生、促进蛋白质、核酸生物合成等功能。
2 多糖的来源糖类物质是所有生命有机体的重要组成部分，广泛存在于动物、植物、和微生物细胞壁中，是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一类重要的生物分子。
多糖按照来源可分为植物多糖、微生物多糖、藻类多糖和动物多糖等。
植物多糖来源于植物的根、茎、叶、皮、种子和花。
我国今年来对植物多糖，特别是具有中国特色的中草药多糖的药物活性已有广泛和深入的研究，例如免疫调节功能是植物多糖最主要和最重要的生物活性，药用植物中存在着广泛的免疫活性多糖。
植物多糖研究的比较深入的有黄氏多糖、当归多糖、刺五茄多糖、芦荟多糖等[3]。
目前在中草药中的某些品种，特别是生物活性明确的中草药来源的多糖，如何能较快达到符合国际规范的新药是很迫切的任务。
植物多糖的研究进展(综述)
多糖 是 生 物体 中广泛 存 在 的物 质 。 生 物体 内 是 重要 的生 物 大分 子 ， 维持 生命 活 动 正 常运 转基 本 是 物质 之一 。大量研 究表 明 。 多糖 除有 免疫 调节 、 抗肿
瘤生 物 学 效应 外 。 有 抗衰 老 、 还 降血糖 、 抗凝 血 等作 用。 且对 机 体毒 副作 用 小 。因此 ， 多糖 的深入 研究 对 将 为 探讨 发展 多糖 类药 物 治疗 奠定基 础 。
作 者 单 位 ：安 徽 省 计 划 生 育 学 校 池州 ２ ７０ ４００
功能 的发 挥主要 通 过 以下途径 来实 施 的回 。 ２１１ 激 活 巨噬 细胞 由于 巨 噬 细 胞 在 抗 肿 瘤 和 ．． 抵御 各 种 感染 方 面具 有 主要 作用 ． 因而 激 活 巨噬 细 胞可 提 高机体 抗肿 瘤和抗 病 毒 的能力 。许 多植 物多 糖都 能 激 活 巨噬 细胞 ， 强其 吞噬 功能 和 机体 的特 增 异性 。如人参 多糖 具有 显著 增强 腹腔 巨噬 细胞 的吞 噬功 能 。 激活 网状 内皮系统 （ Ｅ ）并 且对 实 验 性小 Ｒ Ｓ， 鼠肿 瘤有 抑制 作用 。高 梅等圈 研究 发 现 ， 苓多糖 通 猪 过 激 活 巨噬 细 胞 合成 与 释 放单 核 因子 活 化 淋 巴细 胞。 从而 增强 机体 对肿瘤 细胞 的免 疫应 答作 用 。 ２１ 激 活 Ｔ和 Ｂ淋 巴细 胞 有 些 植 物 多 糖 能 刺 ．． ２ 激 Ｔ细胞 增 殖 。 能显 著增 强 体 液免 疫功 能 。香 菇 并 多糖 是 一 典 型 的 Ｔ细胞 激 活剂 。 它在 体 内 和体外 均 能 促进 特 异性 Ｔ淋 巴细胞 （ Ｔ ） 的产 生 ，并 提高 ＣＬ Ｃ Ｌ的杀 伤活 性 。仙茅 多糖对 成 熟 的 Ｔ细 胞有 明显 Ｔ 促 进增 殖 作用 。东 当归多糖 可激 活 Ｂ细 胞 ， 之分 使 化 成抗 体生 成细 胞 。 ２１ 促 进细 胞 因子 生 成 多 糖 也 可 以通 过 激 活 ．． ３ 巨噬 细胞 ．树 突状 细胞 。和淋 巴细胞 等促 进 Ｉ 一 ， Ｌ １ Ｉ， ． ＿ ．ＮＦ等细胞 因子 的表 达与 分泌 来增 强免 Ｉ ２ Ｉ ６Ｔ － Ｌ 疫 应答 能力 。如刺 五加多 糖具有 诱 导小 鼠细胞 产 生 里 Ｉ一 Ｌ ２的作用 。 又如枸 杞多糖 能 明显 增加 Ｉ， Ｉ ２的 － 产生 和增 加 Ｉ 一 Ｒ的 表达 。显著 增 加 巨噬细 胞 Ｃｂ Ｌ． ２ ３ 和 受体 的数 量 和亲 和力 ， 进合 成 Ｉ一 促 Ｌ １和 Ｔ Ｆ Ｎ ， 从而 发挥 其免疫 作用 和免 疫调 节作 用 。 ２１ 激 活 补体 补 体 是 血 液 中具 有 酶 原 活 性 的 ．． ４ 蛋 白质 系 列 ， 能协 同 抗体 或协 助 吞 噬细 胞 来杀 灭 病 原微 生物 。许 多高 等植 物 的多糖 均具有 激活 补体 作 用 。黄 芪 多糖 和 党参 多糖 对 正 常豚 鼠虽 无 影 响 ， 但
多糖的研究方法及其进展1
多糖是一种免疫调节剂 (激活机体免疫反应) 激活机体免疫反应) 但也有少数多糖具直接杀死癌细胞作用 或两者俱存 治疗机体免疫功能受到严重损伤的癌症 ---- 治疗机体免疫功能受到严重损伤的癌症 和爱滋病 ----治疗多种免疫缺损疾病和某些细菌,病 ----治疗多种免疫缺损疾病和某些细菌, 治疗多种免疫缺损疾病和某些细菌 毒引起的疾病 ----多糖还具有明显的抗病毒、抗感染、降 多糖还具有明显的抗病毒、抗感染、 多糖还具有明显的抗病毒 血糖、降胆固醇、 血糖、降胆固醇、降血脂以及最近我们实验室 发现的刺激神经细胞生长作用 发现的刺激神经细胞生长作用 徐, 冯教授: 抗心肌缺血作用 冯教授 多糖作为药物的最大特点是毒副作用很小
多糖衍生化两种方法 1.不溶性多糖 1.不溶性多糖 水解 醇解 酶解 (β与甲壳素复合物)---甲 如 碱不溶性多糖 (β-Glucan 与甲壳素复合物)---甲 壳素酶解去甲壳素---水溶 壳素酶解去甲壳素---水溶 甲酸解 多糖---99%HCOOH降解 99%EtOH沉淀 溶 降解--沉淀--多糖---99%HCOOH降解---99%EtOH沉淀---溶 透析---冻干 formalated 冻干--解,透析---冻干---formalated derivatives Smith降解 Smith降解 pH3- 水溶液— pH3-5水溶液—0.1M NaIO4 氧化---NaBH4 还原 氧化---NaBH4 ---部分酸水解---Polyalcohols ---部分酸水解 Polyalcohols 部分酸水解---
最近
机体
作用机理研究
免疫细胞
-------进展快 -------进展快
多糖 ----分子水平 ----分子水平
-------激活 -------激活 --------释放出细胞间传导的信息 --------释放出细胞间传导的信息Cytokine 释放出细胞间传导的信息Cytokine -------再作用于免疫细胞 -------再作用于免疫细胞 ---------体内协同作用 ---------体内协同作用 最终 抑制肿瘤生长
多糖研究进展
OD值
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
53
57
61
65
Sephadex G-200色谱流出曲线
69
管号
1
5
9
RI 1U 0
uRI
U
-5
-5
-10 0 1 2 3 4 5 6 7 Minutes 8 9 10 11 12 13 14 15
-10
HPLC图谱（>2×106 ）
1988年牛津大学德威克教授在当年的《生化 年评》中撰写了 “糖生物学” 综述，这标志了糖 生物学这一新的分支学科的诞生。 糖生物学(glycobiology)是研究聚糖及其衍生 物的结构，化学，生物合成及生物功能的科学。 也有人沿袭“基因组学”和“蛋白质组学” 的概念把这们学科叫做“糖原组学”或“糖组学” （Glycomics）。 生命科学研究中的新热点。
近年来，大量研究表明多糖除了有增强免疫 功能、抗肿瘤作用、抗氧化、抗衰老、消化系统 保护作用的生物学效应外，还有抗菌、抗病毒、 降血糖、降血脂、抗辐射、抗凝血、抗肿瘤等作 用。 随着多糖的制备、结构、合成、药理学及临 床学研究的不断深入，多糖药物将具有更广阔的 前景。
多糖的提取
多糖的生物活性倍受关注，但不少多糖的提 取方法和工艺尚未成熟，各种方法的开发、比较、 分析是研究工作的焦点之一。 目前多糖提取方法主要有溶剂提取法、酸提 法、碱提法、酶解法、超滤法、超声法、微波法、 超临界流体萃取法等。
酸提取法
有些多糖，含葡萄糖醛酸等酸性基团的多 糖，适合用稀酸提取。可用乙酸或盐酸使溶液 成酸性再加乙醇，使多糖沉淀析出。 由于H+的存在抑制了酸性杂质的溶出，稀 酸提取法产品纯度相对较高，但在酸性条件下 可能引起糖苷键断裂，因此，只在一些特定的 多糖提取中占有优势。
香菇多糖的研究进展香菇多糖的制备香菇俗名香菌香蕈平庄菇
香菇多糖的研究进展香菇多糖的制备香菇俗名香菌、香蕈、平庄菇（广东）、椎茸（日本），是世界第二大食用菌，也是我国特产之一。
在分类中隶属担子菌纲、伞菌目、白蘑科、香菇属。
干燥的香菇中含有碳水化合物(58-60%)、蛋白质(20-23%)、纤维素(9-10%)、脂肪(3-4%)和灰分(4-5%)。
香菇是著名的食用兼药用真菌，味道鲜美，香气沁人，营养丰富，其味甘，性平，有“植物皇后”美誉。
多糖的提取：香菇多糖存在于香菇子实体细胞壁中，香菇的细胞壁包含两种重要的高分子物质，几丁质和β-葡聚糖。
这两种分子中的单链通过氢桥连接形成共价键。
多糖的提取方法是根据其结构和水溶性的不同而确定，其基本原则是在中性或弱酸弱碱条件下从外层到内层破坏细胞壁。
水提醇沉法是提取多糖最常见的方法，用酸或碱溶液提取可提高提取率，但酸性或碱性较强可能引起糖苷键的断裂。
为了提高多糖的得率，可增加一些物理或生物的辅助手段，如酶解、超声、微波、超高压、高压脉冲电场等多种方法。
多糖的分离：多糖提取液中含有许多杂质，主要是色素、无机盐、低分子量有机物，高分子量的蛋白质等，需逐一除去。
低分子量的物质可用透析法除去。
多糖的纯化：香菇多糖的分离纯化方法主要有分级沉淀法、色谱分离法、膜分离法等。
色谱分离法主要包括离子交换色谱法和凝胶色谱法两种，离子交换色谱法的原理是离子交换和吸附与解吸附，可以分离各种酸性、中性多糖。
凝胶色谱法是根据多糖分子大小和形状不同而分离的方法，常用的凝胶有葡萄糖凝胶、琼脂糖凝胶等，洗脱剂是不同浓度的盐和缓冲液。
香菇多糖的结构多糖的结构在其一级结构基础上,其主链间以氢键结合的形式形成二级结构,各种聚合体又在二级结构基础上,糖单位间的非共价键相互作用形成有序而粗大的构象,形成多糖的三、四级结构因此多糖的结构分析较其他物质更加复杂。
多糖在水溶液中会表现出无规则卷曲、单螺旋结构、双螺旋结构、三螺旋结构、聚集和球形构象等，这些构象的形成与多糖分子间和分子内的氢键有关。
浅论微生物来源活性多糖的探究进展
1.1 两性离子多糖 两性离子多糖(zwitterionic polysaccharides,Zps)是有同时含有阳离子和阴离子结构以实现其生物功能的一类多糖。多糖A(PS A)是Zps的分类原型。PS A是从革兰阴性厌氧菌脆弱拟杆菌中分离得到的两种荚膜多糖中的一种。Zps在菌体表面组装成荚膜多糖复合物(CPC)。早期探究证实，CPC能调节腹腔内脓毒症伴随性脓肿的形成［1］。CPC的腹膜内给药能诱导脓肿形成，而皮下和肌肉的预防性给药则能防止宿主在细菌感染后形成脓肿。一方面，在诱导脓肿形成过程中，Zps扮演了多重角色，它能诱导细菌在腹腔间皮表面的粘附，并能刺激某些促免疫细胞因子和化学增活素，进而诱导宿主细胞CAMs的表达，完成腹腔内多形核白细胞的募集。另一方面，Zps预防脓肿形成、保护机体免于免疫反应的功能，并非是作为一种经典的免疫原去介导特异性的免疫反应，而是对宿主的免疫系统进行调节，从而对导致脓肿形成的免疫反应实现全面抑制。其具体机制是Zps对CD4+T细胞活性和IL2生成的调节［2］，而IL2似乎是Zps调节机体免疫以预防脓肿的中心环节［3］。对于其构效关系的探究表明，Zps同时含有阴阳电荷基团的重复单元是其免疫调节功能的关键性结构，破坏多糖的电荷结构能使其活性显著降低［4］。
微生物多糖的研究进展2小论文
微生物多糖的研究进展2小论文微生物多糖的研究进展生命科学技术学院08级2班杜长蔓摘要: 就微生物多糖的种类，生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。
微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。
微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,尤其在医药领域具有巨大的应用潜力。
微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微生物细胞的成分,即胞内多糖。
而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可通过深层发酵实现工业化生产。
一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有通过利用微生物产生的酶作用制成的。
能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,但是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在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。
到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。
微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③应用广泛,例如已作为胶凝剂、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,目前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。
关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用0引言多糖是一种天然的大分子化合物，来源于动物、植物及微生物，在海藻、真菌及高等植物中尤为丰富。
它是由醛糖和（或）酮糖通过糖苷键连接成的聚合物，作为有机体必不可少的成分，同维持生命体机能密切相关，具有多种多样的生物学功能。
多糖综述
植物多糖的研究摘要：本文对植物多糖的研究进行了综合性的论述，包括多糖的生物活性，提取分离，含量测定方法及多糖制剂研究。
关键词：多糖提取分离活性含量测定制剂前言：多糖普遍存在于动植物及微生物中。
植物多糖是普遍存在于植物细胞壁及细胞中的一种重要成分。
关于多糖的研究，在近几年的发展很快，实验证明多科属，多组织部位的多糖成分都有一定的生物活性。
这些具有生物活性的多糖及糖的复合物与细胞的各种生命现象的调节有着密切的关系。
多糖已成为当今新药及保健品发展的主要方向之一，在人们的生活及医学上越来越显示出更为广阔的应用前景。
1多糖的生物活性1.1免疫及抗肿瘤特性多糖最为突出的特性是加强机体的免疫功能。
张振凌[1]等用环磷酰胺造模法证明多糖对正常及免疫抑制小鼠均有兴奋作用。
李海瑞等[2]用四基偶氮唑盐检测法证明多糖能显著提高淋巴细胞的增值反应。
与免疫相关的是抗肿瘤作用，近几年来对多糖的此特性进行的研究主要有以下几个方面：⑴影响细胞的新城代谢，进而能影响肿瘤细胞的转移和相关抗原的表达。
⑵影响细胞的周期，使肿瘤细胞的生长停留在某一个分裂期[3]。
⑶影响膜蛋白及肿瘤细胞的附着，而是与细胞表面蛋白结合[4]。
1,2 抗衰老作用近几年对多糖抗衰老作用主要涉及到一下四个方面：⑴加强DNA的复制与合成，为生物的生长提供必需的微量元素和营养，进而延长生物的生长周期。
⑵调节蛋白质和核酸、及脂质的代谢。
⑶抗脂质过氧化和抑制脂褐质的作用。
⑷提高机体超氧化物歧化酶的活力，达到清除机体内部脂质过氧化物和丙二醛的效果，已达到抗衰老的目的。
此外，芦荟多糖，南沙多糖，板蓝根多糖，天门冬多糖，野甘草多糖等均具有一定程度的清除自由基，延缓衰老的作用。
1.3降血糖作用目前，糖尿病已经成为我国的多发病和常见病。
开发安全无毒副作用、预防和治疗高血糖的药品及保健食品迫在眉睫。
在近几年植物多糖的研究过程中，在对有三多一少症状的糖尿病小鼠实验时发现人参，南瓜，玉米，大麦等天然植物中含有的多糖成分具有显著地降低血糖的作用，有些多糖如茶多糖对小鼠代谢的影响还有类似胰岛素的作用[6]。
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由于微生 物 多 糖 的 多 样 性，因 此 在 此 讨 论 一 些 有商业利 用 价 值 的 多 糖。 一 般 来 说，微 生 物 多 糖 可 分为重复单元聚合物（ 如，黄原胶和 K30 抗原） 、重复 聚合物（ 纤维素） 和非重复聚合物（ 海藻酸） （ ［4－6］ 见表 1） 。除了主链之外，有的还具有分支结构，分支结构 会影响多 糖 的 性 质，另 外，有 些 多 糖 还 含 有 非 糖 成 分，通常是 氨 基 酸 和 有 机 酸 的 酯 化 或 者 酰 化 形 式。 虽然 已 知 的 微 生 物 多 糖 残 基 已 超 过 了 100 多 种 单 体，而 分 支 结 构 并 不 知 道，但 在 实 践 中，人 们 都 倾 向 于研究由 2 ～4 个不同单体组成的，重复单元 2 ～8 个 的杂多糖。大 多 数 情 况 下，这 些 单 体 是 以 D － 葡 萄 糖、D－ 半乳糖、D－ 甘露糖、L－ 岩藻糖，以及 L－ 鼠李糖 的吡喃糖形 式 存 在 的，而 戊 糖 则 普 遍 存 在 于 真 核 生 物中。在多糖结构中的另一个特点是大多数微生物 多糖都存在不同 程度的乙酰基取代度，比如天然存 在的结冷胶其葡萄糖单 体 上 就 被 乙 酰 基 和 甘 油 基 取代［7－9］。
土壤杆菌属， 根瘤菌属，
纤维单胞菌属
鞘脂单胞菌属
代血浆和 色谱材料
食品添加剂
培养基添加物， 食品添加剂
糖基转移
出芽短梗霉
食品添加剂等
多糖聚合酶
大肠杆菌
纤维素 合成酶
透明质酸 合成酶
α 变形菌门， β 变形菌门， 革兰氏阳性菌
链球菌属， 多杀巴斯德菌
无 食品等 化妆品等
可形成各种各样的可能构象，每个己糖在其 2，3，4 或 6 位上都可通过 α 或 β 糖苷键连接上一个残基。 所以说，微生物多糖的结构具有多样性。
Research progress on microbial polysaccharide
ZHU Gui－ lan1，2 ，TONG Qun－ yi2 （ 1.Department of Life Science，Hefei Normal University，Hefei 230601，China； 2.College of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）
对于测 定 未 知 的 多 糖 结 构 是 一 件 非 常 困 难 的 事。分析多 糖 的 结 构 首 先 要 了 解 它 的 单 糖 组 成，一 般用酸水 解。 但 现 在 更 多 的 是 用 酶 来 水 解，水 解 混 合液中的单糖用薄层层析、GLC、HPLC 等方法进行 分析。但在 检 测 过 程 中，初 级 结 构 和 修 饰 单 糖 的 结 构等有关的 信 息 可 能 在 水 解 过 程 中 消 失，所 以 必 须 采取不改变 单 糖 化 学 结 构 的 检 测 方 法，分 析 相 邻 单 糖基连接方式，常采用高碘酸及其盐的氧化和 Smith 降解反应。近年来，NMR 的快速发展，为测定多糖的 结构提供了很大的方便，如利用 NMR 技术可得到多 糖结构中单 糖 残 基 的 类 型，各 糖 残 基 间 的 连 接 位 置 和连接顺序 等 诸 多 信 息，甚 至 是 某 些 多 糖 结 构 的 全 部信息［10－11］。
Key words： microbial polysaccharide； biologicial synthesis； application
中图分类号：TS201.3
文献标识码：A
文 章 编 号：1002－0306（2012）06－0444－05
多糖是多个单糖或其衍生物聚合而成的大分子 物质，微生物多糖包括某些细菌，真菌和蓝藻类生产 的多糖，主要以三种形式在自然界存在： 粘附在细胞 表面上、分 泌 到 培 养 基 中、构 成 细 胞 成 分［1－3］。微 生 物多糖是微生物发酵工业的新产品，它比动物多糖、 植物多糖有 更 广 泛 的 应 用，而 且 它 的 生 产 受 地 理 环 境、气候、自然灾害等因素的影响较小，生产周期短， 产量及质量都很稳定，性价比较高，其各方面的性能 不仅优良而且有着其他多糖不具备的特殊功能。因 此它在很大程度上能满足人们对天然无公害食品的 需求。随着 对 微 生 物 多 糖 研 究 的 深 入，世 界 上 的 微 生物多糖产量的年增长量均在 10% 以上，有逐步替 代食品、医药 等 传 统 上 使 用 的 高 等 植 物 和 海 藻 胶 的 趋势。目前，许 多 微 生 物 多 糖 己 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 和化工等 多 个 领 域。 近 三 十 年 来，微 生 物 胞 外 多 糖 的各种特 殊 用 途 不 断 地 被 开 发 出 来。 据 统 计，世 界 上每年的树胶多糖消耗量的年增长率为 2% ，而微生 物多糖的年增长率在 8% 以上。有些微生物胞外多 糖由于其良 好 的 物 化 性 能 及 其 本 身 的 营 养 价 值，在
透明 质酸
胞外
β－ （ 1，4） － 链接的 重复单位杂聚物
葡糖醛酸和 N－ 乙酰基葡萄糖酸
前体
ADP－ 葡萄糖 GDP－ 甘露 糖醛酸
UDP－ 葡萄糖， GDP－ 甘露糖和 UDP－ 葡糖醛酸
蔗糖
UDP－ 葡萄糖
UDP－ 葡萄糖， dTDP－ 鼠李糖和 UDP－ 葡萄糖酸 UDP－ 葡萄糖， UDP－ 葡萄糖，
β－ （ 1，4） － 链接的 非重复杂聚物
黄原胶 胞外
β－ （ 1，4） － 链接的 重复杂聚物
葡聚糖
胞外
α－ （ 1，2） / α－ （ 1，3） / α－ （ 1，4） 分支 α－ （ 1，6）
链接的同聚物
凝结 多糖
胞外
β－ （ 1，3） － 链接的同聚物
主要 组分 葡萄糖 甘露糖醛和 古罗糖醛酸 葡萄糖，甘露糖 和葡糖醛酸
3 几种商业化生产的微生物多糖
微生物多糖在工业上的广泛应用取决于它们多 种多样的功能和性质。其中最为重要的性质在于它 们能够改变 周 围 含 水 环 境 的 性 质，也 就 是 他 们 具 有 稠化、乳化、稳定、悬浮或形成凝胶、薄膜和隔膜的能 力。另一个 重 要 方 面 在 于 多 糖 来 源 于 自 然 界，是 一
2 微生物多糖的生物合成［12－17］
微生物多 糖 种 类 繁 多，但 都 是 由 不 同 的 单 糖 或 其他基团在 特 定 的 酶 催 化 下 聚 合 而 成 的，例 如 整 个 结冷胶的合成过程被大量的酶催化，至少有 22 种基 因形成的 gel 基因族编码这些酶。微生物多糖合成 的直接前 体 物 质 有： 核 苷 二 磷 酸 糖、核 苷 二 磷 酸 糖 酸、核苷二磷酸糖的衍生物，活性多糖前体的合成需 要特异合成 酶 的 催 化，这 一 步 骤 在 多 糖 的 合 成 过 程 中是非常重 要 的，研 究 者 通 过 代 谢 途 径 改 造 这 一 步 骤来提高产量。
Abstract： Microorganism which can synthesize polysaccharide is a renewable resource.Microbial polysaccharides
have attracted much attentione due to their unique physiological activities and broad applications.In this article，the
收稿日期：2011－04－15 作者简介：朱桂兰（ 1980－ ） ，女，博士研究生，研究方向： 碳水化合物生
物技术。
444
食品工业生产过程中被作为各种食品添加剂。还有 一些微生物胞外多糖及其衍生物具有重要的药用价 值，从而在 生 物 医 药 领 域 中 日 益 受 到 重 视。 有 几 种 微生物多糖已经实现了商业化生产（ 见表 1） ，像葡聚 糖和黄原胶每年的产量分别为 2000 和 100000t。
general structure，biologicial synthesis and application of microbial polysaccharide were reviewed，with a view to
provide a scientific basis for the production and application of the microbial polysaccharide.
葡萄糖
葡萄糖
结冷胶 胞外 普鲁兰 胞外 K－30
荚膜 抗原
β－ （ 1，3） － 链接的 重复杂聚物
α－ （ 1，6） － 链接的 重复单位同聚物
β－ （ 1，2） － 链接的重复杂聚物
葡萄糖，鼠李糖 和葡萄糖酸
葡萄糖
甘露糖，半乳糖和 葡糖醛酸
纤维素 胞外
β－ （ 1，4） － 链接 的同聚物
葡萄糖
445
图 1 微生物胞外多糖的合成机制 Fig.1 General exopolysaccharide synthetic mechanism
种可再生 资 源，既 有 生 物 相 容 性，又 可 以 被 生 物 降 解。微生物多糖的商品化生产除了上述的功能和性 质外还取决于以下几个方面： a. 提取工艺的可行性； b.生产成本； c.不含毒素。胞壁及体内多糖由于提取 难度大而成本高，开发的品种比较少，大规模工业化 生产的主要是体外代谢多糖。下面介绍几种商业化 生产的微生物多糖。
朱桂兰1，2 ，童群义2 （ 1.合肥师范学院生命科学系，安徽合肥 230601；
2.江南大学食品学院，江苏无锡 214122）
摘 要：微生物是一种能生产多糖的可再生资源，微生物多糖因独特的生理活性和广阔的应用前景而备受人们的关 注。本文阐述了微生物多糖的一般结构、生物合成及应用等方面的研究进展，以期对微生物多糖的深入研究和广泛应 用有一定的指导意义。 关键词：微生物多糖，生物合成，应用