细胞外聚合物
细胞外聚合物(EPS)是由微生物分泌到其环境中的高分子量天然聚合物。EPSs建立了生物膜的功能和结构完整性,并被认为是决定生物膜物理化学性质的基本成分。
细胞外聚合物主要由多糖(胞外多糖)和蛋白质组成,但也包括其他大分子,如DNA、脂质和腐殖质。EPS是细菌聚居地的构建材料,要么保持附着在细胞的外表面,要么分泌到其生长培养基中。这些化合物在生物膜形成和细胞附着在表面上很重要。EPS占生物膜总有机物的50%到90%。
胞外多糖(有时也缩写为EPS;此后的EPS糖)是EPS的糖基部分。微生物合成广泛的多功能多糖,包括胞内多糖、结构多糖和胞外多糖或胞外多糖。胞外多糖通常由单糖和一些非碳水化合物取代基(如乙酸盐、丙酮酸盐、琥珀酸盐和磷酸盐)组成)。由于成分的广泛多样性,胞外多糖已在各种食品和制药行业中得到广泛应用。许多微生物EPS糖提供与目前使用的口香糖几乎相同的特性。通过创新方法,人们正在努力用微生物替代传统使用的植物和藻胶。此外,在发现和开发具有新工业应用的新型微生物EPS糖方面取得了相当大的进展。据报道,PantoeaagglomeransZMR7产生的Levan与未经处理的细胞相比会降低横纹肌肉瘤(RD)和乳腺癌(MDA)细胞的活力癌细胞。此外,它对热带利什曼原虫的前鞭毛体具有很高的抗寄生虫活性。
细胞外聚合物的功能
荚膜胞外多糖可以保护病原菌免受干燥和捕食,并有助于其致病性。与漂浮的浮游细菌相比,固定和聚集在生物膜中的固着细菌不太容易受到攻击,因为EPS基质能够充当保护性扩散屏障。细菌细胞的物理和化学特性会受到EPS组成、细胞识别、聚集和在其自然环境中的粘附等影响因素的影响。此外,EPS层充当营养陷阱,促进细菌生长。
一些乳酸菌菌株的胞外多糖,例如乳酸乳球菌亚种。cremoris为发酵乳制品(例如Viili)提供凝胶状质地,并且这些多糖也是可消化的。外多糖工业用途的一个例子是葡聚糖在面包业中的panettone和其他面包中的应用。
细胞外聚合物列表
- 醋坦(木醋杆菌)
- 藻酸盐(Azotobactervinelandii)
- 纤维素(木醋杆菌)
- 壳聚糖(Mucoralesspp.)
- 凝乳酶(Alcaligenesfaecalisvar.myxogenes)
- 环孢菌属(农杆菌属、根瘤菌属和黄单胞菌属)
- 葡聚糖(Leuconostocmesenteroides、Leuconostocdextranicum和Lactobacillushilgardii)
- emulsan(醋酸钙不动杆菌)
- 半乳糖多糖(无色杆菌属、放射农杆菌、边缘假单胞菌、根瘤菌属和Zooglea’spp.)
- 半乳糖胺半乳聚糖(Aspergillusspp.)
- 结冷(Aureomonaselodea和Sphingomonaspaucimobilis)
- 葡萄糖醛酸(苜蓿中华根瘤菌)
- N-乙酰氨基葡萄糖(表皮葡萄球菌)
- N-乙酰肝素(大肠杆菌)
- 透明质酸(马链球菌)
- 籼稻(Beijerinckiaindica)
- 克非兰(希氏乳杆菌)
- 香菇多糖(Lentinuselodes)
- 果聚糖(粘稠产碱菌,运动发酵单胞菌,枯草芽孢杆菌)
- 普鲁兰(Aureobasidiumpullulans)
- 菌核葡聚糖(Sclerotiumrolfsii、Sclerotiumdelfinii和Sclerotiumglucanicum)
- 裂褶菌(Schizophylumcommune)
- 斯图尔坦(Pantoeastewartiisubsp.stewartii)
- 琥珀聚糖(Alcaligenesfaecalisvar.myxogenes,Sinorhizobiummeliloti)
- 黄原胶(Xanthomonascampestris)
- 韦兰(产碱菌属)