微生物多糖的发酵、分离及应用

微生物多糖的生产周期短，生产条件易控，经济成本低，具有广阔的应用前景。《微生物多糖的发酵、分离及应用》基于作者多年的研究成果，介绍了乳酸菌胞外多糖、黄原胶、透明质酸的发酵工艺、分离手段及其在食品、轻工及生物医学领域的应用。《微生物多糖的发酵、分离及应用》分为五章，分别为微生物多糖的合成及应用、微生物胞外多糖纳米载体在生物医学领域的应用、微生物多糖水凝胶在组织工程与再生医学的应用、乳酸菌胞外多糖的开发和应用、微生物多糖相关产品的开发和应用。

内蒙古科技大学生命科学与技术学院，本科就读于天津大学化工学院，硕士就读于北京化工大学生命科学与技术学院，目前在四川大学化工学院攻读博士学位。研究方向：开展微生物发酵、分离以及天然产物的分离提取等领域的研究

第1章  微生物多糖的合成及应用研究进展 1

1. 1  多糖 1

1. 2  生物合成途径 2

1. 3  利用分子生物学手段对多糖靶向结构进行修饰 4

1. 3. 1  遗传学在聚合物生产系统中的作用 6

1. 3. 2  遗传学在多糖超表达中的作用 6

1. 4  微生物多糖的细胞功能及分类 7

1. 4. 1  胞内多糖 7

1. 4. 2  结构多糖 7

1. 4. 3  胞外多糖 8

1. 5  微生物胞外多糖生物合成及工程策略 9

1. 5. 1  Ｗｚｘ／Ｗｚｙ 路径 10

1. 5. 2  ＡＢＣ 转运蛋白途径 10

1. 5. 3  基于合酶的生物合成 11

1. 5. 4  蔗糖酶催化的胞外生物合成 12

1. 5. 5  微生物多糖生物合成的基因组排列及工程策略 12

1. 6  不同多糖的应用 12

1. 6. 1  不同多糖在食品中的应用 13

1. 6. 2  多糖在肉制品质量控制上的应用 15

1. 6. 3  多糖的其他应用 19

第2章  微生物胞外多糖纳米载体在生物医学领域的应用 24

2. 1  概述 24

2. 2  胞外多糖在生物医学领域的潜在应用 25

2. 2. 1  基于胞外多糖（ＥＰＳ） 的纳米结构药物缓释材料 25

2. 2. 2  基于两亲性胞外多糖的纳米递送系统 26

2. 2. 3  互穿聚合物网络（ＩＰＮ） 27

2. 2. 4  细胞载体与药物靶向 28

2. 2. 5  细胞胶囊 28

2. 2. 6  靶向药物 29

2. 2. 7  基因载体 30

2. 3  生物医学工程应用 30

2. 3. 1  组织工程 30

2. 3. 2  伤口愈合 31

2. 3. 3  诊断 31

2. 3. 4  几种生物活性胞外多糖及其治疗效果 32

2. 3. 5  小结 32

第3章  用于组织工程和再生医学的微生物多糖水凝胶的仿生研究 34

3. 1  概述 34

3. 2  生物医用结冷胶、黄原胶和葡聚糖水凝胶结冷胶 37

3. 2. 1  结冷胶 37

3. 2. 2  黄原胶 37

3. 2. 3  葡聚糖 39

3. 3  利用无机材料对微生物多糖水凝胶进行生物功能化 39

3. 3. 1  微生物多糖水凝胶支架对细胞贴壁和增殖的促进作用 40

3. 3. 2  纳米无机材料 44

3. 3. 3  合成无机材料 45

3. 4  改善微生物多糖水凝胶支架的机械性能和其他生物学性能 46

3. 4. 1  机械性能的改善 46

3. 4. 2  改善其他生物学性能 47

3. 5  利用有机材料对微生物多糖水凝胶进行生物功能化 48

3. 5. 1  微生物多糖水凝胶支架对细胞贴壁和增殖的促进作用 48

3. 5. 2  微生物多糖水凝胶支架的生物学性能和力学性能的

提高 55

3. 6  本章小结 57

第4章  乳酸菌胞外多糖的开发与应用 59

4. 1  概述 59

4. 1. 1  乳酸菌胞外多糖的分类 60

4. 1. 2  产胞外多糖的乳酸菌菌株 69

4. 1. 3  乳酸菌胞外多糖的生物合成机制 82

4. 1. 4  乳酸菌胞外多糖的物化功能 101

4. 1. 5  乳酸菌胞外多糖的构效关系 103

4. 1. 6  乳酸菌胞外多糖的生理功能 109

4. 2  乳酸菌胞外多糖的发酵工艺 120

4. 2. 1  乳酸菌胞外多糖的生物合成的相关酶和基因 120

4. 2. 2  乳酸菌胞外多糖发酵生产及工艺条件优化 125

4. 3  乳酸菌胞外多糖的分离与鉴定 133

4. 3. 1  胞外多糖表型的测定 134

4. 3. 2  胞外多糖的分离纯化方法 136

4. 3. 3  胞外多糖的含量测定 140

4. 3. 4  胞外多糖的一级结构和3Ｄ 结构 145

4. 3. 5  与黏度增强有关的胞外多糖分子参数： 摩尔质量和回转

半径 147

4. 4  乳酸菌胞外多糖的应用 148

4. 4. 1  乳酸菌胞外多糖在食品工业中的应用 148

4. 4. 2  乳酸菌胞外多糖在临床和制药行业的应用 156

4. 4. 3  乳酸菌胞外多糖的应用前景 160

第5章  微生物多糖相关产品的开发与应用 163

5. 1  概述 163

5. 1. 1  微生物多糖产品的开发背景 163

5. 1. 2  微生物多糖产品的应用前景 167

5. 2  菌种的获得和发酵条件的确定 168

5. 2. 1  引言 168

5. 2. 2  实验材料 170

5. 2. 3  实验方法 171

5. 2. 4  结果与讨论 174

5. 2. 5  小结 179

5. 3  胞外多糖的分离及纯化 179

5. 3. 1  引言 179

5. 3. 2  实验材料 182

5. 3. 3  实验方法 183

5. 3. 4  结果与讨论 186

5. 3. 5  小结 189

5. 4  胞外多糖的分析及含量测定 189

5. 4. 1  胞外多糖的分子量 190

5. 4. 2  胞外多糖的含量分析 191

5. 4. 3  胞外多糖的红外光谱分析 192

5. 4. 4  胞外多糖的核磁共振图谱分析 193

5. 4. 5  胞外多糖的构象分析 195

5. 5  微生物多糖的改性及应用 196

5. 5. 1  物理交联 196

5. 5. 2  化学交联 198

参考文献 200