褐藻寡糖吧 关注:23贴子:304
  • 4回复贴,共1

褐藻胶(褐藻酸钠)的来源

只看楼主收藏回复

海藻主要包括褐藻、绿藻、蓝藻和红藻四大类。而藻类植物中其中褐藻 门(Phaeophyta)是为多细胞植物体形态构造较为高级的一类。常见的褐藻包括 大型褐藻、马尾藻和墨角藻属,太平洋及南极地区的巨藻属和海囊藻属的某些种 长度超过33米,是最大的藻,褐藻在温带和寒带海域分布较广,主要生长在潮 下带和低潮带的岩礁上。中国主要分布范围为辽宁、山东的黄海和渤海沿岸, 福建、 浙江、广东等沿海地区。
褐藻胶是一种的水溶性酸性多糖主要来源于褐藻细胞壁,Stanford等早在 1881年就发现。褐藻胶在天然状态下主要以游离酸(褐藻酸)、一价盐(钠盐、钾 盐)和二价盐(钙盐等)的形式存在,商品褐藻胶主要以钠盐为主。当pH>12时成 胶体状态,pH<3时形成不溶性凝胶。在美国,海藻酸钠被誉为“奇妙的食品添 加剂”;在日本被誉为“长寿食品”。褐藻胶广泛存在于巨藻、海带、昆布、鹿角 菜、墨角藻和马尾藻等上百种褐藻的细胞壁中。目前生产褐藻胶的原藻一般来源 于墨角藻目(Fucales)和海带目(Laminariales)的褐藻等。我国是褐藻胶主要 生产国,产量占国际市场的70%。
褐藻胶除了从褐藻细胞壁中获得,一些微生物也具有产褐藻胶的能力,例如 固氮菌属和假单胞菌属被发现具有产褐藻胶能力,这 些发现在褐藻胶的生物合成途径的解释方面起到重要作用,役通过稳定培养条 件、优化生物工程技术来生产独特性能和结构的褐藻胶引起了广大研究者的追 捧。
1966年褐藻胶产生菌被发现后,褐藻胶的生物合成则一起了关注。研究发 现,通过对一种荚膜型绿脓杆菌进行外界反复诱导筛选出了一种粘液型绿脓杆菌 能够稳定产生褐藻胶,通过互补实验可以确定与生物合成褐藻胶有关的调控基因 。Chitnis等在1993年将与褐藻胶生物合成相关的调控基因成功表征出来, 并发现假单胞菌属几乎全部呈现出与褐藻胶合成有关的基因序列。
褐藻胶的单糖组成比例不同以及结构模式差异都可以使得褐藻胶展现出不 同的理化性质和流变特性。而微生物来源的褐藻胶的结构及单糖组成与来源菌株 有直接关系,单糖组成不同的褐藻胶具有不同的特殊性能进而展现不同的生物功 能,棕色固氮菌能够产生高古洛糖醛酸的褐藻胶,是因为其在恶劣环境下需要产 生阻挡二价离子侵袭的胞囊,而高刚性结构的高G含量的褐藻胶正好能够满足 棕色固氮菌完整的保持细胞壁结构;相反绿脓杆菌因着需要柔粘性抵抗抗生素的 机制,使得其能够产生大量的高甘露糖醛酸的褐藻胶,M的含量能够达到80 %。


IP属地:山东1楼2021-11-12 10:00回复


    IP属地:山东2楼2021-11-12 10:03
    回复
      微生物合成褐藻胶包括四个主要阶段,第卞阶段主要产生gdp-m,第二 阶段GDP-M的聚合及转运,第三阶段转运过程中的修饰,第四阶段,将褐 藻胶运出细胞外膜01。其合成途径如图1-1所示

      其中在第三阶段中,褐藻胶合成后在转运过程中的修饰如乙酰化修饰时很常 见的,因着褐藻胶的商业价值,其乙酰化修饰所用的酶及修饰机制备受关注,通 过对其修饰基因的调控从而提高褐藻胶质量甚至得到特殊结构的褐藻胶,因着微 生物基因的调控来产生少许的蛋白参与下对褐藻胶进行修饰,这样在工业化中有 较大的应用前景,微生物来源的褐藻胶因着细菌产生生物膜必须要在甘露糖醛酸 的2位和3位产生乙酰化修饰,这也是微生物来源的褐藻胶的一个很普遍的特征。


      IP属地:山东3楼2021-11-12 10:05
      回复
        褐藻胶的甘露糖醛酸的5位碳在异构酶的催化下能产生异构现象生成古洛 糖醛酸,这个过程发生在第二阶段的周质转运时,这种酶在生物科技方面具有巨 大的应用前景,其不仅使褐藻胶的商业价值提高,而且能按人们的设计生产结构 特殊活性强的褐藻胶,因为乙酰化在2位和3位上发生,只有脱掉乙酰化后才能 产生异构化,所以异构化酶和脫乙酰化酶的研究在褐藻胶的发展中作用很大。
        因为海洋褐藻的大量养殖,而且褐藻胶的产量很大,使得海藻来源的商业褐 藻胶具有很低的价格,而微生物来源的褐藻胶与海藻李渊的褐藻胶相比,成本很 高影响其工业化生产,但是用于海藻来源的褐藻胶质量问题难以保证,养殖环境 受气候季节等影响很大使得不同批次重现性差以及相似性不足等缺点,而微生物 来源的褐藻胶则具有分离容易可控过程等的优点,现在大多利用微生物的可控性 来生产高值高活性褐藻胶从而弥补过高成本的问题。


        IP属地:山东4楼2021-11-12 10:06
        收起回复