几种产胞外多糖(ESP)发酵动力学综述

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胞外多糖

胞外多糖(EPS extracellular polysaccharide)早在50年代人们就认为胞外多糖可能是青枯菌的致病因子，随后围绕青枯菌胞外多糖的病理学意义进行了大量研究。

H u sain和Kelman比较了青枯菌自发无毒突变株和野生型菌株的特点，发现自发无毒突变株不产生胞外多糖，致病力丧失，因此认为胞外多糖在致病过程中可能具有重要作用l 5l。

青枯菌的胞外多糖是由多种化学物质组成的复合物，其中主要的组成成分是氮乙酞半乳糖醛酰胺。

研究发现，不同青枯菌小种的胞外多糖的组分有所不同，同一小种也存在不同类型的胞外多糖。

一些研究显示，一个称为EPS I的胞外多糖，可能与Ralstonia solanacearum的致病性最为相关I6J EPS I合成的特异突变研究显示，即使直接注入大量的突变菌细胞进入植物茎组织，与非突变菌比较，其植株的萎蔫和死亡程度也很低。

通过土壤接种试验也显示，尽管突变菌在维管组织中繁殖，但植株的发病很轻。

近年来的研究发现，胞外多糖的合成受l6 kI1的eps操纵子调控，涉及l0个调控基因产物和3个不同的调控信号，这种严谨的调控也从另一个角度说明EPS I对病原菌本身的重要性以及在病原菌对植物的致病性中的重要作用『青枯假单胞菌(pseudomonassolanacearu‘)或称青枯菌引起许多重要经济作物如烟草、花生、番茄等植物的萎焉病。

主要通过土壤传染病害，它的寄主范围很广泛，有33科100多个种，危害茄科植物为最多“。

青枯菌毒力株能产生胞外多糖，用特殊固体培养基培养时形成两种菌落形态即易变的和固定的，前者产生胞外多糖有毒力，后者很少产生这种多糖。

为此，日本科学工作者研究了这种胞外多糖的组成以及它与致病性的关系。

发现这种多糖是一种混合物一主要由N一乙酸半乳糖胺(2一氨基2半乳糖)和少量鼠李糖、葡萄糖以及某些简单肤所组成。

事实上，这是同型一N一乙酞半乳糖胺葡聚糖的一个例证。

其化学性质还不清楚，但认为这种胞外多糖与毒力有关系‘，这是因为它阻滞寄主植物维管束组织，导致水分输导的困难。

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究玉米糖化物是极受欢迎的甜味剂，也是一类多糖物质，最近也受到越来越多的关注。

玉米糖化物发酵过程可以用来制备多发酵产物，其中一类叫做微生物胞外多糖（EPS）。

本文旨在探讨玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究。

首先，应该提到的是玉米糖化物发酵涉及的微生物。

目前发现的玉米糖化物发酵所涉及的微生物有枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas putida）、大肠杆菌（Escherichia coli）等等。

它们的发酵产物是细菌的链状多糖（polysaccharides），称为微生物胞外多糖（EPS）。

其次，本文将论述玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的过程。

玉米糖化物发酵可以分为三个阶段：第一阶段是活化阶段，其中玉米糖化物被分解，形成糖苷和果糖；第二阶段是发酵阶段，细菌将果糖转化为多糖；第三阶段是收获阶段，即将微生物胞外多糖从发酵液中提取。

在这三个阶段之间，还有其它一些因素会影响玉米糖化物发酵，比如温度、pH值、氧含量等。

接下来，本文将介绍玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的优势。

首先，微生物胞外多糖具有众多优势，比如营养、凝胶形成能力、抗氧化活性、抗菌活性、保湿能力等。

其次，玉米糖化物发酵可以以环保的方式提取出高品质的微生物胞外多糖。

此外，微生物胞外多糖还可以用作药物载体，可以增强药物的有效性，提高治疗效率。

最后，介绍一下玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的应用。

由于其高品质，微生物胞外多糖可以用作食品添加剂、生物材料等。

此外，微生物胞外多糖也可作为医药中药成分，可用于治疗各种疾病。

综上所述，玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖备受关注，它具有众多优势，可用于食品添加剂、生物材料、医药中药等领域。

希望本文能够给读者提供一定的参考。

长双歧杆菌22-5胞外多糖(EPS)合成条件的优化

长双歧杆菌22-5胞外多糖(EPS)合成条件的优化
欧阳清波;李平兰
【期刊名称】《中国乳品工业》
【年(卷),期】2005(033)002
【摘要】针对筛选出的产胞外多糖优良菌株长双歧杆菌22-5,采用单因素及正交试验,对其培养基组分及培养条件进行优化,确定生产EPS的最适培养基组成为蔗糖20 g,大豆蛋白胨10 g,MnSO4为5 g,牛肉膏10 g,乙酸钠5 g,柠檬酸铵2
g,K2HPO4为2g,MgSO4·7H2O为058 g,吐温80为1 mL,蒸馏水1000 mL;最适培养条件为初始pH值为5.0,20℃厌氧培养20 h.优化后菌株22-5EPS的产量可提高到1000 mg/L,是为优化前的3倍.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】欧阳清波;李平兰
【作者单位】中国农业大学,食品科学与营养工程学院,北京,100083;中国农业大学,食品科学与营养工程学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TQ93.335
【相关文献】
1.双歧杆菌22-5胞外多糖(EPS)的分离、纯化及纯度鉴定 [J], 欧阳清波;李平兰;李伟欣;孙成虎
2.双歧杆菌22-5产胞外多糖发酵条件的优化 [J], 丁薛龙;沈骞;陈倩;尚楠;旭日花;
梁志宏
3.一株中度嗜盐菌胞外多糖合成条件优化及其絮凝性质研究 [J], 高爽;王特;陈箐;李丹妮;张苓花;朱益民
4.乳酸球菌胞外多糖合成条件的优化 [J], 陆冰;张雪;李达;孔保华;杨贞耐
5.植物乳杆菌KF5胞外多糖合成条件的优化研究 [J], 梁增澜;李慧;张睿;白小佳;王艳萍;李超
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产胞外多糖海洋细菌M4的发酵动力学研究

ＭａＢ，ｈｎＧｕ－ａｇＬｉＧａａ，ｉｎｈ－ｎｏＣｅｉＧｕｎ，ｉ，ｏＦｎＬａｇＺｉｗｅＱｕ
（ｏｌｅｆｉｉｃｓｎｃｎｌｇ，ｕｎｘＵｎｅｓｙＮａｎｎ１０４Ｃｉ）ＣｌｇＬｆｓｅｅｄｅｈｏｏｙＧａｇｉｉｒｉ，ｎｉ５００，ｈｎｅｏｅｃｎａｔｖｔｇａ
学参数，确定了动力学方程。经验证，动力学模型与实验数据较好拟合。发酵到４ｈ菌生长趋于稳定期，８体胞外多糖的合成在Ｉ速生决长期与稳定期都有合成，１０多糖产量达到最大８ｇ，属混合型发酵。同时发现在生长稳定期减少氧供给亦能正常合成多。２ｈ．／１Ｌ糖
关键词：多糖：动力学：海洋细菌
ｉｏｏｉｙｅＡｔｅｓｍｅｔｅｉＷａｆｕｄｔａｔｅｍａｉｅｂｃｅｉｓｍｐｓｅｔｐ．ｔａｃｔｈｍｉ，ｔＳｏｎｈｔｈｒｎａｔｒｍｕ
ｏｙｅＳｄｃｄｘｇｎＷａｒｕｅ．ｅ
Ｍ４ｃｕｄｓｎｅｉｏｌｔｓｚｏｙａｃａｉｅｎｒｌｙｈｅｐｌｓｃｈｒｄｏｍａｌｙｗｈｌｈｅｓｐｌｆｉｅｔｕｐｙｏ
产胞外多糖海洋细菌Ｍ４的发酵动力学研究
马波，陈桂光，李玮，高瑶，梁智群
（广西大学生命科学与技术学院，广西南宁５００）１０４
摘要：应用ｌｇｔｏｉｉｓｃ方程和ＬｅｅｉｇＰｒｔｕｄｋ－ｉ方程，通过产多糖海洋细菌Ｍ４发酵过程得到菌体生长，多糖合成，底物消耗的动力ｎｅ

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究近年来，玉米糖化物已经被证实具有多种有益的营养和生物学功能，因此在营养和食品领域已经成为重要的原料。

玉米糖化物作为一种添加剂，具有良好的稳定性和独特的口感外观，被广泛应用于食品加工中。

但是，玉米糖化物本身没有营养价值，且其可溶性形式更多是单糖，不具有预期的营养和生物学功能。

通常，可以采用酵素催化将玉米糖化物转化为微生物胞外多糖（葡萄糖和麦芽糖），从而获得营养和生物学功能。

微生物胞外多糖是一类多肽糖结合体，具有强大的药物载体和抗凝血活性，且可以改善免疫反应、肝脏调节等功能。

此外，糖多糖也可以用于食品添加剂，可以改善食品的口感，提高食品的抗氧化性，以及改善食品的稳定性。

因此，研究微生物胞外多糖的制备技术及其在食品中的应用具有重要意义。

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究主要包括两个部分：玉米糖化物发酵和微生物胞外多糖的制备。

首先，采用酵素催化法将玉米糖化物转化为单糖，然后使用适当的酶或微生物发酵将单糖转化为微生物多糖，有效地获得高糖量的微生物多糖。

此外，也可以结合其他发酵技术，如纳米粒子或非活性载体，改变微生物多糖的结构和功能。

微生物胞外多糖的应用也十分广泛，如与蛋白类食物的混合，以产生抗氧化和乳化剂作用；可以改变食品的口感，以及提高食品的稳定性，等等。

另外，微生物多糖也可以用作核酸和蛋白质载体，以大大提高药物的稳定性和生物利用率。

此外，玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖还可以用于治疗肝脏病，具有活化肝细胞、抗氧化和抗凝血活性等作用。

综上，玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究具有重要的科学价值，能够为营养和食品领域带来多项发展，不仅可以有效改善食品的营养价值，而且能够对提高食品口感、抗氧化能力和稳定性、及其他生物学功能提出良好的建议。

现有研究表明，通过控制发酵条件和合理组合发酵菌，可以获得较高的微生物多糖的糖含量和活性，从而更好地改善食品的质量和营养价值。

因此，在未来，针对玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究将会有重大的进展，以满足食品行业不断发展的需求。

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究近年来，随着经济和社会的发展，植物提取物在食品、饮料中的应用逐渐增多。

以玉米糖化物为例，它是一种高分子多糖，是一种价值丰富的营养类食品原料。

然而，其天然形式的分子结构复杂，易水解，不利于运输和储存，给饮料中的使用造成了困难。

此外，它也很容易受到酶的水解和老化，从而影响饮料质量。

为了改善上述问题，人们提出了使用微生物发酵产微生物胞外多糖的方法，将玉米糖化物进行糖化变性，以减少分子反应的复杂性，使其形成低分子量的糖基团，从而改善其储存稳定性。

同时，经发酵产生的微生物胞外多糖具有较好的抗氧化性。

由于其无毒性，良好的水溶性和气味，可以作为有机食品添加剂或保健食品添加剂，大大提高食品和饮料的吸引力。

首先，我们要确定适用于玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的微生物种类。

迄今为止，有许多微生物种都可以用于玉米糖化物发酵，包括酵母菌、细菌、真菌和霉菌。

这些微生物的作用原理主要是通过内源的酶水解玉米糖化物，以产生各种配体，并形成较长的多糖链，从而产生可以被玉米糖化物保留的有机分子。

其次，我们需要控制微生物发酵的发酵条件。

发酵的温度和湿度是控制发酵过程的关键因素，一般温度在28℃～37℃之间，湿度也是重要的，需要保持在50%以上。

此外，发酵所需的pH值及培养基的pH和浓度也需要控制，发酵时，培养基中含有碱性物质，以及一定的催化剂，加入的氮源、磷源等也是控制发酵的重要因子之一。

最后，我们要考虑如何评价发酵产物的质量指标。

基于玉米糖化物发酵产微生物多糖有多种评估指标，包括分子量和糖苷含量，发酵收率，酸度，保存安全性，色泽等等，也可以检测多糖的保健作用，如抗氧化能力、抗菌能力等。

另外，发酵产物还需要经过放射性污染测定、抗菌活性分析和其他安全指标检测，以确保其质量。

综上所述，玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究具有重要的现实意义。

它不仅可以改善玉米糖化物的储存稳定性、安全性，提高食品的质量，而且还可以通过改变玉米糖化物的分子结构形成低分子量的糖基团，增加它的营养价值，为饮料和食品添加成分提供更多的选择。

胞外多糖

由假单胞杆菌发酵产生的胞外多糖，又称结冷胶，在食品工业上可作为增稠剂、稳定剂。
由野油菜黄单胞杆菌发酵产生的胞外多糖，又称黄原胶，是性能优越的生物胶，同样也在食品工业中作为增稠、稳定剂。谢谢观看特性和用途乳酸菌
其他
1982年日本学者Shio mi等人报道乳酸菌胞外多糖具有抗肿瘤作用。乳酸菌胞外多糖抗肿瘤的机理有以下几个方面：
1、影响血液供应，鉴于细胞素引起肿瘤细胞组织缺血性坏死； 2、刺激某种器官或组织，分泌一种物质攻击肿瘤细胞； 3、细胞膜接触抑制作用，肿瘤细胞表面具有很强的负电荷，而有些多糖可以结合这些电荷，使细胞表面被 “中和”，从而有利于细胞接受信号终止分裂。乳酸菌胞外多糖可能由于其作为生命物质前体，具有激活动物免疫功能的作用。其增强免疫力机理有以下几个方面： 1、促进免疫器官的增重，达到促进非特异性免疫功能的作用； 2、引起迟发型变态反应，促进细胞免疫； 3、提高巨噬细胞清除异物的能力，提高机体的非特异性免疫力； 4、体液免疫功能的促进作用；
基本介绍
胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)：是一些特殊微生物在生长代谢过程中分泌到细胞壁外、易与菌体分离、分泌到环境中的水溶性多糖，属于微生物的次级代谢产物。对微生物的生长有重要意义。
胞外多糖主要分为两个类别：由一种单糖构成的同多糖和由两种以上的单糖构成的杂多糖。因为其安全无毒，理化性质独特，特异性优良而备受人们的。早在19世纪后半期就已确定微生物合成胞外多糖的事实，人们已经测定胞外多糖组分的菌种达79属168种以上。与其对应的还有胞壁多糖和胞内多糖。
胞外多糖
生物学科术语
目录
01 基本介绍
02 特性和用途
乳酸菌胞外多糖(Exopoly Saccharides，EPS)是乳酸菌在生长代谢过程中分泌到细胞壁外常渗于培养基的一类糖类化合物，有的依附于微生物细胞壁形成荚膜，称为荚膜多糖；有的进入培养基形成粘液，称为粘液多糖，它们都是微生物适应环境的产物。近几十年来，由于微生物胞外多糖在产品结构、性能及生产方面所具有的特别优势而得到大力研究和开发，新的微生物胞外多糖的开发已成为工业微生物研究的热点之一。由于乳酸菌是食品级工业生产菌，与其他菌相比安全性高，所以近年来对乳酸菌胞外多糖的研究逐渐增多。但产量低，菌株稳定性差，仍是制约其大规模生产的主导因素。各国科学家试图用基因工程的手段构建高产菌株，但仍没成功。乳酸菌胞外多糖可赋予发酵乳制品特殊的质构和风味，起到安全的食品添加剂的作用，它还有可能成为食品级多糖的一个良好来源而广泛用于各种食品的增稠、稳定、乳化、胶凝及持水。胞外多糖还具有生物活性如免疫活性、抗肿瘤和抗溃疡，可应用于医药领域。

EPS（胞外聚合物）性质综合分析

EPS（胞外聚合物）性质综合分析EPS 性质分析报告【概述】胞外聚合物( EPS) 是指附着在细菌表⾯或围绕在细菌周围,⽤于⾃我保护和相互粘附,并在饥饿环境下为细菌提供碳源和能量的有机物质,主要来源于细菌的分泌、细菌表⾯物质的脱落、细菌溶解以及对周围环境物质的吸附。

PS（多糖）和PN （蛋⽩质）是EPS 的主要组成成分,两者占EPS 质量的70 %～80 %; 以多种纯净物为基质时, PS 是主要成分,⽽污⽔处理⼚的活性污泥中PN 是主要组成物质,在EPS 中SEPS 和BEPS 的质量分数在0. 6 %～44. 0 %。

EPS可分为紧密粘附EPS ( Tightly bound EPS,TB)和松散附着EPS (Loosely bound EPS, LB ) 。

TB位于内层,与细胞表⾯结合较紧,稳定地附着于细胞壁外,具有⼀定外形; LB位于TB外层,具有⽐较松散的结构,是可向周围环境扩展、⽆明显边缘的粘液层。

EPS 有着独特的空间结构和复杂的组成成分,其中BEPS （固着）和SEPS（溶解性）主要起到物质和能量交换、保护和维持作⽤以及改变混合液粘度等功能,⽽各种组成成分则能改变污泥的吸附絮凝性、正负电性以及亲疏⽔性等理化特性。

镧固定处理黄⾊粘球菌后⽤透射电镜观察发现, EPS围绕在细菌周围并呈⾼电⼦密度的纤维⽹格状结构。

⽤电镜对⾮磷酸合成异养菌进⾏的观察证实⽣物膜中的EPS是各种微⽣物产⽣的空间结构多样化的基质,并且相互间有明显的分隔界限。

顾笑梅等证实En terococcus du rans产胞外多糖EPS - I具五糖重复单元结构。

【对⽣物膜形成的影响】⽣物膜是由细胞⽣物量和EPS 组成的⼀种混合微⽣物群体, 其中EPS 是⽣物膜的主要成分,⼜是⽣物膜上微⽣物群体产⽣空间结构多样化的基质, 因EPS ⽽相互间存在明显的分隔界限。

不同环境条件下形成的⽣物膜的化学组成不同,所以EPS 的化学组成也存在⼀些差异。

发酵动力学

• 把它们随时间变化的过程绘制成图，就
成为所说的代谢曲线。
• 比生长速率μ
每小时(单位时间)单位质量的菌体所
增加的菌体量称为菌体比生长速率。
它是表征微生物生长速率的一个参数，也是发酵动力学中的一个重要参数。
发酵过程
• 微生物生长
• 底物消耗
• 代谢产物合成
• Gaden's fermentation classification（按照菌体生长，
产物直接来源于产能的初级
第一类型（生长关联型）
代谢（自身繁殖所必需的代谢），菌体生长与产物形成
■
不分开。
例如单细胞蛋白和葡萄糖酸
的发酵
dP dt
x 或
P
Q

dP Xdt

：生长关联型产物的形成比例（g产物 / g菌体）
Q ：产物合成的比速率
P
■
第二类型（部分生长关联型）
产物合成动力学
• Gaden根据产物生成速率和细胞生长速率之间的关系，将产物形成区分为三种类型 • 类型Ⅰ∶也称为偶联模型（醇类、葡萄糖酸、乳酸）
rP YP / X rX YP / X X
• 类型Ⅱ∶也称部分偶联模型（柠檬酸、氨基酸）
rP rX X
• 类型Ⅲ∶也称为非偶联模型（抗生素、酶、维生
补料分批发酵(Fed-batch fermentation) 连续发酵(Continuous fermentation)
分批发酵
分批发酵:指在一封闭系统内含有初
始限量基质的发酵方式。在这一过程
中，除了氧气、消泡剂及控制pH的酸或碱外，不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成分减少，微生物得到繁殖。

胞外多糖生物合成机制及应用研究

胞外多糖生物合成机制及应用研究胞外多糖（Exopolysaccharides, EPS）是一类由微生物细胞分泌到细胞外的高分子糖类化合物，它们在自然界中广泛存在，具有多种生物学功能和工业应用价值。

胞外多糖的生物合成机制是微生物学、生物工程和材料科学领域的重要研究课题。

本文将探讨胞外多糖的生物合成机制及其在不同领域的应用研究。

一、胞外多糖的生物合成机制胞外多糖的生物合成是一个复杂的代谢过程，涉及多种酶类和代谢途径。

在微生物细胞中，胞外多糖的合成通常由特定的糖基转移酶（Glycosyltransferases, GTs）催化完成。

这些酶将活化的糖基单元从糖核苷酸供体转移到接受体上，逐步构建多糖链。

1.1 胞外多糖的合成途径胞外多糖的合成途径可以分为几个关键步骤：糖基的活化、多糖链的延长、多糖的修饰和分泌。

糖基的活化通常由糖基转移酶完成，这些酶将糖基单元从尿苷二磷酸葡萄糖（UDP-Glc）或其他糖核苷酸供体转移到多糖链上。

多糖链的延长是通过糖基转移酶的连续作用实现的，形成线性或分支的多糖结构。

多糖的修饰包括硫酸化、乙酰化等，这些修饰可以改变多糖的物理化学性质，如溶解性、黏度和稳定性。

最后，合成完成的多糖通过细胞膜上的分泌系统被释放到细胞外。

1.2 胞外多糖合成的关键酶类胞外多糖合成的关键酶类包括糖基转移酶、糖基修饰酶和分泌相关蛋白。

糖基转移酶是合成多糖链的核心酶类，它们具有高度的底物专一性，决定了多糖的组成和结构。

糖基修饰酶负责对合成的多糖链进行化学修饰，如硫酸化和乙酰化，这些修饰对多糖的功能至关重要。

分泌相关蛋白则参与多糖的跨膜运输和分泌过程。

1.3 胞外多糖合成的调控机制胞外多糖的合成受到多种因素的调控，包括环境条件、营养物质的可用性、细胞内信号分子等。

环境条件如温度、pH值、氧气浓度等都会影响胞外多糖的合成。

营养物质的可用性，特别是碳源和氮源的供应，对胞外多糖的合成具有显著影响。

此外，细胞内的信号分子如环磷酸腺苷（cAMP）和钙离子等，也可以通过调控相关基因的表达来影响胞外多糖的合成。

微生物eps主要成分

微生物eps主要成分微生物EPS（Extracellular Polymeric Substances）是一种由微生物合成的胞外多聚物物质，主要由多糖、蛋白质和脂质组成。

EPS 在微生物生态系统中起着重要的作用，不仅对微生物的生长和生存具有重要影响，还对环境中的物质循环和能量流动起到调节作用。

本文将从多糖、蛋白质和脂质三个方面，探讨微生物EPS的主要成分及其功能。

一、多糖多糖是微生物EPS的主要成分之一，常见的多糖有葡聚糖、酸性多糖、胞外DNA等。

多糖具有很强的吸附性和保水性，能够吸附并稳定微生物细胞，增强微生物的抗逆性和耐药性。

此外，多糖还能够形成微生物聚集体，促进微生物之间的相互作用和合作。

例如，某些微生物通过释放多糖来诱导其他微生物的聚集，形成生物膜，从而共同利用环境中的资源。

二、蛋白质蛋白质是微生物EPS的另一个重要成分，主要包括酶、结构蛋白和信号蛋白等。

酶是微生物生物合成和降解物质的关键催化剂，通过释放和固定在EPS中的酶，微生物能够更高效地利用环境中的有机物和无机物。

结构蛋白则起到支持和维持微生物细胞结构的作用，保护微生物免受外界环境的侵害。

信号蛋白可以传递微生物之间的信息，调控微生物的生长和代谢。

蛋白质的存在使微生物能够适应不同的环境条件，提高其生存竞争力。

三、脂质脂质是微生物EPS的另一个重要组成部分，包括脂多糖、脂蛋白和脂类等。

脂质在微生物细胞膜的形成和稳定中起到关键作用，能够增加细胞膜的稳定性和抗压力能力。

此外，脂质还可以作为信号分子参与细胞间的相互作用和通讯，调控微生物的群体行为和生态功能。

微生物通过调控脂质的合成和释放，能够适应不同的环境条件，实现自身的生长和繁殖。

微生物EPS的主要成分为多糖、蛋白质和脂质。

多糖能够吸附稳定微生物细胞，促进微生物之间的相互作用和合作；蛋白质具有催化、支持和调控微生物生物学过程的功能；脂质能够增加细胞膜的稳定性和抗压力能力，调控微生物的群体行为和生态功能。

产胞外多糖乳酸菌的筛选及其多糖的结构研究

产胞外多糖乳酸菌的筛选及其多糖的结构研究乳酸菌胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)是乳酸菌在菌体生长、代谢过程中产生并分泌到细胞外、常常渗透到培养基中的荚膜多糖或粘液多糖。

乳酸菌EPS不仅具有良好的流变学特性,还具有重要的生理活性,如抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、益生作用等。

我国拥有丰富的乳酸菌发酵食品,包括产胞外多糖在内的乳酸菌资源尚未得到有效开发。

本文对酸菜中产胞外多糖的乳酸菌进行高效快速地筛选,纯化胞外多糖,对其结构和理化特性进行研究。

以家庭自制东北酸菜为样品,采用产粘菌落法与多糖产量相结合的方法,筛选到两株产EPS较高的菌株NM105和2-19,经过形态学观察、生理生化和16S rDNA 手段对这两株菌进行了系统鉴定,判定这两株菌均属于明串珠菌属,分别命名为Leuconosto citreum NM105和L.mesenteroides subsp.dextranicum 2-19。

将两株菌分别接种至含5%蔗糖的MRS培养基中,25℃培养48 h,得到产EPS的发酵液,经离心、除蛋白、醇沉、透析得到粗多糖的水溶液。

粗多糖再经凝胶过滤层析纯化得到均一的多糖组分,冷冻干燥得到纯多糖,产量分别为23.5g/L和11.4 g/L。

结合紫外分析、高效体积排阻色谱分析,两株菌所产多糖均不含核酸和蛋白,重均分子量Mw分别为1.01×108 Da和8.79×107 Da。

采用气相色谱和薄层色谱分析单糖组成,结果表明两株菌所产EPS均只含葡萄糖。

结合单糖组成分析、红外光谱分析、核磁共振光谱分析,L.citreum NM105所产EPS含有三种糖单元,分别为[→6)-α-D-Glcp-(1→]、[α-D-Glcp-(1→]和[→2,6)-α-D-Glcp-(1→],摩尔比接近1:1:1,是一种带有高含量的α-(1→2)糖苷键的支链多糖。

而L.mesenteroides subsp.dextranicum 2-19所产EPS是一种由α-(1→6)糖苷键连接的高度线性葡聚糖。

胞外多聚物的合成方法及技术路线

胞外多聚物的合成方法及技术路线
胞外多聚物是在微生物的生物合成过程中分泌到胞外的一类高分子化合物。

其生产方式主要有两种：自然发酵法和工业发酵法。

一、自然发酵法
自然发酵法是通过在微生物生长期内提供适当的营养物质和培养条件,使微生物在自然状态下大量分泌目标产物。

该方法操作简单,成本低廉,但产量较低,微生物的生物合成条件不易控制,产品质量不稳定,不适用于大规模生产。

二、工业发酵法
工业发酵法是将微生物转移到规模更大的生物反应器中,通过对反应器内营养物质、pH、温度、通气和搅拌等参数的精确控制,调节微生物的代谢途径和产物分泌,最终实现高效、稳定、大规模的生产。

与自然发酵法相比,工业发酵法能够有效提高产量,缩短生产周期,确保产品质量的一致性。

在工业发酵法中,常用的技术路线包括：
1. 菌种筛选和优化：通过筛选出产量高、稳定性好、代谢途径不受抑制的高效菌株,并针对其生物合成途径进行优化,提高产物积累速率和产量。

2. 发酵工艺优化：通过对反应器内物质和能量的平衡控制,优化反应器内的pH、温度、通气和搅拌等参数,进一步提高产量和稳定性。

3. 提高产物纯度：通过提取、分离、纯化等步骤,去除杂质和未转化底物,提高产品的纯度和质量。

4. 产品应用和市场营销：开发新的应用领域,制定合理的产品价格和市场营销策略,扩大产品市场份额和竞争优势。

发酵动力学

非结构模型
最理想情况
结构模型
均衡生长细胞之间无差异，是均一的，细胞内有多个组分存在。
确定论模型不考虑细胞内部结构
各种细胞均一细胞群体做为一种溶质
A
不考虑细胞内部结构均衡生长
B 实际情况：
概率论模型各种细胞不均一
C 对细胞群体的描述模型
细胞内多组分；
细胞之间不均一 D

（2）宏观处理法

(3) 发酵周期

实验周期是指接种开始至培养结束放罐这段时间。工业生产周期，计算劳动生产率时则应把发酵罐的清洗、投料、灭菌，冷却等辅助时间计算在内，以反映发酵设备的利用效率。即从第一罐接种经发酵结束至第二次接种为止这段时间为一个发酵周期。

2. 有机化合物中的化合能 ① 完全燃烧需氧量

6. 发酵动力学与过程优化控制发酵动力学通过对微生物生长率、基质和氧消耗率、产物合成率的动态研究，实现发酵条件参数的在线检测，确定发酵动力学模型，实现动态过程优化控制，取得发酵产物最大量。

第 2节
发酵动力学分类
1. 根据细胞生长与产物形成有否偶联进行分类
细胞浓度 (x) 或产物浓度对时间作图时，两者密切平行，其最大的比生长速率和最大的产物合成比速率出现在同一时刻。一般来说在这种类型的发酵生产中，控制好最佳生长条件就可获得产物合成的最适条件。
〖Ⅰ型发酵〗产物的形成和菌体的生长相偶联
p x

（2）生长产物合成半偶联类型：亦称Ⅱ型
它是介于生长产物合成偶联型与生长产物合成非偶联之间的中间类型，产物的合成存在着与生长相联和不相联两个部分。
该类型的动力学产物合成比速率的最高时刻要迟于比生长速率最高时刻的到来。如柠檬酸、谷氨酸、赖氨酸、依康酸、丙酮、丁醇发酵

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究玉米糖化物发酵在微生物中的应用已被证明是非常重要的，尤其是在产生微生物胞外多糖（EPS）方面。

EPS能够增强微生物体的抗病能力，保护免疫细胞和对抗外部病原体，并促进营养吸收和增强其他生物活性物质的产生。

在本文中，我们将讨论玉米糖化物发酵产生EPS的应用，以帮助读者理解它们的重要性。

玉米糖化物发酵是一种能够将玉米糖转化为相应的酒精类物质的发酵过程。

该过程可以在真菌和细菌中发生，从而产生醇、酸、氨基酸和其他有机物质。

醇和氨基酸的合成在营养回收和生物分解中发挥着重要作用，而酸可以帮助调节环境pH水平，从而增加细菌的耐受性，有利于它们的生长发育。

最重要的是，玉米糖化物发酵还可以抑制玉米糖的糖原合成，从而产生EPS。

EPS是由含有多糖链链接的高分子聚合物构成的。

它们可以由细菌、酵母和真菌产生，具有抗菌、细胞活化和降解性能，以及具有生物活性的抗癌、抗氧化和抗炎特性。

最近，EPS被认为是非常有用的营养物质，可以用作食品添加剂，用于改善食物的质量和口感、延缓食物变质的过程，并可以改善食物的营养价值。

EPS的其他应用还包括用作医药中间体，比如抗生素、抗癌剂和类固醇药物。

由于它们丰富的功能，研究人员开始重视玉米糖化物发酵产生EPS的应用。

研究发现，玉米糖化物发酵液中有各种抗菌酶，能有效地抑制细菌的生长和毒性，并可以抑制癌细胞的增殖，因此可以用作药物。

研究还发现，由玉米糖化物发酵产生的EPS可以促进微生物的耐受性，增强其耐药性，并能促进细菌的繁荣，从而能够更有效地利用已有物质，有助于减少营养物质的损失。

另外，玉米糖化物发酵产生的EPS还可以用于生物分离，分离细胞壁材料，结合表面活性剂，以及用于抗凝血剂，化妆品和土壤改良剂等，都可以有效地利用其功能。

总之，玉米糖化物发酵产生微生物胞外多糖的应用十分重要，它可以帮助增强细菌的抗病能力，保护免疫细胞，增强它们的耐受性，以及抑制细菌的生长和毒性，起到保护食品、改善食物的营养价值，以及制备药物等目的。

乳酸细菌胞外多糖的研究

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业论文Array题目学生学专业指导学答辩乳酸细菌胞外多糖的研究摘要乳酸细菌(LAB)胞外多糖（EPS）是乳酸细菌在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的的荚膜多糖和粘液多糖的总称。

本实验采用酶解法从乳酸细菌发酵液中提取胞外多糖。

通过测定胞外多糖的含量筛选出了2株高产胞外多糖的菌株，并运用单因素及正交实验对其发酵条件进行优化，优化后的最佳发酵条件是：初始培养基pH5.5，乳糖添加量为20g/L，接种量为5.0%，发酵温度为37 ℃，发酵时间为24 h。

最后，利用薄板层析法测定多糖样品中含有的单糖，初步确定有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖，多糖的抗氧化性研究结果表明, 保加利亚乳杆菌多糖样品液具有体外清除 O2 -·和·OH的作用, 在所作实验范围内其最大清除率分别为68.7%和 69.4%。

关键字：乳酸细菌胞外多糖薄板层析发酵条件氧化性AbstractLactic acid bacteria (LAB) extracellular polysaccharide (EPS) is secreted by the name of lactic acid bacteriafrom the cell wall of the generic capsular polysaccharide and mucus polysaccharides in the process of growth and metabolism. The experiments on extraction of exopolysaccharides from lactic acid bacteria in the fermentation broth by enzymatic method. By determination of extracellular polysaccharide were screened out 2 strains of polysaccharide high-yield extracellular, and the fermentation conditions optimization of single factor and orthogonal experiments, the optimum fermentation conditions optimization is: initial culture pH5.5, lactose concentration is 20g/L, inoculum 5%, fermentation temperature 37 ℃, fermentation time was 24 h. Finally, determination of monosaccharides containing polysaccharide samples of glucose, galactose, rhamnose and mannose by thin layer chromatography, antioxidant activity of polysaccharides showed that, Lactobacillus bulgaricus polysaccharide liquid samples with scavenging O2 -·and ·OH role in the experimental range, the maximum clearance rates were 68.7% and 69.4%.Keywords: lactic acid bacteria Extracellular polysaccharide Thin layer chromatography Fermentation conditions Oxidation目录一、综述 (1)（一）乳酸细菌胞外多糖的介绍 (1)1.乳酸细菌EPS的分类、化学组成和结构 (1)2.乳酸细菌EPS的物理学特性： (1)3.乳酸细菌EPS的生理学特性 (2)（二）多糖的提取方法研究 (3)1.碱提法 (3)2.酶解法 (3)（三）国内外研究现状 (3)（四）研究目的及意义 (4)二、材料与方法 (4)（一）材料 (4)1.仪器 (4)2药品与试剂 (4)3.菌株 (5)4.主要培养基 (5)（二）方法 (5)1.试剂的配制 (5)2.菌种的活化 (5)3.酶解法提取胞外多糖 (5)4.多糖的纯化 (6)5.胞外多糖（EPS）含量的测定 (6)6.单因素及正交实验优化发酵条件 (6)7.薄板层析法（TLC）分析多糖的单糖组成 (6)8.多糖抗氧化性的测定 (7)三、结果与分析 (7)（一）葡萄糖标准曲线 (7)（二）胞外多糖产量 (8)（三）单因素及正交实验优化发酵条件 (8)1.碳源的影响 (8)2.乳糖添加量的影响 (8)3.接种量的影响 (9)4.pH的影响 (9)5.培养时间的影响 (10)6.培养温度的影响 (10)7.正交实验和验证实验 (11)1.单糖的展层效果 (12)2.多糖的展层效果 (12)（五）多糖抗氧化性的测定 (13)1.超氧阴离子自由基(O2 - )清除作用： (13)2.羟基自由基(.OH)的清除作用： (13)四、讨论 (14)五、结论 (14)参考文献 (15)一、综述微生物的生长通常伴随着胞外多糖(Exopolysaccharides，EPS)的产生。

发酵工程—5微生物反应动力学

批影响，并以数学语言进行描述。
发
酵
动
力
学
发酵工程 — 微生物反应动力学
研究发酵动力学的目的
通过动力学研究，优化发酵的工艺条件及调
二控方式；
、建立反应过程的动力学模型来模拟最适当的
分批
工艺流程和工艺参数，预测反应的趋势；
发酵
控制发酵过程，甚至用计算机来进行控制。
动
力
学
发酵工程 — 微生物反应动力学
、分批发酵动力
学该式即是微生物在对数生长期的增殖模式
发酵工程 — 微生物反应动力学
μ因菌体所处的环境条件而改变；环境的恶化，菌体增殖进入减数期。
二 1949年，莫诺发现细菌的比生长速率与单一
、分
限制性基质之间存在一定关系；借助郎格谬
批发酵
尔方程，莫诺建立了被称为莫诺方程的经验公式：
Yp dt
批
发酵动
ds X m X 1 dP
dt YG
Yp dt
力
学式中：m为碳源维持常数
m 1 dS X dt M
发酵工程 — 微生物反应动力学
于是
二、
r

1 YG

m

1 Yp
qp
分
批
发酵
r ：基质消耗比速
酵
动
力
学
Yx s
反反应应过过程程消中耗生基成质菌的体摩的尔质数量＝ddxs
发酵工程 — 微生物反应动力学
用YG 表示菌体的理论得率：
二 YG 用于同生化成为菌菌体体的碳质源量消耗＝ddxsG

乳酸菌发酵产生胞外多糖的研究进展

乳酸菌发酵产生胞外多糖的研究进展刘先;康小红;龄南【摘要】本文概述了乳酸菌胞外多糖(EPS)的生物合成途径,EPS产量的影响因素及对其结构性能的研究.【期刊名称】《中国乳业》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】3页(P46-48)【关键词】乳酸菌;胞外多糖;功能;研究进展【作者】刘先;康小红;龄南【作者单位】沈阳农业大学;内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司;内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司【正文语种】中文按照组成的不同，乳酸菌（lactic acid bacteria，缩写为LAB）产生的胞外多糖（exopolysaccharides，缩写作EPS）可以分为3类：①葡聚糖类，即右旋糖苷、改性葡聚糖及变异聚糖；②果聚糖类，如左聚糖；③由嗜温乳酸菌及嗜热乳酸菌产生的杂多糖类。

在过去，人们对黏乳酸菌的兴趣与日俱增，比如乳酸乳球菌乳脂亚种（Lactococcus lactis subsp.cremoris）、乳酸乳球菌乳亚种（ctis ctis）、德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbreuckiisubsp.bulgaricus）以及唾液链球菌嗜热亚种（Streptococcus aslivariussubsp.thermophilus）等。

由于这些细菌具有公认的安全（generally recognized as safe，缩写为GRAS）性，所以它们产生的EPS被广泛地用作食品工业中的增稠剂、凝胶剂以及稳定剂。

1 EPS的生物合成途径因菌种不同，乳酸菌EPS的合成会发生在生长的不同阶段。

按合成位点和模式不同，乳酸菌EPS的生物合成分为2种类型，即位于细胞壁外的同源多糖（homopolysacchride）的合成和位于细胞膜上的异源多糖（heteropolysaccharide）的合成。

1.1 同源多糖的生物合成同源多糖（如葡聚糖、果聚糖）是在胞外合成的。

合成体系包含糖基供体（蔗糖）、糖基受体及葡聚糖蔗糖酶（dextransucrase）。

几种产胞外多糖(ESP)发酵动力学综述

EPS：
P(t)= 0112 + 01601[X(t)-01233 ]+ 01029 (71471 /
01283)ln{1 -(01233 /71471)[1 -exp(01283t)]}
其中：α=0.601 β=0.029 属于部分偶联型平均相对误差为8.3%
图1 REPS合成模型与实验数据对比
4.灰树花胞外多糖液体发酵动力学
EPS：
其中：α=0.4882 β=0 属于偶联型平均拟合误差为2.41%
图4.胞外多糖合成拟合曲线
5.天麻影响下灰树花胞外多糖合成动力学 EPS：
其中：α=0.0442 β=0%
图5.P-t模型值与试验值的拟合曲线
10.牛肝菌胞外多糖合成动力学
EPS：
其中 α=0.1088 β=0.0021 属于部分偶联其拟合度为0.987
图10.产物形成动力学模型曲线与试验值的比较
小结
1.大多数菌体胞外多糖的形成与菌体生长是部分偶联型，灰花树合成胞外多糖属于偶联型。除短梗霉外，LuedeingPiret模型均能很好的拟合实际。 2.总体来说，Luedeing-Piret模型对胞外多糖合成过程的预测误差较小，与实验拟合度大，可用来预测发酵过程中胞外多糖的浓度，判断发酵过程是否正常。
8.蛹虫草菌胞外多糖合成动力学
EPS：
其中 α=0.095 β=0.002 属于部分偶联平均相对误差5.6%
图8.蛹虫草菌发酵过程EPS合成动力学模型与实验数据的拟合曲线
9.短梗霉胞外多糖发酵及其发酵动力学
EPS：
其中 α=1.1 β=0.0028 属于部分偶联拟合度较差
图9.短梗霉发酵过程EPS合成动力学模型与实验数据的拟合曲线