技术分享丨胞外多糖絮凝团:发酵液中的有益产物

在微生物发酵过程中,您是否曾遇到发酵液中出现 “絮凝物” 的情况?其实,这可能并非异常现象,而是一种具有重要意义的胞外多糖絮凝团。今天,我们就来深入了解一下胞外多糖的奥秘,包括它的定义、产生机制、对其他菌的益处以及作用功效。

一、胞外多糖:定义与重要性

1、胞外多糖的定义

胞外多糖是菌体在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的天然高分子化合物。它具有多种优良特性,不仅能为发酵品增添良好的风味和口感,还能显著改善产品性能。例如,它可以增强产品的持水力,减少乳清析出,增加粘度等,在食品工业中发挥着重要作用。

2、广泛的应用前景

国内外研究表明,胞外多糖具有抗氧化、抗肿瘤、调节肠道菌群、降低血清胆固醇、免疫调节等多种生物学功能。凭借这些功能,它成为新型食品级多糖的优质来源,在食品工业化生产、化妆品和微生物制药等领域有着广泛的应用前景。

二、胞外多糖的产生机制:微生物的适应性策略

1、氧压力与胞外多糖的产生

以乳酸菌为例,益生菌多数为兼性厌氧菌。在有氧存在的情况下,厌氧菌为了避免氧的刺激,会产生絮凝体,也就是不溶性的胞外多糖。这种胞外多糖会包埋、包裹菌体,形成一种保护屏障,有效隔绝氧对菌体的伤害。这是益生菌对环境的一种适应性反应,随着氧压力的增加,胞外多糖的产量会显著增加。

2、发酵液中 “絮凝团” 的真相

丁酸梭菌与乳酸菌联合发酵液存放过程中,出现的不溶于水的 “絮凝团” 并非液体腐败或未过滤所致。恰恰相反,这是菌株具备高活性,正常代谢产生的产物,是一种高蛋白、高生物活性的物质,具有重要的价值。

三、胞外多糖对其他菌的益处:协同生长的促进剂

1、营造厌氧环境

产胞外多糖的乳酸菌与厌氧的丁酸梭菌共培养时,由于氧的存在会促使乳酸菌产生胞外多糖。这些胞外多糖在消耗氧气的同时,营造出更有利于丁酸梭菌生长的厌氧环境。

2、作为益生元滋养其他菌

胞外多糖作为益生元,为其他益生菌提供了营养支持,从而促进了它们的生长。这种相互作用使得乳酸菌和丁酸梭菌能够实现协同生长,共同发挥有益作用。实验研究也证实了这一协同生长的效果,为微生物之间的共生关系提供了有力证据。


四、胞外多糖的作用功效:对动物健康的积极影响

1、调节肠道健康

胞外多糖可通过粘附肠道上皮细胞,发挥调节肠道菌群的作用。它有助于恢复受损的肠道屏障功能,使肠道环境更加健康稳定。这对于维持动物肠道正常的消化和吸收功能至关重要,能够有效改善动物的整体健康状况。

2、增强免疫调节活性

表现出多种生物学特性,如抗炎症活性、抗生物膜特性和抗菌活性。这些特性使其能够调节免疫系统,增强免疫调节活性,帮助动物更好地抵御病原体的侵袭,提高免疫力。

3、预防生物膜相关感染

可以减少或抑制细菌病原体形成生物膜。生物膜的形成往往与许多感染性疾病相关,胞外多糖的这一作用能够有效预防或根除生物膜相关感染,降低动物患病的风险。不同菌株分泌的胞外多糖在结构和功能上存在差异,这也为进一步研究和开发具有特定功能的胞外多糖提供了方向。


五、胞外多糖的研究展望

胞外多糖作为微生物发酵过程中的重要产物,其在多个领域的潜在价值正逐渐被揭示。未来,我们可以进一步深入研究胞外多糖的产生机制、结构与功能的关系,探索如何更好地利用它来改善发酵产品品质、促进动物健康以及开发新的生物制品。相信随着研究的不断深入,胞外多糖将为我们带来更多的惊喜和应用可能。





参考文献:

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