少动鞘氨醇单胞菌产高水溶性结冷胶的分子特征与制备平台

作者：纪宇菲; 周若男; 艾连中; 张汇; 赖凤羲^*; 吴昊鸣

来源：食品与发酵工业, 2023, 49(07): 140-154.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032628

• 少动鞘氨醇单胞菌
• 结冷胶
• 胞外多糖
• 分子参数
• 金属离子

探讨少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)ATCC 31461 GL-1变异株发酵生产胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)(结冷胶)的单糖组成、分子参数及热水溶解速率受豆粕粉氮源与沉淀方式的影响，确定制备高水溶性结冷胶的流程。该菌以豆粕粉(和蔗糖)为培养基，发酵所得胞外多糖(EPS-Sw)产量为29.1 g/L、可溶性总糖含量为80%,乙酰基含量为4.0%,皆显著高于以酵母膏和蛋白胨发酵并醇沉收集的样品(分別为EPS-Ye和EPS-Pe)。EPS-Sw、EPS-Ye、EPS-Pe与结冷胶商品Gellan-F(参考组)共同含有4种主要单糖：鼠李糖(rhamnose, Rha)、葡萄糖(glucose, Glc)、葡萄糖醛酸(glucuronic acid, GlcA)及半乳糖醛酸(galacturonic acid, GalA)。EPS-Sw的糖摩尔比为M(Rha)∶M(Glc)∶M(GlcA)∶M(GalA)=1∶0.9∶2.3∶1.7,与EPS-Ye和EPS-Pe的糖比例相近。EPS-Sw的结冷胶相对纯度(共同糖组成总和)为62.8%。经微过滤后，上述醇沉的EPS样品和Gellan-F皆呈三分子尖峰分布。针对豆粕粉发酵得的上清液，添加5 mmol/L Ca2+复合乙醇的沉淀处理可提高制备物(EPS-CaEt)的产量、可溶性总糖含量、乙酰基含量、结冷胶相对纯度、热水既溶性以及溶解速率常数(ks1)。超大分子组分(F1)为重要的分子因素，F1含量与结冷胶相关的糖组成含量呈高度正相关，与热水既溶性和速率常数ks1呈高度负相关。该研究阐明了少动鞘氨醇单胞菌以豆粕粉氮源发酵所产结冷胶的关键糖组成与分子参数，并建立了一个有效富集具有高结冷胶纯度与高水溶性的EPS的Ca2+-乙醇复合沉淀的制备平台。

• 单位
  上海理工大学