Особенностями продуцента. Получение экзополисахаридов эффективнее

Внутриклеточных, так как их концентрация выше, меньше проблем на ста-

Дии выделения и очистки, однако в ходе ферментации возникают трудно-

Сти с транспортом кислорода из газовой фазы в жидкую (при повышении

Экскреции гликанов в среду ее вязкость возрастает). Следствием этого

Становятся снижение роста клеток и торможение продукции полисахари-

OH OR

CH2OH

+ ROH

n n + 1

Фермент

O - …

CH2OH

O - …

CH2OH

Рис. 2.5. Схема образования гликозидной связи.

Дов. Поэтому среду приходится разбавлять в десятки раз и после удаления

клеток продуцента – концентрировать.

Спектр промышленных продуцентов и выпускаемых полисахаридов

весьма разнообразен (табл. 2.3). Ведущими странами – производителями

полисахаридов являются: США, Франция (ксантан, курдлан), Россия (дек-

Стран), Япония (пуллан, курдлан).

Технология получения декстранов

Продуцентами декстранов являются штаммы Leuconostac mesenteroides,

растущие на средах с высоким содержанием сахарозы (10–30 %),

дестраном-«затравкой», дрожжевым экстрактом и минеральными солями.

В зависимости от состава минеральных солей и той или иной природы

«затравки» синтезируются высокомолекулярные (60–80 тыс.) линейные

или имеющие низкую молекулярную массу (20–30 тыс.) разветвленные

Декстраны. Последние обладают наибольшей биологической активностью.

Из декстранов выпускают плазмозаменители (клинический декстран, по-

Лиглюкин, плазмодекс, хемодекс и др.).

Типичный пример ферментации – глубинная периодическая культура,

Реализуемая на первом этапе с целью образования биомассы продуцента

при избытке сахаров и рН 6.5–8.0. Синтез декстрансахаразы, ведущий к

Образованию гликанов, наиболее интенсивен при рН около 7.0. Помимо

Ионов магния синтез декстранов стимулируется при замене сахарозы ме-

Лассой. Бактерии расщепляют сахарозу с образованием глюкозы и фрук-

Тозы. Последняя сбраживается по гетероферментному пути с образовани-

Ем молочной и уксусной кислот, маннита и углекислоты. Глюкоза быстро

Полимеризуется в декстран. Процесс завершается через 24 ч. Выделение

декстрана из культуры проводят метанолом, для последующей очистки –

Многократно растворяют в воде, переосаждают метанолом и фракциони-

Руют. Декстрансахараза является экзоферментом, и ее концентрация в

Культуральной среде значительна. Поэтому возможен процесс получения

Полисахарида на основе растворимого фермента. Культуральная жидкость

Т а б л и ц а 2 . 3

Промышленные микробные полисахариды (по Gruger, Gruger, 1984)

Полисахарид Продуцент

Ксантан Xanthomonas campesrtis

Альгинат Pseudomonas aeruginosa,

Azotobacter vinelandii

Курдлан Alcaligenes

Склероглюкан Sclerotium glucanicum, S. delphinii, S. rolfsii

Пуллан Pullularia pullulans

Декстран Acetobacter sp., Leuconostac mesenteroides,

L.dextranicum, Streptococcus mutans

с декстрансахаразой при рН около 5.0 и 15°С способна около месяца про-

Являть высокую ферментативную активность. Реализован процесс на ос-

Нове культуральной среды с ферментом, содержащей сахарозу и декстран-

«затравку», – процесс полимеризации завершается в течении 8 ч. Этот

Способ значительно упрощает процедуру ферментации и стадию выделе-

Ния и очистки декстрана и позволяет в контролируемых условиях полу-

Чать продукт заданной молекулярной массы. Перспективы имеет также

Процесс на основе иммобилизованной декстрансахаразы. В середине 90-х

Гг. начат выпуск коньюгатов модифицированного декстрана с ферментом

Стрептокиназой. Препарат представляет собой пролонгированную декст-

Раном форму стрептокиназы.

Ксантан

Ксантан, продуцируемый бактериями Xanthomonas campesrtis, облада-

Ет уникальными реологическими свойствами. В низких концентрациях он

Образует очень вязкие растворы и обладает псевдопластичностью; его рас-