結冷膠的結構與特性

結冷膠是在有氧條件下由伊樂假單胞菌產生的，后確認為少動鞘脂單胞菌。結冷膠是組成與結構類似的8種微生物多糖中的一種。這8種微生物多糖為：結冷膠、沃侖膠、鼠李膠、S-657 、S-88、 S-198、NW-11、PS-P4，它們具有相同的主鏈結構，所不同的是它們的側鏈基團的數目和位置以及含有或不含有乙酰基。

結冷膠類多糖在水溶液中的物理性質差別很大。它們的水溶液都具有高粘性和高熱穩定性，在水溶液中結冷膠形成高粘性或弱的凝膠，但經堿脫乙酰基處理后在不同陽離子的情況下，可形成硬而脆的凝膠。結冷膠可形成熱可逆凝膠，類似于瓊脂和明膠，也能形成鹽誘導的凝膠，類似海藻膠和卡拉膠，這些性質是結冷膠的應用具有多樣性。

結冷膠類多糖中的每一種多糖，其固有的粘性依賴于它們的結構和是否存在乙酰基結冷膠形成凝膠以及其強度和穩定性依賴于溶液中陽離子類型和濃度、乙酰化程度不同而異。

結冷膠的生產

從生物技術觀點來說，少動鞘脂單胞菌最重要的共同特征是分泌結冷膠、沃侖膠、鼠李膠等結冷膠類胞外多糖，既然這類微生物能夠分泌，特別的有潛在商業應用價值的多糖，我們有理由期望能夠分離到新的少動鞘脂單胞菌，能夠生產主鏈結構相似但流變特性不同的具有商業應用價值的胞外多糖。

結冷膠合成的生物途徑

微生物胞外多糖的生物合成因菌種不同而發生在生長的不同階段和環境條件下。按合成位點和合成模式的不同，微生物胞外多糖的生物合成分兩種類型即同型多糖的合成與異型多糖的合成。

提供糖基核苷酸的活性前體假定為UDP葡萄糖、TDP鼠李糖和UDP葡萄糖醛酸，作為重復四糖單位合成結冷膠的單體供體。

伊樂假單胞桿菌利用葡萄糖主要經由糖酵解途徑和磷酸戊糖途徑，葡萄糖轉變為葡萄糖酸酯或葡萄糖磷酸酯，然后轉變為磷酸葡萄糖酸酯。

結冷膠的提取和純化

提取多糖的一般方法是將發酵液稀釋若干倍以降低其粘性，然后通過離心分離作用分離多糖。

其他有效的提取胞外多糖的方法有：不加攪拌地滴加一定量的表面活性劑到發酵液中進行相分離，然后回收包含較純多糖的上清液。

結冷膠的在食品和醫藥中的應用

在食品工業中,結冷膠不僅僅是作為一種膠凝劑,更重要的是它可提供優良的質地和口感。結冷膠具有良好的風味釋放性和穩定的特性。它可用于改進食品組織結構液體營養品的物理穩定性食品烹調和貯藏中的持水能力。

天然結冷膠的粘性使它成為用于治療眼疾的最主要藥品。它還可應用于藥物的緩慢釋放。

結冷膠在食品中的應用

功能

用途

粘著性

糖霜、糖衣

涂膜性

蜜餞、糖果

乳化性

色拉調料

微膠囊

粉狀調味料

成模性

人造腸衣

澄清劑

酒類

泡味穩定劑

啤酒

凝膠性

果凍、餡料、甜食等

抗結晶劑

冷凍食品、糖漿

穩定劑

冰淇淋、色拉調料

增稠劑

果醬、肉腸、餡料等

結冷膠替代瓊脂

結冷膠形成的凝膠表現出明顯的熱穩定性和高度的透明性。由于這些特性，使結冷膠可用于嗜熱微生物菌種培養基中代替瓊脂。

結冷膠的其他應用

作為牙膏的凝膠成分用于人體清洗液、發膠、化妝品、房間除臭劑、凝膠可用結冷膠，并且比目前使用的角叉膠刺槐豆膠等混合膠用量少；天然結冷膠同淀粉混合可用于造紙工業。

結論與展望

由于結冷膠類胞外多糖具有冷、熱條件下形成熱可逆凝膠及結構和性質的多樣性這些新的特性，因而使其在過去十多年的食品、醫藥和生物制藥工業、電泳固定化細胞和固定化酶等方面具有重要作用。結冷膠的低產率加工步驟的繁瑣及高成本損害了微生物生產結冷膠的經濟可行性。人們期待更加經濟地利用廉價可再生資源作為原料發酵生產結冷膠。

本文源自創聯食用膠網

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