Криобиологические сосуды > Материалы и биотехнология > Полисахариды

Полисахариды


Полисахариды служат источником энергии и структурными компонентами клеточных стенок и внеклеточных капсул. Мно­гие из этих полимеров, имеющие коммерческую ценность как промышленные клеи, были получены из растительных тканей (экстракты семян и морских водорослей, древесные экссудаты и т. п.). Способность таких полисахаридов изменять реологиче­ские свойства воды, вызывая образование геля и влияя на свойства водных растворов в потоке, привели к их широкому-промышленному использованию в самых различных ситуациях. Полисахаридные гидроколлоиды часто применяются в пищевой,, фармацевтической, парфюмерно-косметической, нефтяной, бу­мажной и текстильной промышленности. Например, из красных, водорослей производят в промышленных масштабах карраге-нан и агар, а из бурых — альгинаты. Однако получение полиса­харидов из растений и водорослей обладает своими недостат­ками.
Химический состав полисахаридов зависит от метаболи­ческих потребностей синтезирующих их организмов, связанных, в свою, очередь с изменениями внешних условий (например, се­зонные изменения, разные циклы развития растений, время их сбора и т. д.). Поэтому при производстве сырья невозможно, обеспечить контроль за его качеством.
При переработке происходят   изменение и   разрушение продукта, поскольку такая переработка нередко включает гру­бые воздействия (щелочная экстракция, приводящая к β-элиминации и разрушению; выщелачивание горячей водой; отбели­вание). При этом конечный продукт может приобрести неже­лательный запах или цвет.
Количество получаемого растительного продукта зависит от урожайности, погодных условий, заболеваний растений или загрязнения окружающей среды.
При получении полисахаридов из микроорганизмов обеспе­чивается контролируемый синтез полимеров и постоянство про­дукции. Кроме того, микробные полисахариды часто обладают уникальными физическими и химическими   свойствами, улуч­шенными функциональными характеристиками;   биологическая) потребность в кислороде при их образовании невелика. Микро­организмы синтезируют   множество   полисахаридов в форме-внеклеточных капсул или слизей, не   связанных   с клеточной; стенкой. Как правило, в их состав входит небольшой набор мо­носахаридов (нейтральные гексозы, метилпентозы, кетосахара,, аминосахара, уроновые кислоты), однако разное их сочетание' дает полимеры с разнообразными   физическими   свойствами. Отметим, что получение микробных   полисахаридов — относи­тельно дорогой процесс: для его   осуществления   требуются1 большие капиталовложения и энергетические затраты и необ­ходим квалифицированный персонал. Видимо, микробные поли­меры не вытеснят окончательно крахмал и его производные из; всех сфер их использования. Оценивая целесообразность про­мышленного производства того или иного полисахарида, сле­дует учитывать следующие факторы: 1) потенциальный объем годового производства продукта и спрос на него как в настоя­щее время, так и в будущем; 2) уникальность свойств данного продукта по сравнению с другими микробными и растительны­ми полисахаридами; 3) экономичность производства и предпо­лагаемую длительность применения продукта.
Микроорганизмы, образующие полисахариды, найдены в самых разных средах, но вряд ли существует определенная стратегия их выделения. Было показано, что синтез полимеров идет как в аэробных, так и в анаэробных культурах. Установ­лено, что психрофильные микроорганизмы синтезируют полиса­хариды, относительно же активности такого рода у термофилов мало что известно.