Криобиологические сосуды > Материалы и биотехнология > Микробный альгинат

Микробный альгинат


Источником альгинатов издавна служили морские водоросли (например, Laminaria spp.), однако по природе своей этот ис­точник непостоянен. Среди бактерий близкие к альгинату гете-рополисахариды образуют из D-маннуроновой и L-глюкуроно-вой кислот Pseudomonas aeruginosa и Azotobacter vinelandii. Этот процесс осуществляют в промышленном масштабе, выра­щивая Azotobacter в условиях избытка углерода. Микробный альгинат отличается от соответствующего продукта из водорос­лей наличием О-ацетильных групп, связанных с остатками D-маннуроновой кислоты. Тип получаемого альгината можно из­менять, варьируя различные параметры. Например, при низком содержании фосфата образуется в основном высокомолекуляр­ный полимер с хорошим выходом, а при разной концентрации ионов кальция можно получать разное соотношение между маннуроновой и галактуроновой кислотами; это соотношение в свою очередь влияет на эпимеризацию одной кислоты в дру­гую. Было изучено также образование микробного альгината в непрерывной культуре, где его выход при выращивании на сахарозе увеличивается до 50% по сравнению с 25% в фермен­тере. При высокой интенсивности дыхания могут происходить большие потери углеродного субстрата вследствие его превра­щения в углекислый газ. Максимальная скорость синтеза поли­сахарида в непрерывной культуре была достигнута при недо­статке в среде молибдена. При ограниченном содержании фос­фора и низкой плотности клеток в культурах Azotobacter vine­landii происходит дополнительная потеря углерода из-за синтеза поли-р-гидроксибутирата.
В настоящее время альгинаты из растительных источников используются в основном в пищевой промышленности в каче­стве загустителей или гелеобразующих агентов. Их применяют для стабилизации йогурта, для предотвращения образования кристаллов льда при получении мороженого; подобно производ­ным пропиленгликоля, их добавляют в содержащие кислоту продукты, например в приправы для салатов, поскольку эти соединения образуют гели только при рН ниже 3. Альгинатные полисахариды превращаются в гель в присутствии поливалент­ных катионов (Са+2, Sr+2) и поэтому применяются для мягкой иммобилизации микроорганизмов. В других условиях подобное гелеобразование может быть нежелательным и его пытаются предотвратить, получая соответствующие производные поли­мера.