Экзополисахарид Paenibacillus polymyxa 88A: получение, характеристика и перспективы использования в хлебопекарной промышленности

• Автор: Бухарова, Екатерина Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.07, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 189 с.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. Распространенность признака продукции экзополисахаридов у почвенных микроорганимов

1.2. Внеклеточные полисахариды бактерий . i и ii

1.3. Классификация микробных экзогликанов.

1.4. Биосинтез экзополисахаридов у микроорганизмов

1.5. Физикохимические свойства микробных экзогликанов и их водных

растворов.

1.6. Наиболее перспективные для промышленности микробные экзополисахариды.

1.7. Физиологическая значимость экзогликанов для микроорганизмов
1.8. Стратегия выделения и селекции микрорганизмовпродуцентов
внеклеточных полисахаридов
1.9. Проблемы культивирования микрорганизмовпродуцентов внеклеточных полисахаридов.
1 Области применения микробных экзополисахаридов. Использование их в хлебопекарной промышленности
ГЛАВА 2. Материалы и методы
2.1. Штаммы микроорганизмов, материалы и реактивы.
2.2. Микроволновая обработка культур
2.3. Общие микробиологические методы
2.4. Условия культивирования продуцентов и выделение экзополисахаридов
2.5. Методы определения химического состава и структуры полисахаридов
2.6. Физикохимические методы.
2.7. Методы определения качества муки, полуфабрикатов хлебопекарного производства и хлеба
2.8. Методы определения параметров, характеризующих интенсивность биохимических и микробиологических процессов при выпечке хлеба.
2.9. Методы определения структурномеханических характеристик теста
2 Методы определения свежести хлеба.
2 Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. Получение и характеристика биологических свойств мутантного штамма РаепЬасиьроутуха А продуцента высоковязкого полисахарида.
3.1. Получение мутантного штамма РаетЬасШия роутуха А
3.2. Морфологокультуральные свойства.
3.3. Физиологобиохимические свойства.
3.4. Антибиотикоустойчивость
3.5. Исследование вирулентности и острой токсичности штамма.
3.6. Выводы.
ГЛАВА 4. Особенности роста и продукции экзополисахаридов штаммом РаетЬасШиБроутуха а. Получение и очистка полнмиксана а
4.1. Особенности роста и продукции экзополисахаридов штаммом РаепЬастроутуха А
4.2. Технология выделения и очистки полимиксана А, пригодного для использования в пищевых целях.
4.3. Выводы.
ГЛАВА 5. Характеристика экзополисахаридов РаепЬасизроутуха а химический состав и структу ра, физикохимические свойства
5.1. Молекулярные характеристики полисахаридов
5.2. Построение диаграммы состояния системы полимиксан А вода.
5.3. Прочность гелей полимиксан А вода
5.4. Реологические свойства полимиксана А и влияние на них различных факторов.
5.5. Выводы
ГЛАВА 6. Изучение влияния полимиксана а на комплекс биохимических, микробиологических и структурномеханических процессов в тесте и хлебе
6.1. Влияние полимиксана А на технологический процесс приготовления хлеба и его качество.
6.2. Влияние полимиксана А на комплекс биохимических и микробиологических процессов в тесте.
6.3. Изменение структурномеханических свойств теста при добавлении полимиксана А
6.4. Влияние полимиксана А на сохранение свежести хлеба
6.5. Выводы.
ГЛАВА 7. Разработка основ практического применения полимиксана а как улучшителя качества хлеба и для создания пищевых пленочных покрытий.
7.1. Использование полимиксана А для создания пищевых пленочных покрытий.
7.2. Отработка технологии использования полимиксана в условиях хлебопекарного производства.
7.3. Выводы
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Органические сложные эфиры являются достаточно частым компонентом микробных полисахаридов. Характерным примером редких и сложных по строению полимеров, в состав которых входят эфирные соединения длинноцепочечных жирных кислот, являются ЭПС бактерий . Анализ литературы показывает способность почвенных бактерий филогенетически отдаленных групп продуцировать схожие или одинаковые по мономерному составу экзогликаны Топп, , . В первую очередь, это леваны афруктаны, синтезируемые отдельными видами i, ii, i, , , i и i Егоров, i, , , декстраны 4, глюканы , и Элисашвили, vvi, , маннаны i, ii и , курдланы 2, глюканы i, и ii , , сукциноглюканы, считавшиеся характерными для агробактерий, образуют также штаммы быстро и медленнорастущих видов ii и , , , . Общие элементы состава и строения обнаруживаются в функционально близких полимерах. Так, например, уроновые кислоты, пирувил и ацетилзамещенные моносахариды являются наиболее общими антигенными детерминантами экзогликанов Васильев, i, . Таким образом, способность синтезировать ЭПС присуща представителям различных таксономических и физиологических групп микроорганизмов Семенова, . Однако, на основании имеющихся литературных данных следует отметить, что наиболее часто продуценты промышленно ценных гетерополисахаридов встречаются среди фитопатогенных бактерий X, ii, , азотфиксирующих , iii, ii, а также метилотрофных микроорганизмов. Практически не существует двух идентичных по составу, строению иили свойствам ЭПС , . Существенные различия состава и типов продуцируемых ЭПС обнаруживаются как между различными видами и штаммами, так и на уровне морфологических вариантов одного и того же штамма Косенко, , . Внеклеточные полисахариды бактерий . Бактерии родов i и ii ранее объединяемых в один род i i. Смирнов, . Полисахариды, синтезируемые бациллами, до сих пор недостаточно изучены. Эти микроорганизмы продуцируют гомо и гетерополисахариды кислой и нейтральной природы. Следует отметить, что многие бациллы синтезируют ЭПС не одного, а нескольких видов. Большинство экзогликанов являются индивидуальными, не связанными в комплекс с белком или липидом, полисахаридами i, i, . В. i, В. В. i, В. В. i, В. В. i, В. Приведенную выше классификацию бацилл нельзя считать универсальной. Действительно, для ряда бацилл показан синтез нейтральных гомополисахаридов типа глюкана i, и маннана , . ЭПС бацилл следует считать фруктозу, поскольку многие штаммы обнаруживают способность к трансформации дисахаров сахарозы, рафинозы в фруктаны типа левана i, , , , . Леваны бацилл являются высоразветвленными полимерами, характеризующимися в линейных участках типом связи , а в точках ветвления 2 , . К левансинтезирующим видам относятся . В. i, В. В. i i, , , . Показано, что в развивающихся культурах микроорганизмов, как правило, осуществляется синтез двух типов леванов, различающихся степенью полимеризации макромолекул высокомолекулярного и низкомолекулярного полисахаридов , , , . Соотношение фракций определяется как видовой принадлежностью штамма, так и условиями выращивания и возрастом культуры , . Обнаружены также бациллы, продуцирующие только низкомолекулярный леван к ним относятся, в частности, и некоторые представители вида . Элисашвили, , . За исключением левана, описанного Расе , леваны бацилл хорошо растворимы в воде и, как правило, не аккумулируются в капсуле, легко отторгаясь клеткой в окружающую среду и не препятствуя, таким образом, свободному доступу субстрата к клеткепродуценту. Этим, повидимому, и объясняется высокая продуктивность по ЭПС левансинтезирующих культур Лойцянская, , . Леваны являются ценным продуктом жизнедеятельности микробной клетки, поскольку, наряду с бактериальными декстранами, представляют практический интерес и применяются в пищевой промышленности, фармакологии, медицине Васильев, , , , . Ряд авторов обсуждают возможность использования леванов в качестве источников углерода и энергии как самими штаммамипродуцентами, так и окружающей микрофлорой Андреюк, , . Помимо перечисленных моносахаридов в составе ЭПС бацилл идентифицирована фукоза Пирог, i, и ксилоза , .