1、引言
部分微生物在生长过程中能够向胞外分泌大分子聚合物，其中某些细菌具有合成并分泌胞外多糖（extracellular polysaccharide，EPS）的能力。胞外多糖具有多种重要生理活性，参与细胞表面粘附、细胞-细胞相互作用和生物膜的形成，通过保护细胞免受非生物和生物胁迫而使细菌具有生存优势。除此之外，部分微生物胞外多糖（如黄原胶、热凝胶、结冷胶、韦兰胶等）还因其特殊的流变特性在食品、医药、环境甚至建筑与石油开采等领域中获得广泛应用。因此，开发具有特殊流变性质的微生物多糖不但具有显著的科学意义还能够产生较为明显的应用价值。
2、研究背景
2.1 微生物多糖在食品工业中的应用
微生物多糖因其特殊的流变性质，在改善食品质感、外观和口感等方面应用广泛。黄原胶（xanthan gum）是野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris）经发酵产生的一种胞外杂多糖，结构如图1，在食品工业中是理想的增稠剂、乳化剂和成型剂，用途极为广泛。黄原胶可增大蛋糕的体积，改善蛋糕的结构。奶油制品、乳制品中添加少量黄原胶，可使产品结构坚实、口感细腻清爽。啤酒中加入黄原胶可增强啤酒的产泡效果，而果冻中加黄原胶可赋予其软胶状态并降低黏度[1]。
结冷胶（gellan gum）是由少动鞘脂类单胞菌（phingomonas paucimobil）生产的一种线性阴离子杂多糖，结构如图2。在食品领域可以用作增稠剂、凝结剂、悬浮剂和成膜剂等。可增强面条的硬度、弹性和粘度，同时改善口感，抑制热水溶胀、减少断条。应用于冰淇淋中可提高其保型性，在糕点制作中加入结冷胶可提高保鲜保湿和保型效果。另外，在饮料中，结冷胶可加强其悬浮效果，增强耐酸性和贮存稳定性[2]。
威兰胶（welan gum）是由产碱杆菌（lcaligenes sp.TCC3155）产生的代谢多糖，其结构与结冷胶类似，结构如图3。它主要作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂、润滑剂、成膜剂和粘合剂[3]。在饼干生产中，将其作为添加剂使用部分代替油脂，可以减少人体对不饱和油脂的摄入。威兰胶用作油炸面包等面食的涂裹物，可以降低食品对油的吸附而生产出低热量的产品，同时能增强食品风味。在酸奶制品中加入威兰胶充当胶体保护剂，可以消除奶制品的蛋白质絮凝并改进口感。
热凝胶（curdlan又称凝胶多糖）是由产碱杆菌(10C3 K) （aligenes faecelis var.myxogenes）的变异菌株代谢而产生的一种微生物胞外多糖，结构如图4。用于香肠、肉食制品加工中，它既能降低肉制品的硬度，提高嫩度和弹性，改善产品的持水性，又可以对产品的风味特性产生影响[4]。作为增稠剂用于果酱、肉肠、馅料等，可以赋予产品奶油样的口感并增加无脂食品粘度。用凝胶多糖制成的方便食品的包装袋、人造肠衣可以直接食用，非常方便。
