Вплив умов культивування мікроорганізмів – продуцентів екзополісахаридів на їхній синтез та фізико-хімічні властивості

Abstract

В огляді наведено літературні та власні експериментальні дані щодо впливу умов культивування продуцентів на синтез екзополісахаридів (ЕПС) і їхні фізико-хімічні властивості. Утворення мікробних ЕПС (кількість синтезованих полісахаридів, швидкість їхнього синтезу та вихід залежно від субстрату) обумовлено складом живильного середовища (природа джерела вуглецю, азоту, фосфору, їхня концентрація, співвідношення вуглець/азот, іони металів), способом подачі субстрату, фізико-хімічних факторів (температура, рН, рівень аерації), тривалістю процесу періодичного культивування, швидкістю, розбавлення середовища при безперервному культиву­ванні. В різних умовах вирощування продуцента може змінюватися хімічний склад ЕПС, їхня молекулярна маса, а також співвідношення декількох полісахаридів, що впливає на реологічні властивості розчинів ЕПС, які визначають практичну значущість цих полімерів. Обговорюється питання про необхідність використання даних стосовно впливу умов культивування на синтез та фізико-хімічні властивості ЕПС у біотехнології мікробних полісахаридів при розробці технологій одержання ЕПС із стабільними заданими властивостями.

A review represents the data concerning the influence of the producer cultivation conditions on the synthesis, physical and chemical properties of exopolysaccharides (EPS), The formation of microbial EPS (quantity, rate of their synthesis and yield from a substrate) depends on the composition of nutrient medium (carbon, nitrogen, phosphorus source, their concentration, ratio carbon/nitrogen, metal ions), mode of a substrate supply, physical and chemical factors (temperature, pH, aeration), duration of a process at periodic cultivation, dilution rate under continuous cultivation. Different conditions of a producer growth can change chemical composition of EPS, their molecular mass and ratio of several polysaccharides, that affects rheological properties of EPS solutions, determining their practical significance. The necessity of data concerning the influence of cultivation conditions on the synthesis, physical and chemical properties of EPS for the development of biotechnology of obtaining EPS with given stable properties is discussed.

Представлены литературные и собственные эксперименталь­ные данные о влиянии условий культивирования продуцентов на синтез экзополисахаридов (ЭПС) и их физико-химические свойства. Образование микробных ЭПС (количество синтезированных полисахаридов, скорость их синтеза и выход в зависимости от субстрата) обусловлено составом питатель­ной среды (природа источника углерода, азота, фосфора, их концентрация, соотношение углерод/азот, ионы металлов), способом подачи субстрата, физико-химических факторов (температура, рН, уровень аэрации), продолжительностью процесса периодического культивирования, скоростью разбав­ления среды при непрерывном культивировании. В различных условиях выращивания продуцента может изменяться хими­ческий состав ЭПС, их молекулярная масса, а также соотно­шение нескольких полисахаридов, что влияет на реологические свойства растворов ЭПС, определяющие практическую значи­мость этих полимеров. Обсуждается вопрос о необходимости использования данных о влиянии условий культивирования на синтез и физико-химические свойства ЭПС в биотехнологии микробных полисахаридов при разработке технологий получения ЭПС со стабильными заданными свойствами.