9057-02-7 / 農業廢棄物中生產普魯蘭多糖研究進展及其應用

普魯蘭多糖是一種由微生物發酵產生的胞外水溶性粘質多糖，可保護微生物免受脫水和寄生原生動物的侵害。普魯蘭多糖的生物合成發生在胞質中，并在胞質外分泌以產生粘稠的物質。出芽短梗霉是普魯蘭多糖的主要生產者，利用三種酶（α-磷酸葡萄糖合成酶、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和葡萄糖基轉移酶）進行生產。目前，普魯蘭多糖的生產存在產量低、價格昂貴的問題。有必要采用低成本和環保的方法生產普魯蘭多糖。農業廢棄物是一種理想的替代品，可極大降低生產成本，增加收益。

近日，國際期刊Innovative Food Science and Emerging Technologies發表題為“Advances in pullulan production from agro-based wastes by Aureobasidium pullulans and its applications”的綜述。該綜述詳細闡明普魯蘭多糖在食品、制藥以及生物醫藥等領域的重要應用價值，進而介紹以農業廢棄物生產普魯蘭多糖的研究進展、突出成果以及存在問題，分析影響普魯蘭多糖產量的因素，最后對普魯蘭多糖成本效益的制約因素進行總結論述。為普魯蘭多糖的環保低成本生產和更好的應用提供指導。

圖1 普魯蘭多糖的生物合成途徑

綜述內容

木質纖維素生物質和基于農業的廢棄物是生產葡聚糖生物聚合物的可行性原料。目前已有多種農業廢棄物原料用于普魯蘭多糖的生產制備，研究人員對不同微生物種類、發酵條件、農業廢棄物類型及普魯蘭多糖產量進行詳細總結。普魯蘭多糖產量影響因素：碳源、氮源、初始pH、攪拌速度、添加劑和溫度等。

普魯蘭多糖具有獨特的理化性質，在工業上廣泛應用（食品、制藥、生物醫藥等行業）。食品領域，普魯蘭多糖可用于烘焙食品、糖果和飲料的穩定劑、增強劑、粘合劑以及低粘度填料等。化妝品行業，普魯蘭多糖可用作保濕劑、穩定劑和涂層。普魯蘭多糖優異的成膜能力，使其在食品包裝和生物分子、疫苗和藥物的靶向遞送方面具有廣闊的應用前景。普魯蘭多糖復合膜提高了水果和其他食品的貨架期和品質。普魯蘭多糖水溶性好、生物相容性高，在藥物輸送、組織工程、傷口愈合等方面廣泛應用。普魯蘭多糖具有形成水凝膠的能力，與納米凝膠結合起到分子伴侶的作用。靜電紡絲納米纖維為普魯蘭多糖在納米技術的新型應用提供新思路。

綜述結論

1、農業廢棄物原料資源豐富，利用其生產普魯蘭多糖經濟上可降低生產成本。

2、農業廢棄物的生物化學成分、預處理和微生物選擇是制約農用廢棄物利用的主要因素。

3、需要重點關注菌株的改造，以提高產品的生產效率。

4、普魯蘭多糖是一種利用農業廢棄物原料產生的重要聚合物，因其獨特的理化性質，在食品、制藥和生物醫藥領域有著廣泛應用。此外，普魯蘭多糖基復合膜在食品工業的潛在應用也得到廣泛研究，但工業上仍需進一步探索。

參考文獻

Advances in pullulan production from agro-based wastes by Aureobasidium pullulans and its applications.

https://doi.org/10.1016/j.ifset.2021.102846