Biosinteza gumei Pullulan

BIOSINTEZA GUMEI PULLULAN

Pullulanul este un α-D-glucan compus din unităţi de α-(1,6) maltotrioze sau din unităţi de maltotetroze, cu legături glucozidice (1,4) şi (1,6) în proporţie 2:1.

Acest poliglucid este produs de Aureobasidium pullulans (Pullularia pullulans sau Dematium pullulans) pe un mediu de cultură care conţine zaharoza, K2HPO4, NaCl, (NH4)2SO4, extract de drojdii, MgSO4, apă; pH-ul mediului 5,5.

Pullulanul formează filme şi fibre rezistente şi elastice care se pot modela. Aceste filme au o permeabilitate mai scăzută faţă de oxigen decât celofanul şi polipropilena.

Se utilizează că adjuvant sau ca agent de floculare la suspensiile de noroi, rezultate în operaţiile miniere.

Polizaharidul este rezistent la acţiunea amilazelor, dar este degradat de enzima pullulanaza.

Poliglucidul respectiv mai poate fi produs şi de unele specii de bacterii aparţinând genurilor Arthrobacter, Beijerinckia care utilizează că sursa de carbon metanul şi metanolul.

Producţia mondială, anuală de Pullulan este de 100000 tone.

BIOSINTEZA GUMEI POLITRAN (SCLEROGLUCAN)

Scleroglucanul este un β-(1,3)-glucan cu structura liniara la care legăturile β-(1,3) glicozidice reprezintă 65-73%. De asemenea, scleroglucanul conţine şi legături β-(1,6), care se ataşează la fiecare a treia grupare rezidula a lanţului (fig 1).

Scleroglucanul este un glucan sintetizat de Sclerotium glucanicum, dezvoltat pe un mediu de cultură care conţine glucoză, extract de porumb şi azotat de amoniu că surse de azot şi săruri minerale.

1 g de poliglucid se obţine din 3-15 g de glucide prin fermentaţie aeroba submersa, la 25-30˚C, timp de 2-5 zile la un pH de 4,5 care scade până la valoarea 2,0, datorită acumulării de acid oxalic.

Mediul de cultură fermentat este încălzit pentru inactivarea enzimelor care degradează glucanul şi pentru distrugerea fungului care este un patogen. Apoi, lichidul de fermentaţie este omogenizat pentru a desprinde guma de miceliu şi pentru a dezorganiza asociaţia moleculară a poliglucidului, astfel încât acesta să fie despersat complet în lichid. Pentru aplicaţii în industria alimentară, cosmetică şi farmaceutica, scleroglucanul este rafinat prin filtrare şi precipitare. Lichidul de fermentaţie omogenizat, foarte vâscos, este diluat pentru o filtrare eficienta.

Filtrarea la temperatura şi presiune ridicate asigura îndepărtarea miceliului şi a altor particule, aflate în suspensie. Filtratul clar este concentrat într-un evaporator pelicular, după care guma este precipitată cu alcool metilic sau propanol. Extractul alcoolic este separat de precipitatul fibros, care apoi este tratat succesiv cu concentraţii mai mari de alcool pentru efectele de extracţie şi de deshidratare.

După ce solventul se îndepărtează prin centrifugare, masa fibroasa este uscată într-un uscător cu convecţie de aer cald, după care este mărunţită sub formă de pulbere. Produsul finit conţine apă, scleroglucan, cenuşă şi material azotat.

Caracterul pseudoplastic al soluţiilor de scleroglucan se menţine într-un domeniu larg de pH şi temperaturi, nefiind afectat de prezenţa sărurilor.

Politranul se utilizează pentru stabilizarea nămolurilor bentonite de forare şi pentru îmbunătăţirea extracţiei ţiţeiului, se întrebuinţează, de asemenea, la ceramică smălţuită, la lacurile de vopsele, la cernelurile de tipografie şi la obţinerea seminţelor glazurate. Se solubilizează bine în apă şi formează soluţii cu proprietăţi elastice importante.

În industria alimentară se foloseşte ca gelifiant, agent de îngroşare, suspendare şi pentru proprietăţile sale anioxidante. Acest polizaharid este susceptibil la degradare sub acţiunea exoglucanazelor cu formare de glucoză şi gentiobioza.

BIOSINTEZA POLIGLUCIDULUI ZANFLO

Zanflo este sintetizat de Erwinia tahitica şi prezintă proprietăţi asemănătoare cu xanthanul, cu deosebirea că vâscozitatea soluţiei de Zanflo se modifica reversibil la tratament termic, la temperaturi peste 60˚C.

Acest polizaharid este compus din fructoza, galactoza, glucoza şi acid uronic, unele grupări reziduale fiind esterificate cu grupări O-acetil.

Că sursa de carbon şi energie la biosinteza acestei gume se poate utiliza lactoză, amidonul hidrolizat sau amestecul celor două surse de carbon.

Zanflo se utilizează pentru obţinerea coloranţilor pentru covoare şi în industria vopselurilor.

BIOSINTEZA POLIGLUCIDULUI CURDLAN

„Curdlan” este numele atribuit unei clase de polimeri microbieni exo-β-glucani liniari, produşi de Alcaligenes faecalis sau de Agrobacterium.

Suspensiile apoase de Curdlan, prin încălzire la 54˚C formează geluri ireversibile. Curdlanul este insolubil în apă rece.

El formează geluri şi prin dializa soluţiilor sale alcaline faţă de apă.

Curdlanul poate fi utilizat ca agent de gelificare la produsele fierte, agent de legare, că suport pentru enzimele imobilizate şi ca site moleculare.