[发明专利]富含岩藻糖的胞外多糖及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了富含岩藻糖的胞外多糖及其制备方法和应用，由L‑岩藻糖、D‑葡萄糖、D‑半乳糖、D‑葡萄糖醛酸和丙酮酸单元组成，摩尔比为2.03:1.00:1.18:0.64:0.67，Mw为3.65×10⁵Da，由Kosakonia sp.CCTCC M2018092菌株发酵制得，酸水解胞外多糖具有还原性，可作为还原剂和稳定剂，通过绿色的方法制备了尺寸均匀的纳米银，进一步制备EPS/纳米银抗菌薄膜，制得的薄膜具有抗菌作用，在可生物降解抗菌膜方面具有良好的应用潜力。

技术领域

本发明涉及胞外多糖，具体涉及富含岩藻糖的胞外多糖，还涉及胞外多糖的制备方法和应用。

背景技术

天然多糖是由植物或者微生物生长过程中分泌的一种普遍存在的高分子量生物聚合物。近来，具有高产能力和性质各异的微生物胞外多糖(EPS)已被广泛研究。由细菌、酵母菌、真菌或者霉菌分泌的EPS在成分上差异很大，EPS中包含一种或者多种单糖残基，并通过直链或者支链的形式链接起来。研究表明不同的组成成分使得不同的EPS在制药、营养保健、功能食品和化妆品领域有着不同的应用潜力。例如，黄原胶已经作为增稠剂、稳定剂和乳化剂应用于食品工业、个人护理产品和制药行业。结冷胶被广泛用作食品成分，其特殊的胶凝特性使得结冷胶成为用于药物控释制剂和组织工程应用的多功能添加剂。除了用作产品成分外，许多EPS还表现出了显著的免疫刺激、免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗炎和抗氧化活性。尽管目前可利用的EPS种类繁多，但对于探索多用途的新型生物聚合物的研究兴趣仍在增长。

在各种各样的EPS中，由于岩藻糖的独特功能，含岩藻糖的胞外多糖受到了特别关注。岩藻糖是一种罕见的L-构型的6-脱氧己糖，通常发现于微生物胞外多糖、褐藻和哺乳动物中。岩藻糖修饰被确定与许多生物学功能有关，其中包括免疫调节和癌症。褐藻中富含的含硫酸盐的岩藻多糖(fucoidans)具有抗凝血、抗血栓形成、免疫调节、抗癌和抗增殖活性。然而，植物或藻类中岩藻多糖的产量较低、其组成随气候和季节变化而变化。鉴于微生物具有更高的生长速率和更易于控制生产条件的优点，其生产的富含岩藻糖的胞外多糖被认为是一种更好的替代品。在最近的几十年中，其他报道中产量最高的含岩藻糖胞外多糖是由肠杆菌(Enterobacter A47)产生，产量为13.23g/L。这种富含岩藻糖胞外多糖的多种理化特性，如流变性、粘合特性、乳化能力，以及生物可降解性薄膜的应用，显示出了其重要的商业价值。

前期研究中，我们分离出了一株Kosakonia菌株，并将其鉴定为Kosakoniasp.CCTCC M2018092，阐明了该菌株的全基因组序列和遗传特性(Complete GenomeSequence of Kosakonia sp.Strain CCTCC 2018092,a Fucose-Rich ExopolysaccharideProducer.Songfeng Niu,2019)。但是并未对Kosakonia sp.产生的荚膜胞外多糖进行深入的结构及应用研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种富含岩藻糖的胞外多糖；本发明的目的之二在于提供所述富含岩藻糖的胞外多糖的制备方法；本发明的目的之三在于提供富含岩藻糖的胞外多糖在制备可降解抗菌材料中的应用；本发明的目的之四在于提供含有所述富含岩藻糖的胞外多糖的纳米银抗菌薄膜；本发明的目的之五在于提供纳米银抗菌薄膜的制备方法；本发明的目的之六在于提供所述纳米银抗菌薄膜在制备抗菌材料中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、富含岩藻糖的胞外多糖，其特征在于：所述胞外多糖Mw为3.65×10⁵Da，由L-岩藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-葡萄糖醛酸和丙酮酸按摩尔比为2.03:1.00:1.18:0.64:0.67组成。优选的，所述胞外多糖由Kosakonia sp.CCTCC M2018092发酵制得。

优选的，所述胞外多糖结构式如下：