CC BY
351
УДК 577.323.33:616.34
И. А. Хусаинов
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О БИОСИНТЕЗЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДОВ
Ключевые слова: бактериальные экзополисахариды, биосинтез.
Рассмотрены бактериальные экзополисахариды, строение, клеточный биосинтез, свойства.
Keywords: bacterial exopolysaccharides biosynthesis. Considered bacterial exopolysaccharides, structure, biosynthesis of cell properties.
Актуальность. Бактериальные экзополисахариды (БЭПС) используются для увеличения нефтедобычи, упаковки продуктов питания, в составе косметических средств, для капсулирования лекарственных препаратов и биоактивных компонентов (антиоксиданты, витамины, пробиотики и т.д.) с целью сохранения их свойств. Перспективно также применение БЭПС в области кормления животных в качестве пребиотиков, носителей биологически активных веществ (БАВ) [1, 2]. Перспектива промышленного применения БЭПС обуславливает необходимость исследований в области биосинтеза бактериальных экзополисахаридов, которые посвящены изучению их состава, структуре, функциональным свойствам и микроорганизмам-продуцентам [3, 4, 5, 6].
Классификация. Внеклеточные БПС могут быть объединены в 4 группы: полисахариды, неорганические полиангидриды, полиэфиры и полиамиды [7]. В настоящей работе рассмотрен биосинтез полисахаридов молочнокислых бактерий с перспективой применения их в кормлении сельскохозяйственных животных.
Бактериальные внеклеточные полисахариды или экзополисахариды являются самыми распространенными компонентами внеклеточных биополимеров, выполняя различные функции. Согласно функциональным признакам БЭПС классифицируются на несколько категорий: структурные, сорбционные, поверхностно-активные, информационные, с окислительно-восстановительной активностью и нутрици-онные [8, 9].
С точки зрения химического состава различают гомо- и гетерополисахариды (ГеПС). Глюканы (а-й и р-й), фруктаны и галактаны - основные мономеры в гомополисахаридах, связанных, как правило, р-1,4 или р -1,3 и а-1,2 или а-1,6 связями. Первые наделяют полимеры свойствами жесткости, вторые обеспечивают гибкость молекул.
Гетерополисахариды образованы й-глюкозой, й- галактозой, Ь- рамнозой, например, в случаях Ы- ацетилглюкозамин (0!оЫДо), Ы-ацетилгалактозамин (Оа!ЫДо) или глюкуроновой кислоты (в!оД). Основные связи мономеров представлены теми же связями, что и гомополисахаридов.
Научный и практический интерес представляют биополимеры, ассоциируемые с колониями бактерий и клетками, объединенные термином биопленка [8]. Понятие биопленка объединяет в себе
биополимеры, секретируемые клеткой. Основные функции биопленки - адгезия клеток, защитные функции, способность к миграции, жизнь в сообществе с другими клетками (коллективное чувство) [9, 10].
Формирование биопленки зависит от свойств бактериальной клетки, свойств поверхности и состава питательной среды. Биопленки имеют большое значение в различных промышленных процессах, таких как производство бумаги, пищевой промышленности, медицине [11, 12].
Полисахариды молочнокислых бактерий. Молочнокислые бактерии (МКБ) - грамм положительные палочки или кокки, неспорообразующие, кислототолерантные, анаэробные или микроаэро-фильные бактерии. Широко известные МКБ - Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus and Streptococcus. Менее известные - Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Oenococcus, Teragenococcus, Vagococcus и Weisella.
Различают гомоферментативные (катаболизм глюкозы по пути Эмбдена-Меергофа-Парнаса; Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus и lactobacilli, как L. acidophilus, L. delbrueckii, L. helveticus, L. salivarius) и гетероферментативные МКБ- (пентозофосфокетолазный путь с производством этанола и молочной кислоты: Leuconostoc, Oenococcus, Weissella и lactobacilli как L. brevis, L. buchneri, L. fermentum и L. reuteri) [13].
Экзополисахариды МКБ подразделяются на 2 гр: гомополисахариды (мономер D-глюкоза или D-фруктоза), как например, декстран, мутан, аль-тернан, реутеран, пуллулан, леван, инулин, курдлан и гетерополисахариды: геллан, ксантан, кефиран.
Декстран образуется в результате гидролиза сахарозы Leuconostoc mesenteroides. Представляет собой гомополисахарид с а-1,6 гликозидной связью основной цепи и а-1,2, а-1,3 и а-1,4 связями боковых цепей.
Леван - фруктан со связью ß-2,6 основной цепи и ß-2,1 боковыми цепями. Продуценты левана Steptococcus salivarius, Steptococcus mutans, Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F, Lactobacillus sanfranciscensis LTH 2590 и Lactobacillus reuteri LB 121.
Инулин - фруктоолигосахарид со связью ß-1,2. Lactobacillus johnsonii NCC 533 синтезирует высокомолекулярный инулин из сахарозы ферментом инулосахараза. Также вырабатывается Strepto-
coccus mutans JC2, Leuconostoc citreum CW28 и Lactobacillus reuteri 121.
Альтернан. Штаммы производители аль-тернансахаразы - Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1355, NRRL B-1501 and NRRL B-1498. Альтернан содержит чередующиеся a-1,6 и a-1,3 связи, с a-1,3 ответвлениями. Альтернан обладает хорошей растворимостью, низкой вязкостью и устойчивостью к ферментативному гидролизу. Олигосахара альтернана, полученные деполимеризацией альтерназой используются как низкогликемические подсластители в кондитерском производстве и как пребиотики.
Реутеран - водорастворимый глюкан, получаемый реутерансахаразой. С ММ 40 МДа, производится штаммом Lactobacillus reuteri strain LB 121, содержит 70 % a-1,4 и a-1,6 гликозидные связи.
Биосинтез гетерополисахаридов происходит на различных стадиях роста МКБ. Выход и тип ГеПС регулируется условиями роста. Структурно ГеПС могут быть вязкими или слизистыми. Молекулярная масса ГеПС в диапазоне 1.0 9х104 и 6.0 9 х106 Da [14, 15].
Кефиран - водорастворимый гетерополиса-харид, производимый Lactobacillus kefiranofaciens, L. kefirgranum, L. parakefir, L. kefir и L. delbrueckii subsp. bulgaricus. Содержит примерно одинаковое количество глюкозы и галактозы. Кефиран инкапсулирует МКБ, уксуснокислые бактерии и дрожжи, улучшает вязкостно-эластичные свойства кисломолочных гелей [16].
Экзополисахариды способны оказывать огромное влияние на обмен веществ в организме животных и человека, в частности на липидный обмен, концентрацию глюкозы, обмен минеральных веществ, на развитие собственной микрофлоры и др. Обладая большим воздействием на иммунную систему, БЭПС стимулируют выработку антител и формирование иммунного ответа. Показано, что БЭПС молочнокислых бактерий оказывают положительное влияние на количество иммуноглобулинов и цитокинов [17].
Экзополисахариды молочнокислых бактерий Lactobacillus paracasei subsp. paracasei NTU 101 (101EP) и Lactobacillus plantarum NTU 102 (102EP) стимулируют макрофаги к выработке цитокинов (IL-6, TNF-a, and IL-1P) в количестве 5-500 ^g mL(-1). Также эти штаммы демонстрируют антиоксидант-ные свойства: связывание радикалов, хелатирование ионов железа, ингибирование окисления линолевой кислоты [18]. Отмечен положительный эффект БПС кефирных грибков (кефирана) на липидный обмен, артериальное давление, содержание глюкозы в крови [19]. Курдланы и гелланы ингибируют метаболизм липидов, влияют на кишечное брожение и экскрецию жирных кислот у крыс [20]. БЭПС оказывают терапевтическую роль в лечении заболеваний пищеварительной системы [21]. Бета-глюканы бактериального происхождения (P. Parvulus) способны стимулировать рост и развитие пробиотических молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum, демонстрируя симбиотический эффект. В присутствие БЭПС молочнокислые бактерии вырабатывают ферменты, способные их расщеплять [22]. БЭПС
усиливают адсорбцию молочнокислых бактерий к эпителиальным клеткам кишечника [23]. Некоторые виды микроорганизмов, как например, Bacillus licheniformis способны продуцировать так называемые анти-биопленки, которые ингибируют формирование биопленки у многих патогенных и непатогенных бактерий [24].
Экзополисахариды молочнокислых бактерий (МКБ) обладают антиопухолевыми, иммуностимулирующими свойствами, снижают содержание и активность холестерола в крови [25]. БЭПС способствует колонизации кишечника пробиотиче-скими бактериями как Bifidobacteria and Lactobacilli, усиливают иммунитет против патогенов, снижают содержание мутагенных ферментов, таких как бета-глюкоуронидазу, нитроредуктазу, и хологлицин гидролазу [26]. Кроме того, МКБ вырабатывают бактериоционы, ингибирующие грамположительные патогенные и спорообразующие бактерии.
Все эти свойства делают БЭПС микробного происхождения и особенно БЭПС молочнокислых бактерий потенциальными кандидатами для производства функциональных полисахаридов и олигоса-харов, привлекая огромный практический интерес. Несколько подробнее рассмотрим основные пути биосинтеза БЭПС клеткой и технологические особенности промышленного производства БЭПС.
Экзополисахариды молочнокислых бактерий. Биосинтез БЭПС. Большинство БЭПС синтезируется внутриклеточно, а затем выделяются в окружающую среду в виде макромолекул. Однако, некоторые БЭПС (в частности, декстран, леван) производятся внеклеточно ферментами, выделяемыми клетками, которые конвертируют субстрат в полимерные молекулы [27]. Бактериальный биосинтез включает потребление субстрата, центральные метаболические пути и синтез полисахаридов (рис.1) [14].
В зависимости от типа субстрата, клетка использует активную или пассивную систему транспортировки, с последующим внутриклеточным фосфорилированием или прямым периплазматиче-ским окислением. Переплазматическое окисление характерно только ограниченному числу бактерий. В цитоплазме происходит гликолиз субстрата с образованием метаболитов, которые выполняют функции прекурсоров для синтеза малых биомолекул (аминокислоты, моносахариды). Для синтеза полисахаридов необходим биосинтез активных прекурсоров, таких как энергонасыщенные моносахариды, главным образом НДФ-сахара (нуклеозиддифос-фат), получаемые фосфорилированием сахаров.
Ключевым промежуточным соединением, связывающим анаболитические пути образования БЭПС и катаболические пути разложения сахаров, является глюкозо-6-фосфат, в котором поток углерода разветвляется на фруктозо-6-фосфат в сторону продуктов гликолиза, образования биомассы и АТФ и в сторону биосинтеза сахарных нуклеотидов -прекурсоров БЭПС. Фосфоглюткомутаза (ФГМ), участвующая в конверсии глюкозо-6-фосфат в глю-козо-1-фосфат играет важную роль в распределении
потоков между катаболическими и анаболическими путями.
внутренней поверхности цитоплазматической мембраны, а полимеризация происходит в периплазме и АВС-зависимый путь, в котором полимеризация осуществляется на внутренней поверхности цито-плазматической мембраны [5, 7].
Рис. 1 - Упрощенная схема конверсии лактозы, галактозы и глюкозы в ЭПС и гликолиза МКБ
Глюкоза-1-фосфат является точкой ветвления между образованием УДФ - глюкоза (уридин-дифосфат-глюкоза) и ТДФ - глюкоза (тирозинди-фосфат-глюкоза) в результате действия УДФ - глю-козо пирофосфорилазы и ТДФ - глюкозопирофос-форилазы. Отметим, что эти нуклеосахара служат для формирования различных полисахаридов в клетке и ферменты, участвующие в их формировании являются общими («housekeeping enzymes»).
Секреция БЭПС сложный процесс, в котором гидрофильные высокомолекулярные полимеры из цитоплазмы должны пройти сквозь клеточную стенку, не нарушив ее свойства. Несмотря на многообразие молекулярных структур БЭПС, пути биосинтеза и экспорта у большинства грамотрицатель-ных бактерий осуществляются по одному из двух механизмов (рис.2): Wzx-Wzy-зависимый путь, при котором полимерные единицы располагаются на
Рис. 2 - Механизм секреции биополимера
a) Wzx-WZY-зависимый путь
b) ABC-зависимый путь
В Wzx-WZY-зависимой системе (а), повторяющиеся участки синтезируется последовательной передачей моносахаридов от НДФ-сахаров к поли-пренилфосфатным липидным носителям. Образованные повторяющиеся звенья транспортируются через внутреннюю мембрану, предположительно, на флиппазе (Wzx) в периплазматическую поверхность, где полимеризация протекает под действием полимераз (Wzy). У многих бактерий путь транслокации формируется с помощью полисахарид-сополимеразы (РСР на рисунке), которая определяет длину полимерной цепи и протеина (OPX на рисунке), который образует канал экспорта полисахарида через мембрану на наружную поверхность.
В ABC-зависимой транспортной системе (b) полисахарид полимеризуется на цитоплазматиче-ской поверхности внутренней мембраны путем последовательного добавления остатков сахаров на невосстанавливающий конец полимерной цепи. Полимер экспортируется через внутреннюю мембрану посредством ABC-транспортера с последующей его транслокацией через периплазму и наружную мембрану посредством PCP и OPX белков.
Гены, участвующие в синтезе гетерогенных полисахаридов МКБ обычно организованы в кластеры, которые локализованы или в хромосомах (термофильные МКБ) или в плазмидах (мезофиль-ные МКБ). Гены ориентированы в одном направлении и транскрибированы как мРНК. Гены в кластерах сгруппированы в 4-х участках: в первом содержатся гены, которые ответственны за продукцию регуляторных белков; второй содержит гены, кодирующие белки, вовлеченные в полимеризацию; третий - содержит гены, кодирующие ферменты, участвующие в биосинтезе мономеров ГетПС и гены четвертого участка, кодируют белки, участвующие в
транспорте и полимеризации [28]. Представлена организационная структура ключевых генов и опе-ронов, участвующих в биосинтезе БПС [7] и сравнение генных кластеров нескольких видов штаммов молочнокислых бактерий [29].
Манипулирование генами, вовлеченными в экспорт, полимеризацию полисахаридов позволяет находить пути повышения продуктивности штаммов, изменения структуры БЭПС. Одним из инструментов в достижении этих целей служат методы управления клеточным метаболизмом или инжиниринг метаболических путей клетки. Стратегия заключается в управление основными элементами, участвующими в синтезе БЭПС (доноры, акцепторы, ферменты - гликозилтрансферазы). Регенерация нуклеосахаров (уридиндифосфат, гуанозиндифосфат и др.), контролируемая глюкозилтрансферазами (зачастую, полученные рекомбинацией от других бактерий) занимает центральное место в данном способе. Акцепторы, участвующие в синтезе полисахаридов генерируются введением ответственных за их синтез ферментов или манипуляцией с оперонами их катаболизма [30]. Применение методов инжиниринга метаболических путей позволяет многократно увеличить продуктивность штаммов [31, 32] и легко воспроизводимы в промышленных масштабах.
С целью изменения структуры полимеров применяют метод молекулярного моделирования, который, в частности, использован при конструировании конформационной модели гетерополисахари-да и синтеза его бактерией L. Helveticus 766 [33]. Дизайн полисахаридов находится на начальном этапе и сводится пока только к контролю структуры БЭПС посредством глюкозилтрансфераз. Потенциал в контроле формирования структуры БЭПС заключен в вводе новых или существующих гликозил-трансфераз в гены МКБ. Например, два гена, dsr S и dsrT5 Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F, образующих декстрансахаразу были экспрессированны в Escherichia coli. Рекомбинированая dsrT5 декстран-сахараза продуцировала водонерастворимый декст-ран, в то время, как нативный декстран L. mesenteroides B-512F является водорастворимым. Нерастворимый декстран содержал 50 % a-1,6 связи и 40 % a-1,3, а также a-1,4 связь. Количество a-1,4 связей увеличивалось, когда декстрансахаразе, синтезирующей водорастворимый декстран, добавлялся усеченный фермент, без С-терминала, образующий водонерастворимый декстран [34].
Значительное внимание уделено исследованиям ферментов, участвующих в синтезе полисахаридов, среди которых большое практическое значение имеют ферменты, способные синтезировать БЭПС экзогенно, в частности глюкансахаразы (ГС) и фруктансахаразы (ФС) - трансгликозидазы, участвующие в синтезе альфа-глюканов и фруктанов. Согласно классификации к глюкансахаразам относится декстрансахараза (куда относятся также му-тансахаразы и реутерансахаразы) и альтернасахара-за; к фруктансахаразам соответственно инулосаха-раза и левансахараза [35].
Эти ферменты состоят из 4-х структурных доменов от N до C терминалов:
1. Сигнальные пептиды, вовлеченные в секрецию ферментов;
2. N-терминал неизвестного функционального назначения;
3. Каталитический домен, содержащий са-харозосвязывающий и сахарозорасщепляющий домены;
4. С-терминальный домен, который контролирует размер полимера [36].
Механизм действия глюкансахаразы рассмотрен на примере декстрансахаразы: декстран синтезируется из сахарозы под действием фермента декстрансахаразы посредством гликозильных остатков. В синтез вовлечены два нуклеофила активного участка фермента, которые атакуют молекулу сахарозы, образуя два в-гликозильных остатка. При этом из дальнейшего процесса исключается фруктоза, а ее место занимает водород от C6-OH. C6-OH остаток одной из групп атакует C1 остаток другой группы, образуя a-1,6 связь. Освободившийся нуклео-фил атакует другую молекулу сахарозы, образуя новый гликозил, который С6-ОН группой атакует С1 атом изомальтозной молекулы на растущей дек-страновой цепи. Гликозильный и дектранозильные остатки попеременно перемещаются между двумя нуклеофилами в процессе удлинения декстрановой цепи. Удлинение цепи останавливается акцепторной реакцией [37].
Введение другого сахара вместо сахарозы (например, мальтозы) приводит к тому, что декст-рансахараза начинает синтезировать олигосахариды. При этом гликозильный остаток переносится с синтеза декстрана на свободную гидроксильную группу этих сахаров, которые называют акцепторами, с образованием олигодекстранов. Многие сахара являются акцепторами, наиболее эффективными и хорошо изученными из них является мальтоза и изо-мальтоза. Акцептор взаимодействует с ферментом, ковалентно связанным с гликозилом или декстрано-зилом с высвобождением глюкозы или декстрана от активного участка фермента, образуя ковалентную связь между глюкозой или декстраном и акцептором. Полимеризация завершается, когда акцептор замещает декстран с активного участка фермента. Большое число исследований направлено на возможность синтеза декстрана определенной длины посредством акцепторного механизма.
Образование ответвлений управляется действием второго каталитического домена в ферменте. Фермент, катализирующий декстраны с ответвлениями, содержит дополнительный домен, катализирующий a-1,2 связи [38].
Исследовалось образование декстрансахаразы шт. Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F на средах с различными источниками углерода. Установлено, что фермент образуется независимо от источников углерода с одинаковыми свойствами и размерами молекул. мРНК декстрансахаразы были идентичны для различных условий роста клеток. Предположительно, фермент синтезируется путем транскрипции одинаковых генов. Повышение выхода фермента на среде с сахарозой, возможно, вовле-
кает феномен активации в механизм экспрессии гена [39].
Другим ферментом, способным синтезировать декстран является декстран-декстраназа (EC2.4.1.2) - трансгликозидаза, конвертирующая мальтодекстрины в олигодекстран, продуцируемая штаммами Gluconobacter oxydans. Фермент катализирует трансфер а -1,4 связанного гликозила с молекулы донора на акцептор, формируя а-1,6 связь с образованием высокомолекулярного декстрана из мальтодекстринов [40].
Выводы
Растущая потребность в полисахаридах микробиологического происхождения требует развития новых способов и технологий производства. Это, в свою очередь, стимулирует углубление наших знаний в области не только синтеза полисахаридов, но и функционирования каждого элемента клетки. Развитие молекулярного моделирования позволяет создать уникальные конструкции, быстрая материализация которых, на наш взгляд, требует создания некоей клеточной «машины», сочетающей в себе различные компоненты клетки и искусственно созданные элементы.
Литература
1. Канарский А.В., Дулькин Д.А., Семенов Э.И., Чеботарь В.К., Щербаков А.В., Канарская З.А. Вестник Казан. технол. унив. Т. 15. № 14. с. 186 - 190. (2012).
2. Хусаинов И.А., Канарский А.В., Канарская З.А. Вестник Казан. технол. унив. Т. 16. № 6 (1). с. 131 - 137. (2013).
3. Aguilera J.M., Lillford J.P, Food Materials Science, Principles and Practice. Springer. (2008).
4. Elizabeth A., Baldwin, R. Hagenmaier, Bai J. Edible coatings and films to improve food quality. 460 с. (2011).
5. Freitas F., Alves VD., Reis M.A. Advances in bacterial exopolysaccharides: from production to biotechnological applications. Trends Biotechnol. 29(8):388-98. (2011).
6. Aaron D. Baldwin, K.L. Kiick. Polysaccharide-Modified Synthetic Polymeric Biomaterials. Biopolymers. 94 (1): 128 - 140. (2010).
7. Rehm H.A. Bacterial polymers: biosynthesis, modifications and applications Bernd Nature Reviews Microbiology published online. (2010).
8. Flemming, H.C., Neu, T.R., Wozniak, D.J. The EPS matrix: The "house of biofilm cells". J. Bacteriol. 189, 7945 - 7947. (2007).
9. Flemming H.C., Wingender J. The biofilm matrix. Nat. Rev. Microbiol. 8. 623 - 633. (2010).
10. Decho A.W., Norman R.S., Visscher P.T. Quorum sensing in natural environments: Emerging views from microbial mats. Trends Microbiol. 18. 73 - 80. (2010).
11. Ian W. Sutherland. Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticky framework. Microbiology. 147. 3 - 9. (2001).
12. Kokare C.R.., Chacroborty S., Khopade A.N., Mohadik K.R. Biofilm Importants and applications. Indian Journal of Biotechnology. Vol. 8. pp 159 - 168. (2009).
13. Czaczyk K., Myszka K. Biosynthesis of Extracellular Polymeric Substances (EPS) and Its Role in Microbial Biofilm Formation. Polish J. of Environ. Stud. Vol. 16. №. 6. 799 -806. (2007).
14. Welman Alan D., Maddox Ian S. T Exopolysaccharides from lactic acid bacteria: perspectives and challenges rends in Biotechnology . Vol. 21. № 6. (2003).
15. Bart Degeest, Frederik Vaningelgem, Luc De Vuyst.
Microbial physiology, fermentation kinetics, and process engineering of heteropolysaccharide production by lactic acid bacteria. International Dairy Journal 11 747-757. (2001).
16. Seema Patel, Avishek Majumder, Arun Goyal Potentials of Exopolysaccharides from Lactic Acid Bacteria. Indian J Microbiol. 52(1):3-12. (2012).
17. Vinderola G., Perdigon G., Duarte J., Farnworth E., Matar C. Effects of the oral administration of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus kefiranofaciens on the gut mucosal immunity. Cytokine. 36 (5-6):254-60. (2006).
18. Liu CF., Tseng KC, Chiang SS, Lee BH, Hsu WH, Pan TM. Immunomodulatory and antioxidant potential of Lactobacillus exopolysaccharides. J Sci Food Agric.; 91(12):2284-91. (2011).
19. Maeda H, Zhu X, Omura K, Suzuki S, Kitamura S. Effects of an exopolysaccharide (kefiran) on lipids, blood pressure, blood glucose, and constipation. Biofactors. 22(1-4):197-200. (2004).
20. Shimizu J, Wada M, Takita T, Innami S. Curdlan and gellan gum, bacterial gel-forming polysaccharides, exhibit different effects on lipid metabolism, cecal fermentation and fecal bile acid excretion in rats. 45 (3):251 - 62. (1999).
21. Sengul N, Aslim B, Ucar G. Effects of exopolysaccharide-producing probiotic strains on experimental colitis in rats. Dis Colon Rectum. 49(2): 250-8. (2006).
22. Russo P, Lopez P, Capozzi V, de Palencia PF, Duenas MT, Spano G, Fiocco D. Beta-glucans improve growth, viability and colonization of probiotic microorganisms.
23. Brink M, Todorov SD, Martin JH, Senekal M, Dics LM. The effect of prebiotics on production of antimicrobial compounds, resistance to growth at low pH and in the presence of bile, and adhesion of probiotic cells to intestinal mucus. J Appl Microbiol. 100 (4):813-20. (2006).
24. Sayem S.M., Manzo E., Ciavatta L., Tramice A., Cordone A., Zanfardino A., De Felice M., Varcamonti M. Anti-biofilm activity of an exopolysaccharide from a sponge-associated strain of Bacillus licheniformis. Microb Cell Fact. 27;10:74. (2011).
25. Roos N.M., Katan M.B. Effects of probiotic bacteria on diarrhoea, lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of papers published between 1988 and 1998. Am J Clin Nutr. 71:405-411. (2000).
26. Sabina Gorska, Pawel Grycko, Jacek Rybka, Andrzej Gamian Exopolysaccharides of lactic acid bacteria: structure and biosynthesis. (2013).
27. Rehm, B.H.A. Microbial production of biopolymers and polymer precursors: applications and perspectives. Caister Academic Press. 294 c. (2009)
28. Werningl L., Notararigol S., N6cher M., Fern6ndez de Palencial P., Aznar R.., Lypezl P. Biosynthesis, Purification and Biotechnological Use of Exopolysaccharides Produced by Lactic Acid Bacteria Mara a. www.intechopen.com
29. B. Pe' ant, G. LaPointe, C. Gilbert, D. Atlan, P. Ward and D. Roy Comparative analysis of the exopolysaccharide biosynthesis gene clusters from four strains of Lactobacillus rhamnosus. Microbiology. 151, pp. 1839 - 1851. (2005).
30. Ruffing A, Ruizhen Chen R Review Metabolic engineering of microbes for oligosaccharide and polysaccharide synthesis. Microbial Cell Factories. 5:25. (2006).
31. Rodriguez-Diaz J, Yebra MJ. Enhanced UDP-glucose and UDP-galactose by homologous overexpression of UDP-glucose pyrophosphorylase in Lactobacillus casei. Biotechnol Prog. 22(2):369-74. (2006).
32. Mao Z., Shin H.D., Chen R.R.. Engineering the E. coli UDP-glucose synthesis pathway for oligosaccharide synthesis.
33. Faber E.J. Modelling in aqueous solution of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus helveticus 766. Biopolymers. 63. 66-76. (2002).
34. Funane K., Ishii T., Matsushita M., Hori K., Mizuno K., Takahara H., Kitamura Y., Kobayashi M. Water-soluble and water-insoluble glucans produced by Escherichia coli recombinant dextransucrases from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F. Carbohydr Res. 3. 334 (1):19-25. (2001).
35. Sacha A. F. T. van Hijum. Structure-Function Relationships of Glucansucrase and Fructansucrase Enzymes from Lactic Acid Bacteria. Microbiology and Molecular Biology Reviews. Vol. 70. №. 1. p. 157-176. (2006).
36. Korakli M., Vogel R.F. Structure/function relationship of homopolysaccharide producing glycansucrasesand therapeutic potential of their synthesized glycans. Applied Microbiology and Biotechnology. Vol. 71. №. 6. pp. 790 - 803. (2006).
37. Santos M., Teixeira J., Rodrigues A. Production of dextransucrase, dextran and fructose from sucrose using Leuconostoc mesenteroides NRRL B512 (f), Biochemical Engineering Journal. 4. 177-188. (2000).
38. Naessens M., Cerdobbel A., Soetaert W., Vandamme E. Review Leuconostoc dextransucrase and dextran: production, properties and applications. J Chem Technol Biotechnol. 80:845-860. (2005).
39. Quirasco M, Lopez-Munguia A, Remaud-Simeon M, Monsan P, Farres A. Induction and transcription studies of the dextransucrase gene in Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F. Appl Environ Microbiol. 65 (12):5504-9. (1999).
40. Naessens M., Cerdobbel A. Dextran dextrinase and dextran of Gluconobacter oxydans. Ind Microbiol Biotechnol. 32: 323-334. (2005).
© И. А. Хусаинов - асс. каф. пищевой инженерии малых предприятий КНИТУ, [email protected].
