农业废弃物中生产普鲁兰多糖研究进展及其应用

普鲁兰多糖是一种由微生物发酵产生的胞外水溶性粘质多糖，可保护微生物免受脱水和寄生原生动物的侵害。普鲁兰多糖的生物合成发生在胞质中，并在胞质外分泌以产生粘稠的物质。出芽短梗霉是普鲁兰多糖的主要生产者，利用三种酶（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转移酶）进行生产。目前，普鲁兰多糖的生产存在产量低、价格昂贵的问题。有必要采用低成本和环保的方法生产普鲁兰多糖。农业废弃物是一种理想的替代品，可极大降低生产成本，增加收益。

近日，国际期刊Innovative Food Science and Emerging Technologies发表题为“Advances in pullulan production from agro-based wastes by Aureobasidium pullulans and its applications”的综述。该综述详细阐明普鲁兰多糖在食品、制药以及生物医药等领域的重要应用价值，进而介绍以农业废弃物生产普鲁兰多糖的研究进展、突出成果以及存在问题，分析影响普鲁兰多糖产量的因素，最后对普鲁兰多糖成本效益的制约因素进行总结论述。为普鲁兰多糖的环保低成本生产和更好的应用提供指导。

图1 普鲁兰多糖的生物合成途径

综述内容

木质纤维素生物质和基于农业的废弃物是生产葡聚糖生物聚合物的可行性原料。目前已有多种农业废弃物原料用于普鲁兰多糖的生产制备，研究人员对不同微生物种类、发酵条件、农业废弃物类型及普鲁兰多糖产量进行详细总结。普鲁兰多糖产量影响因素：碳源、氮源、初始pH、搅拌速度、添加剂和温度等。

普鲁兰多糖具有独特的理化性质，在工业上广泛应用（食品、制药、生物医药等行业）。食品领域，普鲁兰多糖可用于烘焙食品、糖果和饮料的稳定剂、增强剂、粘合剂以及低粘度填料等。化妆品行业，普鲁兰多糖可用作保湿剂、稳定剂和涂层。普鲁兰多糖优异的成膜能力，使其在食品包装和生物分子、疫苗和药物的靶向递送方面具有广阔的应用前景。普鲁兰多糖复合膜提高了水果和其他食品的货架期和品质。普鲁兰多糖水溶性好、生物相容性高，在药物输送、组织工程、伤口愈合等方面广泛应用。普鲁兰多糖具有形成水凝胶的能力，与纳米凝胶结合起到分子伴侣的作用。静电纺丝纳米纤维为普鲁兰多糖在纳米技术的新型应用提供新思路。

综述结论

1、农业废弃物原料资源丰富，利用其生产普鲁兰多糖经济上可降低生产成本。

2、农业废弃物的生物化学成分、预处理和微生物选择是制约农用废弃物利用的主要因素。

3、需要重点关注菌株的改造，以提高产品的生产效率。

4、普鲁兰多糖是一种利用农业废弃物原料产生的重要聚合物，因其独特的理化性质，在食品、制药和生物医药领域有着广泛应用。此外，普鲁兰多糖基复合膜在食品工业的潜在应用也得到广泛研究，但工业上仍需进一步探索。

参考文献

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

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