文 献 综 述

微生物多糖是一种生物高聚物，是细菌、真菌、蓝藻等微生物在代谢过程中产生的一种副产物，对微生物自身有保护作用，最常见的就是细菌的荚膜。它们种类繁多，结构复杂，生理功能独特。

这些多糖通常分为三大类：细胞壁多糖、细胞内储存多糖及细胞体外多糖。微生物多糖能在科学研究和工业化生产上取得成功主要基于以下几点：(1)可以通过选择合适的菌种在受控条件下进行生产；(2) 提取工艺的可行性；(3) 多糖的性质及其具有的应用价值；(4)不含毒素；(5)不同微生物能够合成很多非常特殊的离子型和中性多糖。这些多糖在组成和性质方面有着很大的不同，而在植物多糖中并没有这样的多样性，并且更为重要的是，它们不能通过化学合成的方法来仿制,只能通过微生物发酵或提取的方法制得^[1]。胞壁及胞内多糖由于提取难度大而成本高，开发的品种比较少，大规模工业化生产的微生物多糖大多是体外代谢多糖。在过去的40年里，人们通过微生物发酵得到了许多新的具有科学意义和商业价值的微生物多糖，如黄原胶（Xanthan gum）、结冷胶（Gellan gum）、威兰胶（Welan gum）、凝胶多糖（Cardlan）、葡聚糖（Dextran）等。

威兰胶（welan gum）是某些产碱杆菌Alcaligenes sp.合成的一种分子量高达数百万的原核生物胞外杂多糖^[2]，属于鞘多糖中的一种，这主要是由于其结构与鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）中某些成员分泌的酸性夹膜杂多糖相似。它的主链结构骨架由D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖重复单元组成，侧链由单一的L-鼠李糖或L-甘露糖构成^[3]。威兰胶具有稠化、悬浮、热稳定、絮凝和耐酸碱等性能，在石油、混凝土、食品、油墨、医药等行业中有着广泛的应用前景^[4~7]。威兰胶自从20世纪80年代发现以来，以其水溶液的独特流变学特性引起了工业界的浓厚兴趣。

1. 威兰胶的理化性质及应用

1.1 威兰胶理化性质

威兰胶作为结冷胶类多糖的一员，具有独特的理化特性，是一种极好的悬浮剂。

威兰胶的特性如下：(1）能溶于冷水中，在水溶液中呈现规则、稳定的结构，低浓度的水溶液即具有很高的粘度。（2）具有假塑性流体特性（剪切稀化作用），静止状态下有良好的悬浮能力。（3）在pH 2.0-12.0范围内比较稳定，并且有良好的耐盐性能。（4）威兰胶在1% NaOH存在并加热的条件下能形成凝胶，但其凝胶强度很弱。（5）具有热可逆性，温度对威兰胶水溶液粘度的影响不大，121 ℃下灭菌15分钟其粘度不会下降；0.4%的黄原胶溶液在135 ℃时粘度已趋于零，但同等条件下的威兰胶溶液要到163 ℃时粘度才接近于零。在正常条件下，温度升高造成威兰胶溶液的粘度下降，在温度降低后可完全恢复。（6）与其他胶有很好的兼容性^[8,9]。

1.2威兰胶应用

威兰胶使含水混合物具有假塑性行为、温度稳定性以及耐盐性，另外其对剪切力和整体流变性的敏感性使其适用于增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂、润滑剂、成膜剂或粘结剂，特别是在含水体系中。威兰胶主要应用于建筑业混凝土外加剂，此外它也被用于下列方面或产品中：砌墙水泥、薄浆水泥和砂浆、填泥料化合物、罐头密封、锅炉防垢剂、胶乳膏、焊条焊剂、陶瓷釉和挤压、清洁剂和抛光、玩具、种子涂层、杀虫剂或除草剂的喷雾控制、水基墨水、皮革整理、抗粘结化合物、脱模剂、石油和水井钻井泥浆、石油加工和完全流体、化妆品和药物悬浮剂等。

2.威兰胶发酵生产工艺研究进展