Полисахариды микробного происхождения

Природные камеди, состоящие из полисахаридов, также получают в ходе ферментации углеводов. Так, ксантановую камедь можно получить с помощью ферментации углеводов бактериями рода Xanthomonas campestris. Изначально ксантановую камедь добывали из брюквы. Геллановая камедь также является продуктом ферментации углеводов с помощью бактерий Pseudomonas elodea. Пуллулан является внеклеточным гомополисахаридом, образующимся за счет грибов рода Aerobasidium (в частности, за счет гриба A. pullulans).
Ксантановая камедь
Ксантановая камедь — сложный экзополисахарид микробного происхождения, образующийся при ферментации глюкозы бактериями Xanthomonas campestris (бактерия, поражающая растения). Молекулярная масса ксантановой камеди равняется приблизительно 2 млн Да. Возможности применения ксантановой камеди хорошо изучены. Это нетоксичное соединение одобрено FDA в качестве пищевой добавки без количественных ограничений. Ксантановая камедь нашла широкое применение в самых разных промышленных сферах, включая пищевую, нефтедобывающую, косметическую и фармацевтическую промышленность. Она используется в качестве стабилизатора эмульсий и суспензий. Камедь образует растворы с высоким коэффициентом вязкости, которые характеризуются псевдоплазматическими реологическими свойствами.
Геллановая камедь
Деацилированная геллановая камедь (геллан) является анионным полисахаридом микробного происхождения, продуцируемым бактериями Sphingomonas elodea. Способность данного полисахарида образовывать гели используется в пищевой промышленности. Геллан также применяется для создания систем с модифицируемым высвобождением биологически активных веществ. Водный раствор геллана используется в качестве гелеобразующей системы при производстве офтальмологических и пероральных лекарственных средств. Взаимопроникающие полимерные сетки или полимерные сетки с поперечными связями молекул на основе геллана и других полисахаридов используют для доставки препаратов в фармакологии.
Декстран
Декстран — полисахарид бактериального происхождения, полимер глюкозы. Молекулярная масса 10 млн Да. Декстран получают при культивировании на искусственной питательной среде микроорганизма рода Leuconostoc. В виде частично гидролизованного раствора (молекулярная масса около 60 тыс. Да) декстран применяется в клинике как заменитель плазмы крови. Препарат обеспечивает нормальное осмотическое давление, соответствующее осмотическому давлению крови. Гидрогели декстрана в настоящее время изучают на предмет их ранозаживляющего эффекта, и результаты исследований обнадеживают.
Циклодекстрины
Циклодекстрины — циклические олигосахариды, состоящие из 6-8 мономеров глюкозы, соединенных а-1,4-гликозидными связями и получаемых ферментативным путем из крахмала. По свойствам циклодекстрины резко отличаются от обычных (линейных). Иногда циклодекстрины называют циклоамилозами, цикломальтоолигосахаридами, цикломальтодекстринами. Историческое название: кристаллические декстрины Шардингера.
Впервые цикподекстрины были обнаружены в 1981 г. М. Вилльером, исследовавшим продукты метаболизма бактерий Clostridium butyricum и давшим первое описание этих кристаллических углеводов под названием «целлюлозин». Наибольший вклад в исследование циклодекстринов внес позднее (в 1903-1911 гг.) Ф. Шардингер, в честь которого они длительное время назывались декстринами Шардингера.
Циклодекстрины не расщепляются в желудке и тонкой кишке. Тем не менее, попадая в ободочную кишку, под влиянием микрофлоры они подвергаются ферментации с образованием коротких сахаров, которые затем всасываются. Молекула циклодекстрина имеет относительно липофильную внутреннюю часть и гидрофильную внешнюю часть, благодаря чему при реакции с лекарственными веществами она образует комплекс включения. Циклодекстрины, образуя комплексы с липофильными веществами, улучшают их растворимость в водосодержащих препаратах.
В косметике циклодекстрины используются для повышения/уменьшения абсорбции различных компонентов в кожу, уменьшения/предотвращения раздражения кожи, уменьшения неприятного запаха тела, стабилизации эмульсий и суспензий, уменьшения пенообразования, вызванного присутствием ПАВ, предотвращения взаимодействий между различными ингредиентами, превращения масел или растворов в микрокристаллические или аморфные пудры.