scan0123

184

W przemyśle spożywczym dekstran jest stosowany jako zagęstnik i emulgator. W kosmetyce jest wykorzystywany jako składnik' pudrów i pomadek. Polimer ten jest też wykorzystywany w przemyśle tekstylnym do drukowania tkanin, w przemyśle fotograficznym jako dodatek do papieru i mas plastycznych oraz surowiec przy wyrobie tabletek i kapsułek.

Największe jednak znaczenie ma dekstran w lecznictwie, gdzie jest używany jako środek zastępujący osocze krwi. Dzięki zdolności wiązania wody, roztwory zawierające dekstran wywierają znaczne ciśnienie osmotyczne. Wpływa to na zwiększenie objętości osocza, a tym samym na polepszenie przepływu krwi w naczyniach włosowatych oraz zmniejszenie jej lepkości. Dekstran odpowiada przy tym wszystkim wymaganiom stawianym środkom krwiozastępczym — utrzymuje się w organizmie dostatecznie długo, aby spełnić swoją rolę, a jednocześnie nic odkłada się w tkankach w takim stopniu jak inne środki.

Powszechnie używaną odmianą dekstranu jest dekstran usieciowany, otrzymany w reakcji częściowo zhydrolizowanego glukanu i epichlorohydryny. W wyniku tej reakcji liniowe cząsteczki policukrowc dekstranu łączą się ze sobą, tworząc struktury trójwymiarowe. W zależności od warunków procesu liczba wiązań łączących może być różna, co prowadzi do otrzymania preparatów o zróżnicowanym, ściśle określonym stopniu usieciowania. Dzięki temu oraz dużej zawartości polarnych grup wodorotlenowych związki te łatwo chłoną wodę i pęczniejąc tworzą elastyczne żele, które są wykorzystywane w chromatografii jako tzw. sita molekularne. Wprowadzenie tego typu preparatów (o handlowej nazwie Spchadex) zrewolucjonizowało chromatograficzne oczyszczanie i rozdzielenie ważnych makromolekuł, takich jak: białka, polisacharydy i kwasy nukleinowe.

Ksantan uzyskuje się z tlenowej hodowli bakterii Xantomonas campestris. Medium zawiera 1-5% cukru, zwykle glukozy, sacharozy lub skrobi. Kwasowość roztworu utrzymywana jest w zakresie obojętnym (pH 6-7,5). Z uwagi na występowanie represji katabolicznej, tzn. hamowanie procesów katabolicz-nych przy wysokich stężeniach cukru w pożywce, prowadzi się hodowlę okresową z ciągłym dozowaniem pożywki.

Głównym problemem fermentacyjnego otrzymywania gum mikrobiologicznych jest znaczny wzrost lepkości brzeczki podczas hodowli. Z uwagi na wysokie zapotrzebowanie energii na mieszanie, proces prowadzi się przy stosunkowo niskich stężeniach produktu. Wysoka lepkość roztworu utrudnia odfiltrowanie biomasy. Z tego względu często produkt wydzielany jest z płynu zawierającego drobnoustroje, których znaczna część przechodzi do produktu.

Polisacharydy zewnątrzkomórkowe są zwykle wydzielane w wyniku precy-pitacji z rozpuszczalnikami organicznnymi, takimi jak etanol: metanol, izopro-panol i aceton. Produkt po prccypitacji jest suszony i mielony. Suszenie często prowadzi się w aparatach próżniowych w celu uniknięcia termicznej degradacji produktu.

Stosowana jest także precypitacja w formie soli, np. wapniowych, aluminiowych lub amonowych. Precypitacja soli wymaga dokładnego kontrolowania pH roztworu i temperatury.

Sól wapniowa ksantanu wytrącana jest przy pH 10, zaś sole aluminiowe ksantanu wytrącane są przy pH 3.5-4,5. Nie wszystkie polisacharydy można wytrącać w takiej postaci. W niektórych przypadkach trudność sprawia odzyskanie z soli biopolimeru.

Niektóre preparaty polisacharydów zewnątrzkomórkowych otrzymywane są w wyniku bezpośredniego wysuszenia, w suszami rozpyłowej, płynu pohodo-wlanego. W ten sposób otrzymuje się produkty o czystości technicznej, zawierające zanieczyszczenia w postaci soli mineralnych, niezasymilowanych składników pożywki itp.

Aby otrzymać produkt o wymaganej czystości, polisacharydy poddawane są różnorodnym procesom rafinacji, mającym na celu usunięcie nierozpuszczalnych składników produktu, głównie komórek drobnoustrojów. Stosowane są w tym celu enzymy proteolityczne, hydroliza alkaliczna lub rozpuszczanie polisacharydu i jego odwirowywanie.

Literaturo uzupełniająca

1.    A.J. Anderson. J.P. Wynn: Microbial polyhydroksyalkanoates, polysaccharides and lipids; w Basic Biotcchnology, C. Ratlcdgc. B. Kristianscn (cds). Cambridge University Press. Cambridge 2001.

2.    I.W. Suthcrland: Extracellular Polysaccharides; w Biotcchnology, Il.-J. Rchm. G. Reed (eds). VCH, Weinheim, 1985, voi. 3. 531-574.

3.    G.W. Pace. R.T. Rhighelato; Production of Extracci!ular Microbial Polysaccharides. Adv. Biochcm. Engng.. vol. 15, 1980, 41-70.

4.    G.W. Pace: Microbial Gunis; w Basic Biotcchnology, J. Bu’Lock, B. Kristianscn (cds). Acadcmic Press, London 1987, 449-462.

5.    M. Plcszczyńska: Dekstran i dekstranazy - źródła mikrobiologiczne, właściwości i zastosowanie. Biotechnologia. 4 (47), 1999, 45-61.