2 Биополимеры.

Термин «биополимеры» относится ко многим

высокомолекулярным соединениям (например, к нуклеиновым

261

кислотам, полисахаридам и липидам), синтезируемым самыми

разными организмами.

Более подробно рассмотрим образование полисахаридов.

Полисахариды служат источником энергии и структурными

компонентами клеточных стенок и внеклеточных капсул. Многие

из этих полимеров, имеющих коммерческую ценность как

промышленные клеи, были получены из растительных тканей

(экстракты семян и морских водорослей). Способность таких

полисахаридов изменять свойства воды (вызывая образование

геля и влияя на свойства водных растворов) привели к их

широкому промышленному использованию в самых различных

ситуациях.

Полисахаридные гидроколлоиды часто применяются в пищевой,

фармацевтической, парфюмерной, нефтяной, бумажной и

текстильной промышленности. Например, из красных водорослей

производят в промышленных масштабах каррагенан и агар, а из

бурых –альгинаты. Однако получение полисахаридов из растений и

водорослей обладает своими недостатками:

1. Химический состав полисахаридов зависит от метаболических

потребностей синтезирующих их организмов, связанных в свою

очередь с изменениями внешних условий (например, сезонные

изменения, разные циклы развития растений, время их сбора и т.д.).

Поэтому при производстве сырья невозможно обеспечить контроль за

его качеством.

2. При переработке происходят изменение и разрушение

продукта, поскольку такая переработка нередко включает грубые

воздействия (щелочная экстракция, выщелачивание горячей водой,

отбеливание). При этом конечный продукт может приобрести

нежелательный запах и цвет.

3. Количество получаемого растительного продукта зависит от

урожайности, погодных условий, заболеваний растений или

загрязнения окружающей среды.

При получении полисахаридов из микроорганизмов

обеспечивается контролируемый синтез полимеров и постоянство

продукции. Кроме того, микробные полисахариды часто обладают

уникальными физическими и химическими свойствами,

улучшенными функциональными характеристиками.

Микроорганизмы синтезируют множество полисахаридов в форме

внеклеточных капсул или слизей, не связанных с клеточной стенкой.

Как правило, в их состав входит небольшой набор моносахаридов

(нейтральные гексозы, метилпентозы, кетосахара, аминосахара,

262

уроновые кислоты), однако разное их сочетание дает полимеры с

разнообразными физическими свойствами.

Необходимо отметить, что получение микробных полисахаридов

–относительно дорогой процесс: для его осуществления требуются

большие капиталовложения и энергетические затраты. Видимо,

микробные полимеры не вытеснят окончательно крахмал и его

производные из всех сфер их использования. Оценивая

целесообразность промышленного производства того или иного

полисахарида, следует учитывать следующие факторы:

1. Потенциальный объем годового производства продукта и спрос

на него как в настоящее время, так и в будущем;

2. Уникальность свойств данного продукта по сравнению с

другими микробными и растительными полисахаридами;