
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:可德兰(Curdlan):多领域应用的微生物生物聚合物助力环境可持续发展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:Protoplasma 2.5
编辑推荐:
本综述系统阐述了微生物胞外多糖可德兰(Curdlan)的多功能应用价值,重点解析其独特的(β-1,3-葡聚糖)结构特征、生物合成途径及在免疫调节(如抗疟疾/癌症/登革热/COVID-19)、食品工业(增稠剂/质构改良剂/稳定剂)和生物医学(药物递送/组织工程)等领域的突破性进展,为合成聚合物替代提供绿色解决方案。
可德兰(Curdlan)作为一种由土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)合成的线性β-1,3-葡聚糖胞外多糖(EPS),其凝胶化特性与温度依赖性构象转变(低温形成热可逆凝胶,高温产生热不可逆凝胶)使其成为食品和医药领域的革命性材料。最新研究揭示其三重螺旋结构可通过TLR4/NF-κB通路激活巨噬细胞,在抗疟疾实验中使小鼠存活率提升60%,对SARS-CoV-2刺突蛋白的结合抑制率高达78.3%。
通过13C-NMR和X射线衍射分析证实,可德兰的β-1,3糖苷键形成刚性三螺旋构象,分子量范围40-500 kDa。独特的分子间氢键网络使其在pH 2-10范围内保持稳定,这种特性被成功应用于抗肿瘤药物紫杉醇(Paclitaxel)的pH响应型递送系统,载药效率较传统载体提高3.2倍。
• 免疫调节:通过Dectin-1受体激活树突状细胞(DCs),诱导IL-12分泌量增加8倍
• 抗病毒:硫酸化修饰后的可德兰对登革病毒(DENV-2)的EC50达0.87 μg/mL
• 组织工程:与壳聚糖复合的3D支架促进成骨细胞ALP活性提升210%
在无麸质面包中添加2%可德兰可使产品比容增加35%,咀嚼性改善42%。其作为脂肪替代物在冰淇淋中的应用,使饱和脂肪酸含量降低60%的同时维持口感评分≥8.5(9分制)。
可德兰的生物降解性(28天降解率92%)远优于聚乙烯(PE),在农用覆膜领域展现巨大潜力。最新研究利用代谢工程改造的E. coli使产量达到38 g/L,成本降低至$6.5/kg,为工业化替代石油基塑料提供可能。
生物通微信公众号
知名企业招聘