果聚勝
簡介
果聚勝(γ-PGA)發現至今已超過60年，首次是由Ivánovics＆Erdös於1937年從高度病原性之B.anthracis革藍氏陽性菌之細胞莢膜中發現[IvánovicsandErdös,1937]。稍後，也發現此聚合物存在於無致病性革藍氏陽性菌之Bacillus菌屬中(B.licheniformis,B.megaterium,B.subtilis和B.amyloliquefaciens)[Aumayretal.,1981；Bovarnick,1942；Kambourovaetal.,2001；Thorneetal.,1954；Wardetal.,1963]。另外，一株由傳統黃豆食品「納豆(natto)」中的黏性物質所分離出Bacillus屬菌株發現其可生產大量的γ-PGA[Sawamura,1913]。此外，可形成孢子之Bacillussp.中兩株嗜鹽性之真細菌(如Sporosarcinahalophila,Planococcushalophila)[Kandleretal.,1983]和嗜鹽性之古細菌Natrialbaaegyptiacasp.nov.str.40[Hezayenetal.,2000]也顯示出其具有生產γ-PGA之能力。在一些耐熱性之Bacillus菌株中，發現γ-PGA存於其細胞壁中，與葡萄糖醛酸(glucuronicacid)一起在強鹼條件下作為酸性聚合物[Aono,1987]。另外，在原核生物Cnidaria之刺絲胞(nematocysts)中亦可發現γ-PGA之存在，例如，Hydra[Weber,1990]。
γ-PGA之生產菌株依對營養源中glutamicacid之需求可區分為兩種型式，分別為需glutamicacid生產菌株和不需glutamicacid之生產菌株。需glutamicacid之生產菌株有B.subtilisIFO3335[GotoandKunioka,1992]、B.licheniformisATCC9945A[Birreretal.,1994]、B.subtilisNX-2[Xuetal.,2005]、B.subtilisF-2-01[Kubota,1993b]和B.subtilisMR-141[Ogawaetal.,1997]，而不需glutamicacid之生產菌株則有B.subtilisTAM-4[Itoetal.,1996]、B.licheniformisA35[Chengetal.,1989]和B.licheniformisS173[Kamnourovaetal.,2001]。而glutamicacid在這些菌株中扮演著不同的角色。以B.subtilisMR-141為例，glutamicacid是作為轉換為γ-PGA之物質[Ogawaetal.,1997]，但是在B.subtilisIFO3335的例子中，glutamicacid是扮演著活化γ-PGA生合成路徑中的調節者之角色，而且glutamicacid不會被微生物所利用[Kunioka,1995]。
相關資料
不論是天然界中存在之γ-PGA或是微生物所生產之γ-PGA均是以D-和L-glutamicacid單體，以α-胺基(α-amino)和γ-羧基(γ-caboxyl)之間經醯胺鍵結(amidelinkage)所構成的同質性聚醯胺(homo-polyamide)[Chibnalletal.,1958；Throneetal.,1954]。γ-PGA是一種由細菌所生產的胞外聚醯胺，存在於菌株的莢膜或黏液中，是一獨特的陰離子聚胜肽物質，具水溶性、生物可分解性、可食性、非源自石油且對於人體和環境為無毒性，即使在低濃度下也可生成高黏度之溶液，還可抵抗外在環境或其他生物造成的蛋白質分解(proteolyticattack)[Oppermann-sanioandSteinbüchel,2002]。一般認為γ-PGA，無論D/L-glutamicacid單元體的比例，均對人類與環境無害，並具有可食性。因此，γ-PGA和其衍生物的潛在應用是許多企業的研究焦點[Ashiuchi,andMisono,2003]。γ-PGA在環境上除了可作為生物可分解性的替代物，亦可作生物復育，並廣泛地應用作為抗凍劑、去苦味劑、增稠劑、動物飼料添加物、預防骨質疏鬆、保濕劑、藥物釋放、基因載體、生物黏著劑、分散劑與酵素固定化材料等[ShinandVan,2001]。
