糖萼(也稱為細胞外基質)是糖蛋白和糖脂覆蓋物,其圍繞在一些細菌,上皮細胞和其他細胞的細胞膜上。它是由多糖與質膜中的蛋白質結合而成,是質膜的正常成分,存在于質膜外表面。
簡介
糖萼是對由細菌、上皮細胞,或其他細胞分泌的,覆蓋在細胞表層的粘稠物的統(tǒng)稱。魚類表皮的粘液就是一種糖萼。這個名詞的本意是指覆蓋在上皮組織表面的,由上皮細胞分泌的多糖結構。介于莢膜和粘液層之間的結構稱為糖萼。
糖萼(glycocalyx)是覆蓋于血管內皮細胞頂膜表面的多糖蛋白配位化合物的總稱。它通過一些主干支柱與內皮細胞連接,這些支柱包括蛋白聚糖(proteoglycans)和糖蛋白(glycoproteins)。二者相互作用形成一個網狀結構,這樣一些血漿源性和內皮細胞源性的可溶性生物大分子并入此網絡構成糖萼基本結構。可溶性的血漿成分直接或間接(通過蛋白聚糖和糖胺聚糖)相連。在糖萼的可溶性成分與血漿之間存在一個動態(tài)的平衡,這種平衡持續(xù)的影響著糖萼的組成和和厚度,同時糖萼收到酶和剪切力的作用不斷脫落,同時生成與脫落之間新的動態(tài)平衡。
功能
①保護作用,其上大量極性基團可保護菌體免受干旱損傷;可防止噬菌體的吸附和裂解;一些動物致病菌的莢膜還可保護它們免受宿主白細胞的吞噬,例如,有莢膜的Streptococcus pneumoniae(肺炎鏈球菌)就更易引起人的肺炎;又如,Klebsiellapneumoniae(肺炎克雷伯氏菌)的莢膜既可使其黏附于人體呼吸道并定植,又可防止免疫細胞的吞噬,故有人稱致病細菌的糖被為“糖衣炮彈”;②貯藏養(yǎng)料,以備營養(yǎng)缺乏時重新利用,如Xanthobacterspp的糖被等;③作為透性屏障和離子交換系統(tǒng),以保護細菌免受重金屬離子的毒害;④表面附著作用,例如可引起齲病的鏈球菌 salivarius(唾液鏈球菌)、S.mutans和S.sobrinus(表兄鏈球菌)就會分泌一種己糖基轉移酶,使蔗糖轉變成果聚糖,由它把細菌牢牢黏附于齒表,這時細菌發(fā)酵糖類所產生的DL-乳酸在局部發(fā)生累積,嚴重腐蝕齒表琺瑯質層,引起齒(據2008年統(tǒng)計,我國老年人的齲齒發(fā)病率為98.4%,中年人為88.1%,而據1998年統(tǒng)計,我國5歲兒童的齲齒率在農村為78.28%,城市為75.69%);某些水生絲狀細菌的鞘衣狀莢膜也有附著作用,而植物致病細菌則可牢牢黏附于宿主體表;⑤細菌間的信息識別作用,如根瘤菌(根瘤菌屬);⑥堆積代謝廢物。
分析
糖被在科學研究和生產實踐中都有較多的應用:①用于菌種鑒定。②用作藥物和生化試劑。如Leuconostoc mesenteroides的糖被可提取葡萄糖以制備生化試劑和“代血漿”,例如,我國學者在1958年從桃皮上分離的1226優(yōu)良菌株就用于長期生產代血漿(葡聚糖注射液)。③用作工業(yè)原料,如黃單胞菌屬 campestris(野油菜黃單胞菌)的糖被(黏液層)可提取一種用途極廣的胞外多糖——黃原膠(xanthan),已被用于石油開采中的鉆井液添加劑以及印染和食品等工業(yè)中。④用于污水的生物處理,例如形成菌膠束的細菌,有助于污水中有害物質的吸附和沉降;等等。當然,若管理不當,有些細菌的糖被也會給人類帶來有害作用,除了上述幾種致病作用外,還會影響制糖廠和食品廠的生產,并影響蔗糖、酒類、面包或牛奶等的質量。
細菌的糖被還與生產實踐有較密切的關系。人們可以從腸膜狀明串珠菌的糖被中提取葡萄糖以制備代血漿或葡萄糖凝膠試劑;利用產生菌膠團的細菌分解和吸附有害物質的能力來進行污水處理。
參考資料 >