生物糖胶是一种发酵多糖，小伙伴们肯定对发酵多糖都不陌生，从大分子的黄原胶到最小几千分子量的透明质酸钠，几乎每个工程师都有所了解。所以说微生物本就是一个复杂的超级工厂，只要给他提供能量，他就能源源不断发酵出各种产品。小伙伴们不禁好奇，这么逆天的技术是怎么发展起来的呢？
01 发现
让我们把时间拉回到1988年，那时候小编才刚出生，微生物发酵技术开始登上历史的舞台。资生堂刚发明了用微生物发酵技术产业化生产透明质酸钠。国际上白色生物技术发展方兴未艾，就像无数航海人出海去寻找传说中的大秘宝（ONE PIECE）。生物糖胶也是在这时候迎来了它的主人。
一位来自法国图卢兹大学的皮埃尔·蒙桑博士横空出世，他在对克雷伯氏菌研究时发现它能产生一种富含岩藻糖的杂多糖荚膜，无意间一举挑战了发酵三元杂多糖的世界难题。原来当时其他研究人员都在研究发酵二元多糖，比如透明质酸的结构是葡萄糖醛酸和N-乙酰葡糖胺两个单糖组成的直链结构，结构上简单，易于实现技术控制。就像是大家都在研究诺基亚的2G手机，而他已经在用3G手机开热点了。皮埃尔·蒙桑博士不但一鸣惊人，出道即巅峰，而且发现了这种岩藻糖杂多糖的独特结构和功能。
02 传奇
后来的故事我们都知道了，皮埃尔·蒙桑博士不断发现和改良，最终从土壤中发现天然新菌株，无转基因，无毒性，可以在中性条件培养就能产生更多岩藻糖杂多糖，具有实现工业化生产的优势。直到1994年这个名为“新佛里德兰氏杆菌BEC1000”的细菌被永久保藏在法国巴斯德研究所，编号：1-1507，菌株30多年无变更，保持产品一致性。堪比微生物界的钻石，一菌永流传，人走菌还在。
1994年，皮埃尔·蒙桑博士获得专利，把这种富含岩藻糖的杂多糖结构命名为Biosaccharide Gum-1，读到这里大家终于知道这就是我们熟知的生物糖 胶-1，商品名:Fucogel®。
皮埃尔·蒙桑博士，法国Solabia集团首席科学家，成立图卢兹白色生物技术研究所（TEB），发表312篇专业文章，被引用10324次，是微生物多糖发酵技术天花板。
03 经典
有很多小伙伴表示不解，这种发酵杂多糖应该以结构命名，为什么要叫生物糖（空格）胶-1？其实我们可以从他的单词中寻找到答案，Bio-saccharide代表这是一种具有生物活性的多糖；Gum代表这种多糖具有和胶体类似的流变学特性，可以调理肤感；-1代表这种多糖是一个系列，皮埃尔·蒙桑博士发现的是一类多糖家族，用编号1，2，3，4，5表示这五兄弟（5娃是隐身侠，在中国市场还没有上市）。
在这个研究基础上，生物糖科技已经成为Solabia集团的核心技术，三十多年来solabia集团已经发展出了生物多糖胶系列产品，遍布全球五十多个国家，年销售量超过几百吨，和现在透明质酸钠的销量不相上下。一直被模仿，从未被超越。
Fucogel的前世今生
04 机理
我们平常接触到的多糖，尤其是发酵来源的直链多糖，在皮肤上形成锁水补水的空间网络，起到保湿作用，这些多糖是没有灵魂的，只能称为是大分子多糖保湿剂。而有一些小分子多糖，含有一些单糖残基，是可以和皮肤表面的受体结合，起到信号传导的作用。这样的小分子多糖不用进入皮肤深层，就可以起到生物活性作用。
我们皮肤细胞并不是像煮熟的鸡蛋一样光滑，而是密密麻麻分布着各种像传感器一样的表面受体。实际上细胞看起来更像是一个猕猴桃，这些小细毛就是各种传感器，所以也叫作模式识别受体PRR。
多糖的生物活性依赖其与受体相互识别、相互作用的过程中。当多糖与受体作用时，往往是其中的特异性寡糖片段与受体相结合，后活化并启动细胞内的信号传导途径从而产生效应功能。人体皮肤细胞表面的多糖受体具有特异性，所以不是所有多糖都叫生物多糖。一把钥匙开一把锁，生物多糖就是能开锁的钥匙。
目前已发现的多糖细胞受体包括Toll 样受体（主要是TLR4 和TLR2）、树突状细胞相关C 型凝集素-1（Dectin-1）、甘露糖受体（MR）、补体受体3（CR3）和清道夫受体（SR）等。
其中和生物糖胶兄弟相关的是TOLL样受体TLR2、甘露糖受体MR和凝集素-1 Dectin-1。
TOLL样受体TLR2主要是由传感器作用的I型跨膜蛋白和信号传导作用的白细胞介素IL-1受体组成。TLR2 可以和多种生物多糖结合，包括肽聚糖、脂多肽、脂蛋白、酵母多糖等，被活化后激活NK-κB通路，从而调控炎症因子如IL-1、TNF-α的表达。
甘露糖受体MR是一种钙依赖性I型跨膜糖蛋白，可识别含有甘露糖和岩藻糖残基的多糖分子，介导免疫细胞的内吞作用来维持内环境的稳定，调节免疫防御系统。
凝集素-1 Dectin-1属于膜相关C型凝集素家族中的一种II型跨膜结构蛋白。Dectin-1 有一个β-1-3-D-葡聚糖骨架，因此对葡聚糖具有高度的特异性，只能识别β-1,3 或β-1,6糖苷键连接的生物多糖。
细胞多糖受体应答的信号通路
05 总结
生物多糖兄弟们不同的特点和区别归根到底还是他们的糖单元结构组成不同，糖苷键位置不同，分子量也不同，从而生物活性也不一样。
生物糖 胶-1和生物糖 胶-4都是含岩藻糖残基的多糖，可以被甘露糖受体MR识别，但是生物糖 胶-1主链主要是半乳糖和半乳糖醛酸，分子量比生物糖 胶-4小一半，所以用来皮肤保湿，舒缓和肤感调理剂。生物糖 胶-4分子量较大，用作成膜屏障保护剂，抵抗污染颗粒。
生物糖 胶-2含大量β-1,3键的鼠李糖残基，只有5万分子量，可以和凝集素-1结合，起到神经舒缓和抗炎作用。
生物糖 胶-3分子量最小，只有1万D左右，岩藻糖残基活性最高，可以和TLR2结合，起到抑制炎症衰老的作用。
原来如此，不是所有的多糖都是生物多糖，不同结构的生物多糖结合细胞表面的受体也不一样，那我们最后来用表格总结生物多糖 胶-1/-2/-3/-4不同结构和结合位点吧！
一张表搞懂生物糖胶四兄弟
*本期内容部分信息来源相关产品资料和文献，你学废了吗？更多内容期待大家去探索。
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