A review of extracellular polysaccharides from extreme niches: An emerging natural source for the biotechnology. From the adverse to diverse!

极端微生物 嗜冷菌 极端环境 嗜盐菌 嗜热菌 干燥 生物 胞外聚合物 微生物生态学 微生物 生态学 生物膜 细菌 遗传学
作者
Mayra Alejandra López-Ortega,Norberto Chavarría‐Hernández,Ma. del Rocío López-Cuellar,Adriana‐Inés Rodríguez‐Hernández
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:177: 559-577 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2021.02.101
摘要

Every year, new organisms that survive and colonize adverse environments are discovered and isolated. Those organisms, called extremophiles, are distributed throughout the world, both in aquatic and terrestrial environments, such as sulfurous marsh waters, hydrothermal springs, deep waters, volcanos, terrestrial hot springs, marine saltern, salt lakes, among others. According to the ecosystem inhabiting, extremophiles are categorized as thermophiles, psychrophiles, halophiles, acidophiles, alkalophilic, piezophiles, saccharophiles, metallophiles and polyextremophiles. They have developed chemical adaptation strategies that allow them to maintain their cellular integrity, altering physiology or improving repair capabilities; one of them is the biosynthesis of extracellular polysaccharides (EPS), which constitute a slime and hydrated matrix that keep the cells embedded, protecting from environmental stress (desiccation, salinity, temperature, radiation). EPS have gained interest; they are explored by their unique properties such as structural complexity, biodegradability, biological activities, and biocompatibility. Here, we present a review concerning the biosynthesis, characterization, and potential EPS applications produced by extremophile microorganisms, namely, thermophiles, halophiles, and psychrophiles. A bibliometric analysis was conducted, considering research articles published within the last two decades. Besides, an overview of the culture conditions used for extremophiles, the main properties and multiple potential applications of their EPS is also presented.
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