تولید، خالص‌سازی و تعیین ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی اگزوپلی ساکارید حاصل از سویه لاکتوباسیلوس پنتوسوس

سابقه و هدف: اگزوپلی ساکارید (eps) به تمام انواع پلی ساکاریدهایی اطلاق می‌شود که در دیواره خارجی سلول باکتری یافت می‌گردد. هدف از این پژوهش بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی اگزوپلی ساکارید تولید شده توسط لاکتوباسیلوس پنتوسوس است. مواد و روش‌ها: ابتدا اگزوپلی ساکارید از سویه لاکتوباسیلوس پنتوسوس تحت شرایط بهینه ( گلوکز: w/v 11/4%، ساکارز : w/v 47/3%، عصاره مخمر: w/v 3%، پپتون: w/v 3%، زمان: h 92/30، دما: ˚c40، سایز تلقیح: v/v 16/3 % و ph :7) تولید شد. سپس نمونه‌ها خالص سازی و توسط خشک کن انجمادی خشک شد. در مرحله بعد برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی از قبیل آزمون nmr، ظرفیت نگهداری آب، شاخص حلالیت آبی، فعالیت ضد بیوفیلم، آزمون رئولوژیکی و مهار فعالیت رادیکالی dpph آزمون شد.یافته‌ها‌: مقدار اگزوپلی ساکارید و توده سلولی حاصل از سویه لاکتوباسیلوس پنتوسوسmg/ml 225/0 و مقدار بیومس آن mg/ml 405/0 بدست آمد. نتایج حاصل از طیف nmr اگزوپلی ساکارید به طور کلی نشان دهنده ی حضور پروتون آنومریک، پروتون های حلقوی و آلکیل ها بود. شاخص حلالیت آبی و ظرفیت نگهداری آب eps به ترتیب برای لاکتوباسیلوس پنتوسوس 14/27 % و 170% بدست آمد. بالاترین میزان مهار ضد بیوفیلم eps برعلیه سویه سودوموناس ائروژنزا مشاهده شد. بررسی آزمون رئولوژیکی تغییر فرکانس eps نیز نشان داد که eps تولید شده رفتار سیال غیرنیوتنی سودوپلاستیک را دارد. eps تولید شده فعالیت آنتی‌اکسیدانی مهار رادیکال dpph متوسط نشان داد.نتیجه گیری: eps حاصل از سویه لاکتوباسیلوس پنتوسوس پتانسیل یک ماده طبیعی برای کاربردهای صنایع غذایی و سایر بخش های مرتبط را دارا است.

Production, Purification and Physicochemical Characterization of Exopolysaccharides Produced by Lactobacillus pentosus

Background and Objectives: Exopolysaccharides are linked to all form of polysaccharides found outside of the microbial cell wall. The aim of the current study was to investigate physicochemical characteristics of an exopolysaccharide produced by Lactobacillus pentosus. Materials Methods: First, the exopolysaccharide was isolated under optimal conditions (glucose, 4.11% w/v; sucrose, 3.47% w/v; yeast extract, 3% w/v; peptone, 3% w/v; time, 30.92 h, temperature, 40 °C; inoculation size, 3.16% v/v; pH 7). Then, exopolysaccharide was purified and dried using freeze dryer. Physicochemical characteristics of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus pentosus were assessed. Assessments included NMR test, water holding capacity, aqueous solubility index, antibiofilm activity, rheological test and inhibition of DPPH radical activity.Results: Total quantities of the exopolysaccharide and biomass produced by Lactobacillus pentose included 0.225 and 0.405 mg/ml, respectively. Results of the NMR of exopolysaccharide generally showed presence of anomeric protons, cyclic protons and alkyls. Water solubility index and water holding capacity of the exopolysaccharide included 27.14 and 170%, respectively. The highest antibiofilm effects of the exopolysaccharide were demonstrated against Pseudomonas aeruginosa. The exopolysaccharide frequencychange rheological test showed typical pseudoplastic nonNewtonian fluid behaviors. The DPPH radical scavenging activity demonstrated moderate antioxidant characteristics of the exopolysaccharide.Conclusion: Results suggest that exopolysaccharide from Lactobacillus pentosus includes potentials to be used as a natural agent in foods.