استفاده از فناوری رزونانس پلاسمون سطحی برای ارزیابی اولیه فعالیت آنتی‌توکسین اگزوپلی‌ساکارید دکستران علیه انتروتوکسین حساس به حرارت اشرشیا کلی

باکتری اشرشیا کلی انتروتوکسیژنیک با اتصال به مخاط روده و تولید انتروتوکسین‌های حساس به حرارت، متداول‌ترین عامل بیماری باکتریایی ایجاد کننده اسهال است. مطالعه حاضر با هدف روشن کردن برهمکنش دو نوع اگزوپلی‌ساکارید دکستران با وزن‌های مولکولی مختلف ((9-11 kda) و (60-76 kda)) تولید شده از باکتری پروبیوتیک  leuconostoc mesenteroidesبا توکسین حساس به حرارت (زیرواحد b-پنتامر) (ltb) با استفاده از رزونانس پلاسمون سطحی انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده از سینتیک برهمکنش حاصله در دمای k 298، هر دو نوع دکستران با وزن مولکولی پایین و بالا، به ترتیب دارای میل ترکیبی بالایی (m-1) (106×1.07 ka و 106×0.95 m-1) نسبت به توکسین ltb در شرایط برون تنی داشتند. از نقطه نظر ترمودینامیکی مقادیر به دست آمده از معادله وانت هوف، انرژی آزاد گیبس منفی (>δg.)، آنتالپی  و آنتروپی نیز هر دو مثبت (<δh. و <δs.) ارزیابی شدند که به ترتیب نشان‌دهنده‌ی فرآیند اتصال از نوع خود به خودی، گرماگیر و مبتنی بر بی‌نظمی بود. با توجه به این یافته‌ها، فعل و انفعالات آبگریز به همراه پیوندهای هیدروژنی به نظر می‌رسد که نقش مهمی در برهمکنش‌ هر دو نوع دکستران با توکسین ltb می‌توانند ایفا کنند. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که اگزوپلی‌ساکارید دکستران می‌توانند با توکسین ltb تعامل داشته و تا حدودی خاصیت ضد توکسینی از خود نشان بدهند. به طور کلی، این نتایج می‌تواند بینش بیشتری برای شروع تحقیقات گسترده روی اگزوپلی‌ساکاریدهای با منشا باکتری‌های اسید لاکتیک در برهمکنش با توکسین‌های باکتری‌های پاتوژن مواد غذایی ارائه دهد.

using surface plasmon resonance technology for initial evaluation of the antitoxin activity of dextran exopolysaccharide against escherichia coli heat-labile enterotoxin

enterotoxigenic escherichia coli is the most common bacterial agent causing diarrhea by binding to the intestinal mucosa and producing heat-labile enterotoxins. the aim of this study was to elucidate the interaction of two forms of dextran exopolysaccharides (molecular weights of (11-9 kda) and (76-60 kda)) produced by the probiotic bacterium leuconostoc mesenteroides with the heat-labile enterotoxin ((b-pentamer) (ltb)) by using surface plasmon resonance (spr). according to the results of interaction kinetics at 298 k, both low and high molecular weight dextran types exhibited high affinity (ka) (1.07×106 m-1 and 0.95×106 m-1, respectively) for ltb toxin in vitro. from a thermodynamic point of view, the values calculated of the gibbs energy were negative (δg <0), and also enthalpy and entropy achieved both positive values (δh> 0 and δs> 0) via the van’t hof equation, indicating that the interaction was spontaneous, endothermic, and disordered, respectively. with these findings, hydrophobic interactions appear to be important in the interaction between dextran and ltb toxins with hydrogenic bindings. therefore, dextran molecules are capable of binding to ltb toxin and relatively displaying antitoxin effects. to sum up, these results could provide further insights for initiating extensive research with other lactic acid-derived exopolysaccharides in bacterial interactions and also with foodborne pathogen toxins.