بررسي ويژگي­هاي امولسيفايري اگزوپلي­ساكاريد استخراج شده از Limosilactobacillus sp. UTMC 3823

Investigating the emulsifying properties of exopolysaccharide extracted from Limosilactobacillus sp. UTMC 3823

چكيده: امولسيفايرهاي زيستي تركيباتي با وزن مولكولي بالا و زيست تخريب پذير هستند كه توانايي ايجاد امولسيون با تركيبات آب گريز را دارند. اگزوپلي‌ساكاريدهاي باكتريايي در صنايع غذايي، آرايشي، و داروسازي كاربرد دارند. در اين پژوهش، سويه‌ي باكتري لاكتيك اسيد Limosilactobacillus sp. UTMC 3823 ، حاصل از پژوهش هاي پيشين در محيط كشت MRS براث حاوي سوكروز (g/l 200) كشت و در دماي oC 37 و 5.7 pH به مدت 2 روز گرماگذاري شد. پس از جداسازي بيوماس با سانتريفوژ در g2500، اگزوپلي‌ساكاريد با اتانول در oC 4 استخراج و پس از رنگبري با تري كلرواستيك اسيد (%80)، در oC 50 خشك و آسياب شد. آزمايش بررسي شاخص امولسيون سازي در غلظت هاي مختلف اگزوپلي‌ساكاريد ناخالص و رنگ بري شده انجام شد و غلظت مورد نياز براي تشكيل امولسيون كامل تعيين شد. پايداري امولسيون در غلظت‌هاي مختلف NaCl، دما و pH در مقايسه با شاهد (روغن آفتابگردان) بعد از 24 ساعت بررسي شد. نتايج نشان مي دهد نوع امولسيون توليد شده روغن در آب بوده است. پليمر رنگ‌بري نشده و بي رنگ در غلظت 190 mg/ml امولسيون كامل و پايدار تشكيل داده است. در دماهاي 4، 28، 40 و 60 و pHهاي 2-8 و در غلظت هاي نمك 10% و 30% امولسيون كامل و پايدار بوده است. ويژگي هاي عملكردي مناسب اين اگزوپلي ساكاريد در شرايط مختلف، اميدبخش استفاده از آن به عنوان امولسيفاير زيستي در صنايع غذايي و آرايشي است. اثرات برهمكنش فعاليت امولسيفايري و ويژگي‌هاي عملكردي اين پليمر با مواد فعال مورد استفاده در صنايع آرايشي و بهداشتي مطالعه خواهد شد.

Abstract: Bioemulsifiers are high molecular weight, biodegradable compounds capable of creating emulsions with hydrophobic substances. Bacterial exopolysaccharides are widely utilized in the food, cosmetic, and pharmaceutical industries. This research investigates the potential of the lactic acid bacteria strain Limosilactobacillus sp. UTMC 3823, identified in previous studies, for exopolysaccharide production. The strain was cultured in MRS broth medium containing 200 g/L sucrose, incubated at 37°C and pH 5.7 for 2 days. Biomass was subsequently separated by centrifugation at 2500 g. The exopolysaccharide was extracted using ethanol at 4°C, decolorized with 80% trichloroacetic acid, dried at 50°C.An experiment was conducted to evaluate the emulsification index of different concentrations of the crude and purified exopolysaccharide, and to determine the necessary concentration for Complete and stable emulsion. Emulsion stability was assessed under varying NaCl concentrations, temperatures, and pH levels, and compared to a control emulsion made with sunflower oil after 24 hours. The results indicated that the exopolysaccharide predominantly formed oil-in-water emulsions. Both the crude and pure polymer formed a complete and stable emulsion at a concentration of 190 mg/mL. The emulsion remained stable at temperatures of 4°C, 28°C, 40°C, and 60°C, across a pH range of 2-8, and at salt concentrations of 10% and 30%.The suitable functional characteristics of this exopolysaccharide under various conditions are promising for its use as a biological emulsifier in the food and cosmetic industries. Future studies will explore the interaction effects between the emulsifying activity of this polymer and active ingredients used in cosmetics and health products.