بهینه سازی تولید اگزو پلی ساکارید سنتزشده توسط Lacticaseibacillus paracasei AS20(1) و پتانسیل آن به عنوان عامل ضدبیوفیلمی و ضدسرطانی

اگزوپلی ساکاریدهای (EPSs) سنتزشده توسط باکتری های اسیدلاکتیک، پلی ساکاریدهایی با فعالیت های درمانی متنوع اند. EPSها به دلیل ایمن بودن می توانند در تهیه غذاهای فراسودمند به کار گرفته شوند. مصرف این محصولات می تواند راهکاری نویدبخش به منظور جلوگیری از بیماری های مهلک و مقاوم به درمان همانند سرطان و عفونت های مرتبط با بیوفیلم های میکربی باشد؛ با این حال، راندمان پایین سنتز، کاربرد صنعتی آنها را بسیار دشوار می کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی فعالیت ضدسرطانی و ضدبیوفیلمی اگزو پلی ساکارید به دست آمده از Lacticaseibacillus paracasei AS20(1) و بهینه سازی تولید آن انجام شد.

مواد و روش‏‏ها: 

در مطالعه حاضر، سنتز EPS توسط Lacticaseibacillus paracasei AS20(1) باCentral Composite Design  بهینه سازی شد. همچنین تاثیر این EPS بر مهار تشکیل بیوفیلم Staphylococcus aureus (75/0-25/0 میلی گرم بر میلی لیتر)، بقای رده سلولی سرطان کولون انسانی (HT-29) (2-005/0 میلی گرم بر میلی لیتر) و القای آپوپتوز (2 میلی گرم بر میلی لیتر) در آنها بررسی شد؛ درنهایت، سمیت این اگزو پلی ساکارید میکربی با استفاده از آزمون همولیز گلبول های قرمز انسانی (50 و 100 میلی گرم بر میلی لیتر) بررسی شد.

با توجه به مدل پیش بینی شده، بیشترین تولید EPS در 2/7pH ، غلظت عصاره مخمر 3/2 درصد (وزنی / حجمی) و غلظت سوکروز 3/33 گرم بر لیتر به دست آمد. EPS مطالعه شده فعالیت ضدبیوفیلمی (70-11 درصد) و فعالیت ضدسرطانی نویدبخشی را در برابر HT-29 نشان داد (IC50=1451.42 میکروگرم بر میلی لیتر). تیمار EPS درصد سلول ها را در حالت آپوپتوز اولیه (8/28 درصد) افزایش داد. این EPS میکربی، سمیت ناچیز (<5 درصد) علیه گلبول های قرمز داشت.

بحث و نتیجه ‏گیری:

 درمجموع، شرایط بهینه سازی شده ایدیال می تواند برای تولید EPS در مقیاس بزرگ توسط Lacticaseibacillus paracasei AS20(1)  مفید باشد که دارای فعالیت های زیستی ارزشمندی است.