Lactobacillus rhamnosus ACS5 bakterisinden elde edilen ekzopolisakkaritlerin prebiyotik ve antibiyofilm aktiviteleri

Abstract

Bu çalışmada Lactobacillus rhamnosus ACS5'ten elde edilen liyofilize ekzopolisakkaritin (L-EPS), potansiyel probiyotik mikroorganizmalar tarafından fermentasyonu ile gelişimi düzenleyici etkisi, mide asidine dirençliliği ve prebiyotik skor aktivitesinin belirlenmesiyle prebiyotik olarak kullanım potansiyelinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Ayrıca probiyotik, prebiyotik (L-EPS), postbiyotik ve parabiyotiklerin antibiyofilm ile antimikrobiyal aktiviteleri belirlenmiştir. L-EPS'nin Lactobacillus rhamnosus EDS4, Pediococcus acidilactici 5008 ile Saccharomyces cerevisiae BD21 suşlarının gelişimini pozitif yönde etkilediği ve L-EPS'nin en yüksek gelişimi düzenleyici etkisinin S. cerevisiae BD21 (Log10,26 kob/mL) suşunda olduğu gözlenmiştir. P. acidilactici 5008 suşu 24. ve 48. saatte sırasıyla 2,30 ve 2,92 en yüksek prebiyotik skor aktivitesinin Enterococcus feacalis ATCC 29212 patojeni ile olduğu belirlenmiştir. L-EPS'nin mide asidinde hidrolizinin inulinden daha düşük olduğu tespit edilmiştir. L-EPS'nin test edilen konsantrasyonlarının Escherichia coli ATCC 11229'ye karşı gösterdikleri biyofilm inhibisyon oranlarının Listeria monocytogenes ATCC 7644'ten yüksek olduğu belirlenmiştir. ACS5-postbiyotiğinin antibiyofilm aktivitesinin E. coli ATCC 11229 suşuna karşı %20,3±11,17 iken L. monocytogenes ATCC 7644 suşuna karşı %10,95±4,03 oranında olduğu gözlemlenmiştir. Parabiyotiklerin, E. coli ATCC 11229 ve L. monocytogenes ATCC 7644 bağırsak patojenlerinin üretmiş oldukları biyofilmler üzerinde sırasıyla %27,75 ve %65,25 inhibisyon gösterdiği belirlenmiştir. Probiyotik, prebiyotik, simbiyotiklerin ve postbiyotiklerin E. coli ATCC 11229 test bakterisine antimikrobiyal etkisinin L. monocytogenes ATCC 7644' den yüksek olduğu belirlenirken parabiyotiklerde antimikrobiyal etki tespit edilmemiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda L. rhamnosus ACS5'ten elde edilen L-EPS'nin prebiyotik olarak kullanım potansiyeli olduğu öngörülmüştür.

In this study, it was aimed to reveal the prebiotic potential of lyophilized exopolysaccharide (L-EPS), which was obtained from Lactobacillus rhamnosus ACS5 by determining the growth regulatory effect, gastric acid resistance and prebiotic score activity by fermentation by potential probiotic microorganisms. In addition, antibiofilm and antimicrobial activities of probiotics, prebiotics (L-EPS), postbiotics, and parabiotics were determined. It was observed that L-EPS positively affected the growth of Lactobacillus rhamnosus EDS4, Pediococcus acidilactici 5008, and Saccharomyces cerevisiae BD21 strains. The highest growth regulatory effect of L-EPS was designated in S. cerevisiae BD21 (log 10.26 cfu/mL). P. acidilactici 5008 and Enterococcus feacalis ATCC 29212 pathogen strains showed the highest prebiotic score activity of 2.30 and 2.92 at 24 and 48 hours, respectively. It was determined that the hydrolysis of L-EPS in gastric acid is lower than that of inulin. It was found that the biofilm inhibition rates of the tested concentrations of L-EPS against Escherichia coli ATCC 11229 were higher than Listeria monocytogenes ATCC 7644. Antibiofilm activity of the ACS5-postbiotic was observed to be 20.3±11.17% against E. coli ATCC 11229, while it was found to be 10.95±4.03% against L. monocytogenes ATCC 7644. It was determined that parabiotics showed 27.75% and 65.25% inhibition on biofilms produced by E. coli ATCC 11229 and L. monocytogenes ATCC 7644 intestinal pathogens, respectively. While it was designated that the antimicrobial effect of probiotic prebiotics, symbiotics, and postbiotics on E. coli ATCC 11229 test bacteria was higher than L. monocytogenes ATCC 7644, but no antimicrobial effect was detected in parabiotics. As a result of the studies, it was foreseen that L-EPS obtained from L. rhamnosus ACS5 has the potential to be used as a prebiotic.