Los exopolisacáridos (EPS) son polímeros de cadena larga con amplias aplicaciones en la industria alimentaria como espesantes, estabilizantes y gelificantes. Recientemente, también se han utilizado como descontaminantes y han despertado interés por sus funciones biológicas, como la actividad anticancerígena, antioxidante y prebiótica. Las bacterias del ácido láctico (BAL) son una fuente natural de EPS, desempeñando un papel crucial en el control de la viscosidad y la textura de los productos lácteos fermentados.
Los EPS de las BAL se pueden clasificar en dos grupos: homopolisacáridos y heteropolisacáridos. Los homopolisacáridos consisten en unidades repetidas del mismo monosacárido (D-glucosa o D-fructosa). Por el contrario, los heteropolisacáridos están formados por unidades repetidas que suelen contener una combinación de D-glucosa, D-galactosa y L-ramnosa, y en algunos casos, N-acetilglucosamina (GlcNAc), N-acetilgalactosamina (GalNAc) o ácido glucurónico (GlcA). En ocasiones, también están presentes grupos no carbohidratos como fosfato, acetilo y glicerol. El peso molecular de estos polímeros varía de 40 a 6000 kDa.
La extracción, purificación y análisis de exopolisacáridos se ha desarrollado ampliamente en la investigación, desde la simple diálisis con agua hasta la cromatografía de exclusión por tamaño para la preparación de EPS puros. Algunos autores utilizan ácido tricloroacético (TCA) para precipitar proteínas, diálisis para purificar los EPS finales de los azúcares, o precipitación repetida con etanol y/o acetona. Otros procedimientos utilizados para la purificación de EPS incluyen la microfiltración, la ultrafiltración y la ósmosis inversa, que pueden realizarse por separado o en combinación con la precipitación con etanol.
En este estudio, se caracterizaron las fracciones de EPS obtenidas a partir de cultivos puros de Lactococcus lactis SLT10, Lactobacillus plantarum C7 y Leuconostoc mesenteroides B3 para evaluar el efecto del método de purificación en el rendimiento, la composición y el peso molecular de los EPS. Los dos métodos de purificación estudiados fueron la precipitación con etanol y la ultrafiltración.
Para aislar los EPS, se utilizaron dos métodos de purificación: precipitación con etanol y ultrafiltración (UF) a través de una membrana de 10 kDa. El límite de exclusión molecular de 10 kDa se seleccionó basándose en un estudio preliminar que demostró que las fracciones de polisacáridos bacterianos tenían un peso molecular superior a 10 kDa. Los resultados mostraron que la recuperación de EPS por UF fue significativamente mayor que la precipitación con etanol para Lc. lactis SLT10 y Lb. plantarum C7. Sin embargo, para Ln. mesenteroides B3, ambos métodos dieron resultados similares.
El bajo contenido de proteínas (alrededor del 1%) de todas las muestras estudiadas demuestra la eficacia de estos métodos para separar las proteínas de los polisacáridos y proporcionar extractos de alta pureza.
El análisis de la composición de monosacáridos de las fracciones de polisacáridos se realizó mediante metanólisis y per-trimetilsililación. Los resultados mostraron que la composición y la proporción molar de monosacáridos en EPS-ETOH y EPS-UF diferían entre las cepas bacterianas. Esto indica que las cepas bacterianas sintetizaron mezclas de EPS con diferentes estructuras o diferentes proporciones molares del mismo tipo de monosacárido. Se cree que la precipitación con etanol solo precipita un tipo de polímero con el mayor peso molecular, mientras que la ultrafiltración retiene todos los polímeros en el retenido.
El peso molecular de los EPS se determinó mediante cromatografía de exclusión por tamaño de alto rendimiento (HPSEC). Los resultados mostraron que el peso molecular de las fracciones de EPS-ETOH fue mayor que el de las fracciones de EPS-UF.
Los espectros de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) mostraron similitudes en la distribución de los grupos funcionales (O-H, C-H, C=O, -COO y C-O-C) entre los EPS aislados de las tres cepas bacterianas. En conclusión, la ultrafiltración y la precipitación con etanol son dos métodos comunes para la purificación de EPS. Sin embargo, la elección del método de purificación afectará el rendimiento, la composición y el peso molecular de los EPS obtenidos.
