Les exopolysaccharides (EPS) sont des polymères à longue chaîne, largement utilisés dans l’industrie alimentaire comme épaississants, stabilisants et gélifiants. Récemment, ils ont également été utilisés comme agents dépolluants et suscitent un intérêt croissant pour leurs fonctions biologiques telles que l’activité anticancéreuse, antioxydante et prébiotique. Les bactéries lactiques (LAB) sont une source naturelle d’EPS, jouant un rôle crucial dans le contrôle de la viscosité et de la texture des produits laitiers fermentés.
Les EPS des LAB peuvent être classés en deux groupes : les homopolysaccharides et les hétéropolysaccharides. Les homopolysaccharides sont constitués d’unités répétitives du même type de monosaccharide (D-glucose ou D-fructose). En revanche, les hétéropolysaccharides sont formés d’unités répétitives contenant généralement une combinaison de D-glucose, de D-galactose et de L-rhamnose, et dans certains cas, de la N-acétylglucosamine (GlcNAc), de la N-acétylgalactosamine (GalNAc) ou de l’acide glucuronique (GlcA). Parfois, des groupes non glucidiques tels que le phosphate, l’acétyle et le glycérol sont également présents. La masse moléculaire de ces polymères varie de 40 à 6000 kDa.
L’extraction, la purification et l’analyse des exopolysaccharides ont été largement développées dans les études, allant de la simple dialyse à l’eau à la chromatographie d’exclusion stérique pour la préparation d’EPS purifiés. Certains auteurs utilisent l’acide trichloroacétique (TCA) pour précipiter les protéines, la dialyse pour purifier les EPS des sucres, ou des précipitations répétées avec de l’éthanol et/ou de l’acétone. D’autres procédés utilisés pour purifier les EPS comprennent la microfiltration, l’ultrafiltration et la diafiltration, qui peuvent être réalisées seules ou en combinaison avec une précipitation à l’éthanol.
Dans cette étude, nous avons caractérisé les fractions d’EPS obtenues à partir de cultures pures de Lactococcus lactis SLT10, Lactobacillus plantarum C7 et Leuconostoc mesenteroides B3 afin d’évaluer l’influence de la méthode de purification sur le rendement, la composition et la masse moléculaire des EPS. Deux méthodes de purification ont été étudiées : la précipitation à l’éthanol et l’ultrafiltration.
Pour isoler les EPS, deux méthodes de purification ont été utilisées : la précipitation à l’éthanol et l’ultrafiltration (UF) à travers une membrane de 10 kDa. La limite d’exclusion moléculaire de 10 kDa a été choisie sur la base d’une étude préliminaire montrant que les fractions polysaccharidiques bactériennes ont une masse moléculaire supérieure à 10 kDa. Les résultats ont montré que la récupération des EPS par UF était significativement plus élevée que par précipitation à l’éthanol pour Lc. lactis SLT10 et Lb. plantarum C7. Cependant, pour Ln. mesenteroides B3, les deux méthodes ont donné des résultats similaires.
La faible teneur en protéines (environ 1 %) de tous les échantillons étudiés démontre l’efficacité de ces méthodes pour séparer les protéines des polysaccharides et fournir des extraits de haute pureté.
L’analyse de la composition en monosaccharides des fractions polysaccharidiques a été réalisée par méthanolyse et per-triméthylsilylation. Les résultats ont montré que la composition et les proportions molaires des monosaccharides dans les EPS-ETOH et les EPS-UF variaient selon les souches bactériennes. Cela suggère que les souches bactériennes ont synthétisé des mélanges d’EPS ayant des structures différentes ou des proportions molaires différentes avec les mêmes types de monosaccharides. La précipitation à l’éthanol est censée ne précipiter que le type de polymère ayant la masse moléculaire la plus élevée, tandis que l’ultrafiltration retient tous les polymères dans le rétentat.
La masse moléculaire des EPS a été déterminée par chromatographie d’exclusion stérique haute performance (HPSEC). Les résultats ont montré que la masse moléculaire des fractions EPS-ETOH était plus élevée que celle des fractions EPS-UF.
La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a révélé des similitudes dans la distribution des groupes fonctionnels (O-H, C-H, C=O, -COO et C-O-C) entre les EPS isolés des trois souches bactériennes. En conclusion, l’ultrafiltration et la précipitation à l’éthanol sont deux méthodes courantes de purification des EPS. Cependant, le choix de la méthode de purification influencera le rendement, la composition et la masse moléculaire des EPS obtenus.
