エクソポリサッカライド（EPS）は、食品業界で増粘剤、安定剤、ゲル化剤として広く利用されている長鎖ポリマーです。近年では、汚染物質の除去剤としての利用や、抗がん作用、抗酸化作用、プレバイオティクス効果などの生物学的機能への関心が高まっています。乳酸菌（LAB）は天然のEPS供給源であり、発酵乳の粘度やテクスチャーの制御に重要な役割を果たします。
LAB由来のEPSは、ホモ多糖とヘテロ多糖の2つのグループに分類できます。ホモ多糖は、同じ種類の単糖（D-グルコースまたはD-フルクトース）の繰り返し単位で構成されています。一方、ヘテロ多糖は、通常、D-グルコース、D-ガラクトース、L-ラムノースの組み合わせを含む繰り返し単位で形成され、場合によっては、N-アセチルグルコサミン（GlcNAc）、N-アセチルガラクトサミン（GalNAc）、またはグルクロン酸（GlcA）が含まれています。リン酸、アセチル、グリセロールなどの非炭水化物基も存在する場合があります。これらのポリマーの分子量は40〜6000 kDaの範囲です。
エクソポリサッカライドの抽出、精製、分析は、水による単純な透析から、純粋なEPSを調製するためのサイズ排除クロマトグラフィーまで、研究において広く開発されてきました。一部の研究者は、タンパク質を沈殿させるためにトリクロロ酢酸（TCA）を使用し、糖から最終的なEPSを精製するために透析するか、エタノールおよび/またはアセトンで複数回沈殿させています。EPSの精製に使用される他のプロセスには、精密ろ過、限外ろ過、および透析ろ過があり、これらは単独で、またはエタノール沈殿と組み合わせて実行できます。
本研究では、Lactococcus lactis SLT10、Lactobacillus plantarum C7、およびLeuconostoc mesenteroides B3の純粋培養から得られたEPS画分を特性評価し、精製方法がEPSの収量、組成、および分子量に及ぼす影響を評価しました。調査した2つの精製方法は、エタノール沈殿法と限外ろ過です。
EPSを分離するために、2つの精製方法が使用されました：エタノール沈殿と10 kDa膜による限外ろ過（UF）。10 kDaの分子量カットオフは、細菌の多糖画分の分子量が10 kDaを超えることを示した予備研究に基づいて選択されました。結果は、Lc. lactis SLT10およびLb. plantarum C7では、UFによるEPSの回収率がエタノール沈殿よりも有意に高いことを示しました。しかし、Ln. mesenteroides B3では、どちらの方法も同様の結果をもたらしました。
すべての研究サンプルの低いタンパク質含有量（約1％）は、これらの方法がタンパク質を多糖から分離し、高純度の抽出物を提供するのに効果的であることを証明しています。
多糖画分の単糖組成分析は、メタノリシスと過トリメチルシリル化によって行われました。結果は、EPS-ETOHとEPS-UFの単糖の組成とモル比が細菌株間で異なっていたことを示しました。これは、細菌株が構造の異なるEPSの混合物、または同じ種類の単糖でモル比の異なる混合物を合成したことを示唆しています。エタノール沈殿法は、最も分子量の大きいポリマーのみを沈殿させると考えられますが、限外ろ過は保持液中のすべてのポリマーを保持します。
EPSの分子量は、高速サイズ排除クロマトグラフィー（HPSEC）によって決定されました。結果は、EPS-ETOH画分の分子量がEPS-UF画分よりも高いことを示しました。
フーリエ変換赤外（FTIR）スペクトルは、3つの細菌株から分離されたEPS間で、官能基（O-H、C-H、C=O、-COO、およびC-O-C）の分布が類似していることを示しました。結論として、限外ろ過とエタノール沈殿法は、一般的な2つのEPS精製方法です。しかし、精製方法の選択は、得られるEPSの収量、組成、および分子量に影響を与えます。
