Effects of cigarette smoke condensate on the production and characterization of exopolysaccharides by Streptococcus mutans

Sigara dumanı kondensatının Streptococcus mutans tarafından üretilen eksopolisakkaritlerin üretimi ve karakterizasyonu üzerine etkisi

Özet

Amaç: Streptococcus mutans diş çürüklerine neden olduğu bilinen en önemli ajandır. Sigara tüketiminin S. mutans üremesine neden olduğu literatürde detaylı olarak bildirilmiştir. Bu çalışmada sigara dumanı kondensatının (CSC) S. mutans (ATCC 35668) eksopolisakkaritlerinin (EPS) üretimi ve karakterizasyonu araştırılmıştır.Metod: CSC üretimi için Shanhua tütünü sigaraları kullanılmıştır. S. mutans kültürü MSB ortamında anerobik koşullarda CSC eklenmesi ile sağlanmıştır. Daha sonra EPS fraksiyonu izole edilmiş ve Sepharose CL-6B jel filtrasyonu ile saflaştırılmıştır. EPS nin molekül yapısı GC-MS, FT-IR and boyut ayırıcı dışlama kromatografisi /multi-angle laser light scattering (SEC/MALLS) sistemi ile karakterize edilmiştir.Bulgular: Elde edilen sonuçlar, CSC test edilen konsantrasyonlarda S. mutans üremesi ile asetik asit artışını, kontrole göre, istatistiksel olarak anlamlı düzeyde artırdığını göstermiştir. CSC, EPS üzerinde karbohidrat yapısını değiştirmemiştir, ancak EPS'nin moleküler kütlesinin CSC yokluğunda 3.04×104 g/mol iken CSC eklendiğinde düştüğü saptanmıştır (2.75×104 g/mol). SEC/MALLS analizi de, sulu ortamda EPS esnek sarmal yapısının yuvarlak (globüler) yapıya dönüştüğünü göstermiştir.Sonuç: Bu çalışma CSC nin S. mutans tarafından üretilen EPS'lerin moleküler kütlesi ve yapısal biçimi üzerinde doğrudan etkisi olduğunu ortaya çıkarmıştır. Buna göre EPS nin moleküler karakterizasyonu bazı patolojik rahatsızlıkların tanısında kullanılabilecek bir ayırtaç olabilir

Abstract

Objective: Streptococcus mutans is regarded as the major agent causing dental caries. It has been well documented that cigarette smoke affects the growth of S. mutans. This study investigate the effect of cigarette smoke condensate (CSC) on the production and characterization of exopolysaccharides (EPS) produced by S. mutans ATCC 35668.Methods: Cigarettes of Shanhua brand were used to prepare the CSC. S. mutans was cultured in MSB media with the addition of CSC under anaerobic condition. Furthermore, the EPS fraction was isolated and purified by gel filtration chro-matography on Sepharose CL-6B. The molecular characterization of EPS was analyzed by GC-MS, FT-IR and size exclusion chromatography/multiangle laser light scattering (SEC/MALLS) system.Results: The results showed that CSC at tested concentrations could significantly increase the growth of S. mutans and acetic acid production, compared with the control. The CSC was not found to affect carbohydrate composition of the EPS, but the molecular mass of EPS decreased from 3.04×104 g/mol (without CSC) to 2.75×104 (with CSC). The SEC/MALLS also revealed the molecular conformation of EPS changed from flexible coil to globular shape in aqueous solution Conclusion: This study revealed that CSC was directly ableto affect molecular mass and structural conformation ofEPS from S. mutans. The molecular characterization ofEPS would become an indicator in certain pathologicaldisorders