Bioquímica e Bioquímica Analítica

Abstrato

Congresso de Biotecnologia 2015: A influência das condições de crescimento (temperatura e fornecimento de oxigénio) na sorção de manganês (II) por Lactococcuslactisvar.lactis viável e autoclavado NCIMB 6681 - Sandra BorkowskaHeurtaux - Glasgow Caledonian University

Sandra Borkowska-Heurtaux, Colin Hunter e Alistair Sutherland

O manganês (II) é um elemento essencial necessário para o crescimento e desenvolvimento normal de humanos, animais e plantas, no entanto tem tendência a acumular-se em alguns organismos, o que leva a níveis mais elevados, potencialmente tóxicos, na cadeia alimentar. lactis, uma bactéria não patogénica muito utilizada na indústria de lacticínios, foi estudada em função de quatro condições de crescimento: As células foram cultivadas aerobiamente e com oxigénio reduzido a 30°C e 37°C. Além disso, foram comparadas as propriedades de biossorção de células vivas e autoclavadas. L. lactis mostrou uma capacidade muito competitiva para sorver Mn2+ ao longo de 5 dias e as variações de pH nas suspensões experimentais demonstraram o envolvimento de mecanismos de troca iónica na sorção de Mn2+. A viabilidade de L. lactis durante as experiências de sorção foi estudada por diluições seriadas e métodos de contagem em placa com a maior diminuição do número de células observada às 24 e 72 horas de contacto. A capacidade de absorção de L. lactis viva cultivada em quatro condições diferentes em relação ao Mn(II) variou entre 34-50 mg/gdw. A biomassa autoclavada apresentou uma capacidade de sorção muito inferior (20-39 mg/gdw), mas esta gama está entre as maiores capacidades de remoção de Mn2+ observadas em estudos anteriores utilizando várias biomassas (não vivas). de diferentes condições de crescimento e cargas metálicas. Está também entre os primeiros trabalhos que investigam a diferença entre células microbianas viáveis ​​e mortas. Bacteriocina ST34BR, um pequeno polipeptídeo de 2,9 kDa administrado por Lactococcus lactis subsp. lactis ST34BR, dificulta o desenvolvimento de Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. O stock MRS, aclimatado a pH 6,0 rendeu 6.400 UA/ml, em contraste com 400 UA/ml registados no stock BHI, stock M17, 10% (m/v) de leite de soja e 8% e 10% (p /v) de melaço. A um pH de 4,5 foram entregues apenas 800 UA/ml. Em vista de investigações semelhantes em caldo MRS, sem azoto natural, enriquecido com várias misturas de triptona, concentrado de carne e levedura separada, a triptona foi distinguida como o composto de azoto revigorante. O desenvolvimento à vista de 20 g/l de glucose, maltose, manose ou sacarose rendeu níveis de bacteriocina de 6.400 UA/ml, embora uma centralização semelhante de lactose e frutose tenha rendido 3.200 UA/ml e 1.600 UA/ml, separadamente. Não foi registada qualquer distinção na ação da bacteriocina ST34BR no stock MRS melhorado com 2 g/l de K2HPO4 e 2 g/l, 5 g/l, 10 g/l ou 50 g/l de KH2PO4. No entanto, 20 g/l de KH2PO4 expandiram a produção de bacteriocina ST34BR para 12.800 UA/ml. O glicerol de 1g/le 10 g/l no stock MRS diminuiu o movimento da bacteriocina para 3.200 UA/ml, enquanto 20 g/le 50 g/l renderam apenas 1.600 UA/ml. A proximidade da cianocobalamina, L �? � corrosivo ascórbico, tiamina e dl �?O corrosivo tióctico no stock MRS a 1,0 ppm, individualmente, não trouxe maiores níveis de ação. (© 2004 WILEY �? � VCH Verlag GmbH and Co. KGaA, Weinheim)O oxigénio é um determinante significativo da resistência e da mortalidade das formas de vida que consomem oxigénio. Para o anaeróbio facultativo Lactococcus lactis, o oxigénio afeta eficazmente tanto o desenvolvimento como a resistência. Aparecemos aqui que o oxigénio pode ser útil para o L. lactis se o heme estiver disponível durante a circulação do ar durante o desenvolvimento. O período de desenvolvimento é alargado e a resistência a longo prazo é particularmente melhorada, em comparação com os resultados obtidos nas condições normais de envelhecimento. Pensámos que o desenvolvimento e a resistência melhorados poderiam ser devidos ao limite de L. lactis em respirar. Para testar esta ideia, afirmamos que o comportamento metabólico dos lactococos à vista do oxigénio e da hemina é compatível com a respiração e é mais articulado no final do desenvolvimento. Nessa altura, utilizámos uma forma hereditária de lidar com o acompanhamento. (I) A qualidade cydA, que codifica a citocromo d oxidase, é necessária para a respiração e assume uma função imediata na utilização de oxigénio. A articulação do cydA é incitada no final do desenvolvimento em condições respiratórias. (ii) A qualidade hemZ, que codifica a ferroquelatase, que muda da protoporfirina IX para o heme, é necessária para a respiração se o precursor, em oposição ao último item heme, estiver disponível no meio. Surpreendentemente, a resistência melhorada pela respiração é observada numa estirpe inadequada de superóxido dismutase, um resultado que sublinha os contrastes fisiológicos entre lactococos em maturação e em respiração. Estes testes confirmam a digestão respiratória em L. lactis e sugerem que este ser vivo pode ser preferivelmente adaptado à respiração em vez da digestão fermentativa normal. Os efeitos tóxicos do oxigénio nas células são um ponto central no amadurecimento e na mortalidade. A intoxicação por oxigénio é atribuída à ação de espécies recetivas de oxigénio que atacam as proteínas, os lípidos e os ácidos nucleicos. Os impactos do oxigénio foram amplamente concentrados pela utilização de modelos bacterianos, principalmente com a bactéria de respiração facultativa Escherichia coli.

In this model, breath itself is embroiled as a wellspring of oxidative harm in E. coli. It has been proposed that the shutdown of breath in supplement constrained conditions may diminish responsive oxygen species levels and in this way improve E. coli endurance. Ongoing proof further recommends that endurance is supported by moving cells to anaerobic conditions during passage into fixed stage. Current data on the impacts of oxygen is predominantly founded on breathing living beings. In that capacity, the subject of what anaerobes do within the sight of oxidative pressure has been investigated close to nothing. It is assumed that these creatures adapt to worry similarly as aerobes, then again, actually their barrier frameworks, which may incorporate superoxide dismutases (SODs) and catalases, might be progressively restricted. Be that as it may, there has been no exhibition to date that reactions of anaerobes to an oxidative domain are unsurprising from the conduct of breathing microbes. The impacts of oxygen have been analyzed with Lactococcus lactis, a gram-positive facultative anaerobe with a fermentative digestion that can utilize various sugars to create essentially l-(+)- lactic corrosive. Oxygenation of societies brings about a changed redox state and more prominent NADH oxidase action; as a result, sugar aging is moved toward blended aging, and acidic corrosive, formic corrosive, CO2, ethanol, and acetoin, just as lactic corrosive, are created. Regardless of its grouping as an anaerobe and studies that have concentrated almost altogether on its fermentative digestion, results got around 30 years prior proposed that L. lactis can experience respiratory development, given that heme is added to circulated air through societies; this view was upheld by an exhibition of adjusted metabolic final results, cytochrome arrangement, and hemin-subordinate oxygen take-up. Nonetheless, later investigations of a L. lactis subsp. diacetylactis strain proposed that breath doesn't happen under these conditions, as cytochromes couldn't be recognized.

To date this inquiry has not been additionally investigated, and the results of respiratory development have not been examined. The harmful impacts of oxygen on L. lactis development and endurance have been uncovered by a few examinations under maturation conditions. Development is supposedly restrained by oxygen, and delayed air circulation of lactococcal societies can prompt cell passing and DNA corruption. Oxygen harmfulness might be because of development of hydrogen peroxide and hydroxyl radicals. In contrast to E. coli, L. lactis has a solitary SOD and no catalase. It was discovered that the expansion of exogenous catalase improved endurance of L. lactis cells presented to oxygen. These outcomes recommend that L. lactis may not be completely prepared to withstand the poisonous impacts of an oxidative domain.

As nossas investigações sobre a nocividade do oxigénio levaram-nos a desmembrar os resultados positivos do crescimento da catalase exógena no desenvolvimento e resistência de L. lactis. Uma vez que a catalase contém um núcleo heme (em que o ferro está complexado com um átomo de porfirina), analisámos inicialmente os efeitos do oxigénio na visão do heme. Afirmamos que o L. lactis está equipado para o desenvolvimento respiratório, de acordo com trabalhos anteriores. As condições respiratórias proporcionam um desenvolvimento melhorado e um aumento impressionante da resistência a longo prazo, em comparação com o desenvolvimento nas condições normais de envelhecimento. Os fenótipos observados requerem uma qualidade cydA imaculada, que codifica a citocromo d oxidase. Em condições de respiração, a maturação ocorre durante o início do desenvolvimento, enquanto a respiração é mais notável durante a fase exponencial tardia. (Uma correspondência oral subjacente da respiração e das suas consequências para os lactococos foi apresentada pela primeira vez na Conferência sobre Ácido Láctico em Veldhoven, Holanda, em Setembro de 1999.