Profilarea transcrierii frontierelor relevă interacțiunile metabolice cooperative într-un microbian

Microbiologie alimentară

Editat de
Baltasar Mayo

Consiliul Superior al Investițiilor Științifice (CSIC), Spania

Revizuite de
Anna Reale

Institutul de Științe Alimentare, Consiliul Național de Cercetare (CNR), Italia

Zhihong Soare

Laboratorul cheie de biotehnologie și inginerie lactate al Ministerului Educației, Universitatea Agricolă din Mongolia Interioară, China

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

profilarea

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • UMR GMPA, AgroParisTech, INRA, Université Paris-Saclay, Thiverval-Grignon, Franța

Introducere

În ultimii ani, mai multe studii au demonstrat fezabilitatea și beneficiile analizelor transcriptomice microbiene ale brânzeturilor (Lessard și colab., 2014; Dugat-Bony și colab., 2015; De Filippis și colab., 2016; Monnet și colab., 2016.; Duru și colab., 2018). Progresele tehnice recente și costul redus al tehnologiilor de secvențiere de mare viteză (HTS) permit acum cercetătorilor să capteze cu precizie transcriptomii a două sau mai multe specii prezente în același eșantion. Această abordare relativ nouă, cunoscută sub numele de ARN-seq dual, oferă o perspectivă mai completă pentru disecarea interacțiunilor interspecifice (Wolf și colab., 2018).

Scopul acestui studiu a fost de a investiga, printr-o combinație de analize microbiene, biochimice și transcriptomice, interacțiunile biotice în mini-brânzeturi la scară de laborator produse cu o cultură de maturare compusă din trei microorganisme: D. hansenii, a cărei funcție este de a crește pH-ul, Brevibacterium aurantiacum și Hafnia alvei. Ultimele două specii sunt capabile să producă compuși volatili de sulf (VSC) și sunt uneori asociați împreună în culturile comerciale utilizate pentru procesele de fabricare a brânzeturilor în care se dorește un nivel ridicat de producție a compușilor aromatici. B. aurantiacum este, de asemenea, utilizat frecvent în culturile de maturare pentru capacitatea sa de a produce pigmenți portocalii în brânzeturi.

Materiale și metode

Tulpini și condiții de creștere

Debaryomyces hansenii 304, B. aurantiacum 8 (6) și H. alvei GB001 provin din colecția de culturi GMPA (INRA, Thiverval-Grignon, Franța). Toate aceste tulpini au fost inițial izolate din brânzeturi. Drojdia D. hansenii a fost cultivat în bulion de dextroză de cartofi (BD Difco TM; Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, Statele Unite), iar bacteriile au fost cultivate în bulion de infuzie cardiacă cerebrală (Biokar Diagnostics, Beauvais, Franța). Două culturi de succes au fost efectuate înainte de inocularea cașului de brânză. În prima cultură, tulpinile au fost crescute în condiții aerobe (agitator rotativ la 250 rpm) la 25 ° C în baloane conice de 50 ml conținând 10 ml mediu de creștere. După incubare timp de 48 h, un balon conic de 250 ml conținând 50 ml mediu corespunzător a fost inoculat cu 1 ml din cultura anterioară și incubat timp de 24 h în aceleași condiții.

Producție de mini-brânză la scară de laborator

Pentru a investiga interacțiunile biotice într-o cultură de maturare compusă din D. hansenii, B. aurantiacum, și H. alvei, am comparat diferite mini-brânzeturi care au fost produse cu comunitatea completă, cu D. hansenii singur, cu D. hansenii și H. alvei, si cu D. hansenii și B. aurantiacum, coapte la 15 ° C timp de 21 sau 28 de zile. În total, au fost investigate opt condiții biologice diferite (Tabelul 1). Combinațiile în care se omite drojdia nu au fost luate în considerare aici, deoarece nu s-a produs nicio creștere a bacteriilor din cauza acidității cașului de brânză (pH = 5,1). Patru replici de brânză ( = 4) au fost efectuate pentru fiecare stare biologică.

tabelul 1. Combinații de specii investigate în acest studiu.

Analize microbiene

Fiecare mini-brânză a fost amestecată cu o spatulă și 0,5 g de probă au fost apoi amestecate cu 9,5 ml de apă fiziologică (9 g/l NaCI). După omogenizare cu un blender Ultra-Turrax timp de 1 min la 20.500 rpm, s-au preparat diluții seriale de 10 ori în apă fiziologică și placate în duplicat pe plăci de agar. D. hansenii coloniile au fost numărate pe extract de drojdie-glucoză-cloramfenicol agar (Biokar Diagnostics) după 3 zile de incubație la 25 ° C. Coloniile de bacterii s-au numărat pe agar de infuzie cardiacă cerebrală (Biokar Diagnostics) suplimentat cu 50 mg/l de amfotericină (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, Statele Unite), care inhibă creșterea ciupercilor, după 3 zile de incubare la 25 ° C. B. aurantiacum și H. alvei ar putea fi numărate diferențial pe acest mediu datorită culorii lor distincte a coloniilor. Creșterea microbiană a fost calculată ca medie aritmetică a tuturor replicilor biologice ( = 4), iar diferențele semnificative între condiții au fost evaluate de Student t-Test. Absența contaminării a fost verificată prin examinarea morfotipurilor coloniilor crescute pe plăci de agar.

Măsurarea pH-ului și evaluarea activităților proteolitice și lipolitice

Valorile pH-ului au fost măsurate pe mini-brânzeturi amestecate cu o spatulă. Activitatea proteolitică a fost determinată pe agar cazeinat de calciu modificat în conformitate cu Frazier și Rupp (Merck, Darmstadt, Germania) suplimentat cu 1% (g/v) lapte praf degresat (BD Difco TM). Activitatea lipolitică a fost determinată pe agar tributirină (Sigma-Aldrich) suplimentat cu 1% (greutate/volum) tributirină (Sigma-Aldrich). Zece microlitri de suspensii celulare la 106 CFU/ml în apă fiziologică (NaCI 9 g/l) au fost inoculate la fața locului pe plăci, care au fost apoi incubate la 15 sau 25 ° C timp de 21 de zile. Activitățile proteolitice și lipolitice au fost evaluate prin formarea unei zone clare în jurul petelor.