Профілювання транскрипції кордонів виявляє спільні метаболічні взаємодії в мікробі

Харчова мікробіологія

Редаговано
Бальтасар Майо

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Іспанія

Переглянуто
Анна Ріле

Інститут харчових наук, Національна наукова рада (CNR), Італія

Чжихонг Сонце

Ключова лабораторія молочних біотехнологій та техніки Міністерства освіти, Сільськогосподарський університет Внутрішньої Монголії, Китай

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

транскрипції

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • UMR GMPA, AgroParisTech, INRA, Університет Париж-Сакла, Тіверваль-Гриньйон, Франція

Вступ

Протягом останніх кількох років кілька досліджень продемонстрували доцільність та переваги мікробного транскриптомічного аналізу сирів (Lessard et al., 2014; Dugat-Bony et al., 2015; De Filippis et al., 2016; Monnet et al., 2016; Дуру та ін., 2018). Останні технічні досягнення та зниження вартості високопродуктивних технологій секвенування (HTS) тепер дозволяють дослідникам точно фіксувати транскриптоми двох або більше видів, що знаходяться в одній вибірці. Цей відносно новий підхід, відомий як подвійна РНК-послідовність, пропонує більш повну перспективу для розсічення міжвидових взаємодій (Wolf et al., 2018).

Метою цього дослідження було дослідити, шляхом комбінації мікробного, біохімічного та транскриптомічного аналізів, біотичні взаємодії в лабораторних міні-сирах, виготовлених із культурою дозрівання, що складається з трьох мікроорганізмів: D. hansenii, функцією якого є підвищення рН, Brevibacterium aurantiacum і Hafnia alvei. Останні два види здатні виробляти леткі сполуки сірки (VSC) і іноді асоціюються разом у комерційних культурах, що використовуються для виробництва сирів, в яких бажаний високий рівень виробництва ароматичних сполук. B. aurantiacum також часто використовується в культурах, що дозрівають, завдяки здатності виробляти апельсинові пігменти в сирах.

Матеріали і методи

Штами та умови росту

Debaryomyces hansenii 304, B. aurantiacum 8 (6) та H. alvei GB001 були з колекції культур GMPA (INRA, Тіверваль-Гриньйон, Франція). Всі ці штами спочатку були виділені з сирів. Дріжджі D. hansenii вирощували на картопляному бульйоні декстрози (BD Difco TM; Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, США), а бактерії вирощували в інфузійному відварі серця мозку (Biokar Diagnostics, Бове, Франція). Перед посівом сирного сиру проводили дві послідовні культури. У першій культурі штами вирощували в аеробних умовах (роторний шейкер при 250 об/хв) при 25 ° C у 50-мл конічних колбах, що містять 10 мл ростового середовища. Після інкубації протягом 48 год 250-мл конічну колбу, що містить 50 мл відповідної середовища, інокулювали 1 мл попередньої культури та інкубували протягом 24 годин у тих же умовах.

Виробництво міні-сирів у лабораторних масштабах

Для того, щоб дослідити біотичні взаємодії в культурі дозрівання, що складається з D. hansenii, B. aurantiacum, і H. alvei, ми порівнювали різні міні-сири, що випускалися, з усією спільнотою, с D. hansenii поодинці, с D. hansenii і H. alvei, і с D. hansenii і B. aurantiacum, дозрівали при 15 ° C протягом 21 або 28 днів. Загалом було досліджено вісім різних біологічних умов (табл. 1). Комбінації, в яких дріжджі опущені, тут не розглядались, оскільки зростання бактерій не відбувся через кислотність сирного сиру (рН = 5,1). Чотири копії сиру ( = 4) проводили для кожного біологічного стану.

Таблиця 1. Видові комбінації, досліджені в цьому дослідженні.

Мікробний аналіз

Кожен міні-сир змішували лопаткою, а потім 0,5 г зразка змішували з 9,5 мл фізіологічної води (9 г/л NaCl). Після гомогенізації змішувачем Ultra-Turrax протягом 1 хв при 20 500 об/хв готували 10-кратні серійні розведення у фізіологічній воді і висівали у двох примірниках на агарові пластини. D. hansenii колонії підраховували на дріжджовому екстракті-глюкозо-левоміцетиновому агарі (Biokar Diagnostics) після 3 днів інкубації при 25 ° C. Колонії бактерій підраховували на агарі для інфузії серця мозку (Biokar Diagnostics), доповненому 50 мг/л амфотерицину (Sigma-Aldrich, Сент-Луїс, Міссурі, США), який пригнічує ріст грибків, після 3 днів інкубації при 25 ° С. B. aurantiacum і H. alvei можна диференційовано розраховувати на цьому середовищі через різний колір колоній. Мікробний ріст розраховували як середнє арифметичне всіх біологічних повторностей ( = 4), а істотні відмінності між умовами оцінювали Студентські т-тест. Відсутність забруднення перевіряли шляхом дослідження морфотипів колоній, вирощених на агарових пластинах.

Вимірювання рН та оцінка протеолітичної та ліполітичної активності

Значення рН вимірювали на міні-сирах, які змішували лопаткою. Протеолітичну активність визначали на агарі кальцієвого казеїнату, модифікованому за даними Frazier and Rupp (Merck, Дармштадт, Німеччина) з добавкою 1% (мас./Об.) Сухого знежиреного молока (BD Difco TM). Ліполітичну активність визначали на агарі трибутирину (Sigma-Aldrich) з додаванням 1% (мас./Об.) Трибутирину (Sigma-Aldrich). Десять мікролітрів суспензій клітин при 10 6 КУО/мл у фізіологічній воді (NaCl 9 г/л) плямисто інокулювали на планшети, які потім інкубували при 15 або 25 ° C протягом 21 днів. Протеолітичну та ліполітичну активність оцінювали шляхом формування чіткої зони навколо плям.