Browsing by Subject "bakteriosiini"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-5 of 5
  • Sorokina, Dina (Helsingfors universitet, 2015)
    Lactic acid bacteria (LAB) are generally recognized as safe micro-organisms and used in food preservation and as health promoting probiotics. Beside lactic acid, LAB produce several antimicrobial compounds of which especially bacteriocins provide new potential applications for food and pharmaceutical industries. Bacteriocins are ribosomally synthetized proteins or peptides with antimicrobial activity usually against closely related species. Whole genome sequencing project of lactic acid bacterium Lactococcus lactis N8 has revealed a new bacteriocin operon which consists of a bacteriocin gene and ABC transporter genes. Similar operon has been also found in several other L.lactis strains including IL1403. Peptides expressed by these bacteriocin genes belong to lactococcin 972 protein family according to their amino acid sequences. In this master’s thesis, these novel bacteriocin genes from L. lactis N8 and IL1403 were cloned into Escherichia coli with plasmid vectors. New bacteriocins were named encacin A and B. Strong inducible promoters were chosen to achieve high bacteriocin production. Encacins were expressed in cytosolic and periplasmic spaces to compare the effect of localization on antimicrobial activity of peptides. The prevalence of encacin genes among different L. lactis strains was also studied. Four of ten E. coli recombinant strains constructed during this study were shown to produce bacteriocins. Two of them, which produced encacins into periplasmic space, also appeared to be weakly active against L. lactis MG1614 strain. Therefore it seems that localization of encacins in E. coli bacterial cell has an impact on the bioactivity of peptides. Screening of bacteriocins genes showed that over 90 % of L. lactis stains bear encacin genes, from which encacin B is the more frequent form. More precise characterization of encacin genes and peptides may help to gain new information about qualities and mode of action of these novel potential bacteriocins.
  • Ahonen, Susanna (Helsingin yliopisto, 2018)
    Bacteriocins are ribosomally synthesized antimicrobial proteins or peptides that inhibit growth of other bacteria. Bacteriocins can be divided into three classes based on their characteristics. Bacteriocins from the genus Lactococcus have only been found from the classes I and II. These two classes include small heat resistant peptides. Class III includes larger heat sensitive proteins. Bacteriocins have different ways to inhibit bacteria. They can either kill the bacteria or prevent them from multiplying. Due to their safe properties, bacteriocins can be used in food production to prevent the growth of harmful bacteria. In this Master’s thesis, antimicrobial compound produced by Lactococcus lactis LAC460 isolated from idli batter, was studied. Based on inhibition tests it was found that the LAC460 prevented the growth of some lactic acid bacteria by forming an inhibition zone on indicator plate. Uncommon to bacteriocins, the zone expanded during several weeks of incubation. This indicates that the antimicrobial compound can also kill inactive non-growing target cells. Based on the enzymatic tests the antimicrobial compound turned out to be a protein, probably a bacteriocin. The LAC460 bacteriocin lost its activity already at 53 °C, as well as both in low and high pH. This indicates that the compound was not a peptide but rather a bigger protein. The strain LAC460 produced more bacteriocin when the growth media was strongly buffered at least to pH 7. The bacteriocin was produced only at later growth phase. Based on the results from the ribosomal 16S rDNA sequencing, API-test and whole genome sequencing, LAC460 turned out to be a mixed culture of two bacteria, L. lactis and Enterococcus faecium. These bacteria were separated from each other with selective media and it was found out that Lactococcus was the actual producer of the bacteriocin. No obvious bacteriocin gene was found from the genome sequence, but the results suggest that the LAC460 bacteriocin belongs to class III bacteriolysins. As Lactococcus strains have not been found to produce class III bacteriocins, the antimicrobial protein characterized in this study seems to be a new bacteriocin.
  • Antila, Emmi (Helsingin yliopisto, 2021)
    Listeria monocytogenes on maailmanlaajuisesti yksi merkittävimmistä elintarvikevälitteistä tautia aiheuttavista bakteereista. L. monocytogenes -bakteeria esiintyy erityisesti raaoissa liha- ja kalavalmisteissa, pastöroimattomissa maitotuotteissa sekä tuoreissa kasviksissa. L. monocytogenes on ongelma elintarvikkeiden lisäksi myös tuotantolaitoksissa, joiden pinnoille muodostamissaan biofilmeissä bakteeria voi esiintyä saneerauksesta huolimatta jopa vuosia. Leuconostoc gelidum -maitohappobakteerit ovat ympäristössä esiintyviä bakteereja, jotka ovat yleisiä kylmäsäilytettyjen suojakaasu- ja tyhjiöpakattujen elintarvikkeiden valtalajeja viimeisenä käyttöpäivänä. Jotkut L. gelidum -kannat tuottavat pieniä antimikrobisia peptidejä, bakteriosiineja, joilla on osoitettu olevan L. monocytogenes -bakteerin kasvua estävä vaikutus. Tämän työn tavoitteena oli tutkia bakteriosiinia tuottavan ja tuottamattoman L. gelidum -kannan vaikutusta L. monocytogenes -bakteerin kasvuun kylmäsäilytetyissä elintarvikkeissa tarkkaillen samalla kantojen läsnäolon vaikutusta elintarvikkeen happamuuteen. Tutkimuksen hypoteesina oli, että I) L. gelidum- kantojen läsnäololla on L. monocytogenes -bakteerin kasvua estävä vaikutus ja II) bakteriosiinia tuottavan kannan estovaikutus on voimakkaampi. Estovaikutusta tutkittiin elintarvikkeissa (6 ºC), joihin oli siirrostettu L. monocytogenes ATCC 7644ᵀ -kantaa. Elintarvikkeista määritettiin L. monocytogenes -pesäkemäärä (pmy/g) useassa aikapisteessä L. monocytogenes -kannan kasvaessa yksin, yhdessä bakteriosiinia tuottavan L. gelidum Vvan 9 -kannan kanssa ja yhdessä bakteriosiinia tuottamattoman L. gelidum LMG 18811ᵀ -kannan kanssa. Kokeen aikana seurattiin myös mahdollisia muutoksia elintarvikkeiden pH-arvossa. Tulosten perusteella molemmilla L. gelidum -kannoilla oli L. monocytogenes ATCC 7644ᵀ -kannan kasvua hidastava vaikutus. Bakteriosiinia tuottavan Vvan 9 -kannan estovaikutuksen havaittiin kuitenkin olevan huomattavasti voimakkaampi kuin bakteriosiinia tuottamattoman LMG 18811ᵀ -kannan estovaikutuksen. Tämä viittaisi siihen, että hypoteesin mukaisesti Vvan 9 -kannan tuottamat bakteriosiinin kaltaiset yhdisteet tehostivat kannan estovaikutusta. L. gelidum -kantojen läsnäolo laski pH-arvoa matriiseissa, joissa ei ollut runsasta luonnollista mikrobistoa. Työ osoittaa, että L. gelidum Vvan 9 -kanta ja sen tuottamat bakteriosiinit ovat potentiaalinen keino torjua L. monocytogenes -bakteerin kasvua tyhjiö- ja suojakaasupakatuissa kylmäsäilytetyissä elintarvikkeissa. Kyseinen kanta sekä muut bakteriosiineja tuottavat L. gelidum -kannat tarjoavatkin jatkossa mielenkiintoisen tutkimuskohteen.
  • Roiha, Ella (Helsingin yliopisto, 2021)
    Kylmäsäilytetyissä elintarvikkeissa esiintyy yleisesti Leuconostoc gelidum -maitohappobakteereja, jotka on perinteisesti yhdistetty elintarvikkeiden pilaantumiseen. Joidenkin L. gelidum -kantojen on lisäksi todettu tuottavan bakteriosiineja, pieniä antimikrobisia peptidiyhdisteitä, jotka estävät tehokkaasti Listeria monocytogenesin sekä joidenkin maitohappobakteerien kasvua. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli seuloa bakteriosiineja tuottavia L. gelidum -kantoja, jotka estävät L. monocytogenesin kasvua kylmäsäilytetyissä elintarvikkeissa. Ensin estovaikutusta tutkittiin yksinkertaisella agardiffuusiokokeella. Kokeeseen valittiin neljä suomalaisista elintarvikkeista eristettyä L. gelidum -kantaa, joiden genomista oli aiemmin BAGEL3- tietokoneohjelmalla tunnistettu bakteriosiinien tuotantoon viittaava operoni. Agardiffuusiokokeet tehtiin L. gelidum -kantojen soluvapaalla pintaliuoksella. Estovaikutuksen varmistettiin johtuvan bakteriosiinin kaltaisesta yhdisteestä käsittelemällä pintaliuoksia peptidiyhdisteitä pilkkovalla proteinaasilla. Jatkokokeisiin valittiin tehokkaimmin L. monocytogenesta estävä kanta, jonka estovaikutusta tutkittiin yhteisviljelmässä, jossa bakteriosiinia tuottavan kannan ja L. monocytogenesin kasvua seurattiin kasvatusliemessä (20 °C). Lopuksi koe toistettiin kasvis-broilersoseessa jääkaappilämpötilassa (5 °C). Tulosten perusteella kolme L. gelidum -kantaa tuotti kasvatusliemeensä L. monocytogenesta ja useaa maitohappobakteerikantaa estävää bakteriosiinin kaltaista yhdistettä. Estovaikutus hävisi proteinaasin lisäämisen jälkeen, eikä johtunut pintaliuosten happamuudesta. Kantojen tuottamat bakteriosiinit estivät tehokkaasti L. monocytogenesin kasvua pidentäen sen viivevaihetta ja rajoittaen lopullista solutiheyttä kasvatusliemessä. Yhteisviljelmäkokeisiin valittu L. gelidum -kanta rajoitti L. monocytogenesin kasvua kasvatusliemessä (20 °C) ja jääkaappilämpötilassa säilytetyssä kasvis-broilersoseessa. Kyseisen L. gelidum -kannan läsnä ollessa L. monocytogenesin lopullinen solutiheys jäi kummassakin tapauksessa 100-krt pienemmäksi kuin yksin kasvatettuna. Tämä työ osoittaa, että kylmäsäilytettävissä elintarvikkeissa yleisesti esiintyvät L. gelidum -kannat voivat rajoittaa L. monocytogenesin kasvua kasvispohjaisessa elintarvikkeessa. Estovaikutteisiksi tunnistetut L. gelidum -kannat ja niiden tuottamat antilisteriset bakteriosiinit tarjoavat kiinnostavan jatkotutkimuskohteen pohdittaessa listerian torjuntakeinoja ruokaketjussa.
  • Aho, Jenna (Helsingfors universitet, 2017)
    In a previous study, Pectobacterium strains were isolated from rotten potato tubers and stems. Strains were identified as P. carotovorum subspecies carotovorum by their biochemical properties. In acnA gene sequence analysis the strains isolated from diseased potato stems were different from P. carotovorum subspecies carotovorum type strain and also from strains isolated from rotten potato tubers. However, the strains isolated from rotten potato stems were not able to cause typical blackleg symptoms, like rotting of stems, when inoculated in potato plants. The focus of this master’s thesis was to further study if the new strains are pathogenic in nature or whether they could have arrived to already rotten potato tissue as secondary infection. One goal was to find out if the strains can produce compounds that inhibit growth of known blackleg pathogens, and could they make already contaminated potatoes disease free in a field. This was tested in vitro as well as in a field trial with two potato varieties. As a result the strains isolated from stems were able to produce toxic compounds that inhibited the growth of several common soft rot and blackleg pathogens, whereas compounds produced by the strains isolated from tubers had no effect on the growth of the other bacteria. This suggests that the strains present in stems have properties that make it possible for them to spread from the environment to already infected stem lesions and compete with blackleg and soft rot bacteria already present in the tissue. Blackleg symptoms were absent during the field trial, but in some cases the inoculations caused soft rot of tubers and stunted growth of the inoculated plants. The two potato varieties used in the field trial, Rikea and Fontane, had a different response against the used strains. Although the in vitro results suggested that some of the strains that were originally isolated from stems could act as biological control agents, the results from the field trial contradicted this indicating that the strains might have pathogenic properties, which makes them unsuitable as biological control organisms.