Idlitaikinasta eristetyn Lactococcus lactis -maitohappobakteerin tuottaman bakteriosiinin karakterisointi

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201812123708
Title: Idlitaikinasta eristetyn Lactococcus lactis -maitohappobakteerin tuottaman bakteriosiinin karakterisointi
Author: Ahonen, Susanna
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2018
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201812123708
http://hdl.handle.net/10138/275558
Thesis level: master's thesis
Discipline: Mikrobiologia
Microbiology
Mikrobiologi
Abstract: Bakteriosiinit ovat ribosomaalisesti syntetisoituja antimikrobisia proteiineja tai peptidejä, jotka estävät muiden bakteerien kasvua. Bakteriosiinit voidaan jakaa kolmeen luokkaan niiden ominaisuuksien mukaan. Lactococcus-suvun bakteriosiineja on löydetty ainoastaan luokista I ja II, joihin kuuluu pieniä lämmönkestäviä peptidejä. Luokka III kattaa isommat lämpöherkät proteiinit. Bakteriosiineilla on erilaisia toimintamekanismeja nujertaa kohdebakteeri. Ne voivat joko tappaa bakteerin tai estää sen lisääntymistä. Turvallisten ominaisuuksiensa ansiosta bakteriosiineja voidaan käyttää elintarvikkeissa estämään haittabakteerien kasvua. Tässä maisterintutkielmassa tutkittiin idlitaikinasta eristetyn Lactococcus lactis LAC460 -maitohappobakteerin tuottamaa antimikrobista yhdistettä. Inhibitiokokeiden pohjalta havaittiin, että bakteeri esti joidenkin maitohappobakteerien kasvua muodostamalla indikaattorimaljalla estovyöhykkeen, joka bakteriosiineille epätyypillisesti suureni usean viikon ajan. Tämä viittaa siihen, että kyseinen antimikrobinen yhdiste tappaa myös kasvuvaiheen ohittaneita epäaktiivisia soluja. Bakteerin tuottama antimikrobinen yhdiste osoittautui entsyymitestien perusteella proteiiniksi. LAC460-bakteriosiini menetti tehonsa jo 53°C lämpötilassa, sekä matalassa ja korkeassa pH:ssa, mikä viittaa siihen, että kyseessä on isompi proteiini. LAC460-kanta tuotti bakteriosiinia vasta myöhemmän kasvun vaiheessa. Bakteriosiinia syntyi huomattavasti enemmän, kun kasvatusalusta oli vahvasti puskuroitu vähintään pH-arvoon 7. Ribosomaalisen 16S rDNA-sekvensoinnin, API-testin ja genomisekvensoinnin tulosten perusteella kanta osoittautui L. lactis ja Enterococcus faecium –bakteerien sekaviljelmäksi. Bakteerit erotettiin toisistaan selektiivisillä kasvatusalustoilla, ja selvitettiin, että Lactococcus-osapuoli on varsinainen bakteriosiinin tuottaja. Genomisekvenssistä ei löydetty ilmiselvää bakteriosiinigeeniä, mutta tulosten pohjalta voidaan arvella, että LAC460-bakteriosiini on luokkaan III kuuluva bakteriolysiini. Koska Lactococcus-kantojen ei ole aiemmin havaittu tuottavan luokan III bakteriosiineja, tässä työssä karakterisoitu antimikrobinen proteiini lienee aiemmin tuntematon bakteriosiini.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.
Subject: antimikrobinen proteiini
bakteriolysiini
bakteriosiini
Lactococcus lactis
maitohappobakteeri


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record