PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2016 | 31 | 4 |
Tytuł artykułu

The germination of Alicyclobacillus acidoterrestris spores and the release of dipicolinic acid under supercritical carbon dioxide

Warianty tytułu
PL
Kiełkowanie przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris i uwalnianie kwasu dipikolinowego pod wpływem nadkrytycznego ditlenklu węgla
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Alicyclobacillus acidoterrestris(AAT) is an acidothermophilic spore forming bacterium thatcauses the contamination of pasteurized fruit and vegetable juices. Since it survives typical heattreatment, the use of more effective techniques, such as supercritical carbon dioxide (SCCD), areconsidered for preserving juices.Dipicolinic acid (DPA) is a universal component of bacterial spores and its release can serve as anindicator of spore germination.The aim of this study was to determine the relationship between the release of DPA and thegermination of AAT spores, initiated by SCCD. ąSamples of the spores of two AAT strains suspendedin apple juice and pH 4.0 and pH 7.0 McIlvain buffers were treated with pressure of 10–60 MPa,at a temperature of 35–75℃ for 30 min. The results showed that some of the process parameters,mainly the temperature and pH, strongly affected spore germination. The amount of released DPAcorrelated strongly (R= 0.928) to the number of germinated AAT spores
PL
Alicyclobacillus acidoterrestris(AAT) należy do bakterii acidotermofilnych, tworzących przetrwalniki, które powodują psucie się pasteryzowanych soków owocowych i warzywnych. Ze względuna zdolność do przetrwania procesów pasteryzacji poszukuje się alternatywnych metod do ichinaktywacji, m.in. ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym (SCCD). Kwas dipikolinowy (DPA) jestzwiązkiem swoistym tylko dla przetrwalników, a jego uwalnianie do środowiska jest wskaźnikiemprocesu kiełkowania przetrwalników. Celem badań było określenie korelacji między ilością uwal-nianego DPA a procesem kiełkowania przetrwalników AAT, zainicjowanego przez SCCD. Przetrwalniki zawieszone w soku jabłkowym oraz w buforach McIlvain o pH 4,0 i pH 7,0 poddawano działaniuSCCD o ciśnieniu 10–60 MPa, w temperaturze 35–75℃, w czasie 30 min. Zaobserwowano, że niektóre parametry procesu, m.in. temperatura i pH, miały znaczący wpływ na proces kiełkowania przetrwalników. Ilość uwolnionego DPA była silnie (R= 0,928) skorelowana z liczbą kiełkujących przetrwalników AAT.
Słowa kluczowe
Wydawca
-
Rocznik
Tom
31
Numer
4
Opis fizyczny
p.681-691,fig.,ref.
Twórcy
autor
  • Department of Fruit and Vegetable Product Technology, prof.Waclaw Dabrowski Institute of Agricultural and Food Biotechnology in Warsaw, Rakowiecka 36, 02-532 Warsaw, Poland
  • Department of Fruit and Vegetable Product Technology, prof.Waclaw Dabrowski Institute of Agricultural and Food Biotechnology in Warsaw, Warsaw, Poland
  • Laboratory of Biomaterials Institute of High Pressure Physic, Polish Academy of Sciences in Warsaw, Warsaw, Poland
autor
  • Department of Fruit and Vegetable Product Technology, prof.Waclaw Dabrowski Institute of Agricultural and Food Biotechnology in Warsaw, Warsaw, Poland
  • Chair of Industrial and Food Microbiology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland
Bibliografia
  • BAE Y.Y., LEE H.J., KIM S.A., RHEE M.S. 2009.Inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores inapple juice by supercritical carbon dioxide. Int. J. Food Microbiol., 136: 95–100.
  • BAUMGART J., MENJE S. 2000.The impact of Alicyclobacillus acidoterestris on the quality of juices andsoft drinks. Fruit Process., 10(7): 251–254.
  • BEVILACQUA A., CIBELLI F., CORBO M.R., SINIGAGLIA M. 2007.Effects of high pressure homogenization onthe survival of Alicyclobacillus acidoterrestris spores in a laboratory medium. Lett. Appl. Microbi-ol., 45(4): 382–386.
  • FRANCIS M.B., ALLEN C., SORG J.A. 2015.Spore Cortex Hydrolysis Precedes Dipicolinic Acid Releaseduring Clostridium difficile Spore Germination.J Bacteriol., 197(14): 2276–2283.
  • FURUKAWA S., WATANABE T., TAI T., HIRATA J., NARISAWA N., KAWARAI T., OGIHARA H., YAMASAKI M. 2004.Effect of high pressure gaseous carbon dioxide on the germination of bacterial spores. Int. J FoodMicrobiol., 91: 209–213.
  • GOCMEN D., ELSTON A., WILLIAMS T., PARISH M., HOUSETT R.L. 2005.Identification of medicinaloff-flavours generated by Alicyclobacillus species in orange juice using GC-olfactometry andGC-MS.Lett. Appl. Microbiol., 40: 172–177.
  • HUANG S., CHEN D., PELCZAR P., VEPACHEDU V. R., SETLOW P., LIY. 2007.Levels of Ca2+– dipicolinicacid in individual Bacillus spores determined using microfluidic raman tweezers.J. Bacteriol.,189(13): 4681–4687.
  • JENSEN N., WHITFIELD F.B. 2003.Role of Alicyclobacillus acidoterrestris in the development ofa disinfectant taint in shelf-stable fruit juice.Lett. Appl. Microbiol., 36: 9–14.
  • KOMITOPOULOU E., BOZIARIS I.S., DAVIES E.A. DELVES-BROUGHTON J., ADAMS M. R. 1999.Alicyclobacillusacidoterrestrisin fruit juices and its control by nisin. Int. J. Food Sci. Technol., 34: 81–85.
  • LEGGETT M.J., MCDONNELL G., DENYER S.P., SETLOWAND P., MAILLARD J.Y. 2012.Bacterial sporestructures and their protective role in biocide resistance.J. Appl. Microbiol.,113: 485–498.
  • LUU S., SETLOW P. 2014. Analysis of the loss in heat and acid resistance during germination of spores of Bacillus species. J. Bacteriol., 196(9):1733–1740.
  • MARGOSH D., GANZLE M.G., EHRMANN M.A., VOGE R.F. 2004. Pressure Inactivation of Bacillus Endospores. Appl. Environ. Microbiol., 70(12): 7321–7328.
  • NGUYENTHIMINH H., DANTIGNY P., PERRIER-CORNET J.M., GERVAIS P. 2010.Germination andInactivation of Bacillus subtilis spores Induced by Moderate Hydrostatic Pressure. BiotechnolBioeng., 107: 876–83.
  • PORĘBSKA I., RUTKOWSKA M., SOKOŁOWSKA B. 2015A.Decrease in optical density as a results of germination of Alicyclobacillus acidoterrestris spores under high hydrostatic pressure. HighPressure Res., 35(1): 89–97.
  • PORĘBSKA I., SOKOŁOWSKA B., SKĄPSKA S., WOŹNIAK Ł., SOKOŁOWSKA B. 2015b.DPA release andgermination of Alicyclobacillus acidoterrestrisunder HHP, J. Nutr. Food Sci., 5: 6.SETLOWP., 2003.Spore germination. Curr Opin Biotechnol., 6: 550–556.
  • SETLOW B., ATLURI S., KITCHEL R., KOZIOL-DUBE K., SETLOW P. 2006.Role of dipicolinic acid inresistance and stability of spores of Bacillus subtilis with or without DNA-protective h/f-type smallacid-soluble proteins, J, Bacteriol., 188(11): 3740–3749.
  • SKĄPSKA S., SOKOŁOWSKA B., DEKOWSKA A., CHOTKIEWICZ M., FONBERG-BROCZEK M. 2012.Application of high pressure pasteurization to inactivate spores of Alicyclobacillus acidoterrestris in apple juice.Żywność Nauka Technol. Jakość, 3(82): 187–196.
  • SOKOŁOWSKA B., ŁANIEWSKA-TROKENHEIM Ł., NIEZGODA J., BYTOŃSKA M. 2008.Ciepłooporność przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris. Przem. Ferm. Owoc. Warz., 12: 22–27.
  • SOKOŁOWSKA B., NIEZGODA J., CHOTKIEWICZ M., 2012A.Wpływ nizyny i lizozymu na wzrost szczepówAlicylobacillus acidoterrestris oraz możliwość zastosowania tych związków jako biokonserwantów w soku jabłkowym, Żywność. Nauka. Technol. Jakość, 4(83): 44–54.
  • SOKOŁOWSKA B., SKĄPSKA S., FONBERG-BROCZEK M., NIEZGODA J., CHOTKIEWICZ M., DEKOWSKA A., RZOSKA S.2012B.The combined effect of high pressure and nisin or lysosyme on the inactivation Alicyc-lobacillus acidoterrestris spores in apple juice. High Pressure Res., 32(1): 119–127.
  • SOKOŁOWSKA B., SKĄPSKA S., FONBERG-BROCZEK M., NIEZGODA J., CHOTKIEWICZ M., DEKOWSKA A., RZOSKA S.J.2013.Factors influencing the inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores exposed to highhydrostatic pressure in apple juice. High Pressure Res., 33(1): 73–82.
  • SOKOŁOWSKA B., SKĄPSKA S., FONBERG-BROCZEK M., NIEZGODA J., PORĘBSKA I., DEKOWSKA A., RZOSKA S.J.2015.Germination and inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores induced by moderatehydrostatic pressure. Polish J. Microbiol., 64(4): 351–359.
  • SPLIMBERGO S., BERTUCCO A., LAURO F.M., BERTOLONI G. 2003.Inactivation of Bacillus subtilis spores bysypertritical CO2treatment. Int Food Science and Emerg. Technol., 4: 161–165.
  • SPLITTSTOESSER D.F., CHUREY J.J., LEE C.Y. 1994.Growth characteristic of aciduric sporeformingbacilli isolated from fruit juices.J. Food Protect., 57(12): 1080–1083.
  • STEYN C.E., CAMERON M., WITTHUHN R.C. 2011.Occurrence of Alicyclobacillus in the fruit processingenvironment – A review. Int. J. Food Microbiol., 147: 1–11.
  • REINEKE K., SCHLUMBACH K., BAIER D., MATHYS A., KNORR D. 2013.The release of dipicolinic acid – therate-limiting step of Bacillus endospore inactivation during the high pressure thermal sterilizationprocess. Int. J. Food Microbiol., 162(1): 55–63.
  • VERCAMMEN A., VIVIJS B., LURQUIN I., MICHIELS C.W. 2012.Germination and inactivation of Bacilluscoagulans and Alicyclobacillus acidoterrestris spores by high hydrostatic pressure treatment inbuffer and tomato sauce. Int. J. Food Microbiol., 152(3): 162–167.
  • WARTH A.D. 1979.Liquid chromatographic determination of dipicolinic acid from bacterial spores.Appl. Environ. Microbiol., 38(6): 1029–1033.
  • WHITE A., BURNS D., CHRITENSEN T.W. 2006.Effective terminal sterilization using supercritical carbondioxide. J. Biotechnol., 123(4): 504–515.
  • ZHANG J., DALAL N., GLEASON C., MATTHEWS M.A., WALLER L.N., FOX K., FOX A., DREWS M.J.,LABERGE M., ANY. H.2006a.On the mechanisms of deactivation of Bacillus atrophaeus sporesusing supercritical carbon dioxide.J. Supercritical Fluids, 38: 268–273.
  • ZHANG J., BURROWS S., MATTHEWS M.A., DREWS M.J., LABERGE M., AN Y H. 2006b.Sterilizing Bacilluspumilus spores using supercritical carbon dioxide.J. Microbiol. Method., 66: 479–485.
  • ZHANG J., DAVIS T.A., MATTHEWS M.A., DREWS M.J., LABERGE M., ANY H. 2006c.Sterilization usinghigh-pressure carbon dioxide.J. Supercritical Fluids, 38: 354–372.
  • ZHANG J., DALAL N., MATTHEWS M.A., WALLER L.N., SAUNDERS C., FOX K.F., FOX A. 2007.Supercriticalcarbon dioxide and hydrogen peroxide cause mild changes in spore structures associated with highkilling rate. J. Microbiol. Methods, 70(3): 442–451
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.agro-4ae1eeee-2151-427f-ba06-876f0ca518c1
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.