Czynniki wpływające na wydzielanie kwasu dipikolinowego z przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris poddanych działaniu wysokiego ciśnienia hydrostatycznego

• Autorzy: Porebska I. , Sokolowska B. , Wozniak L.

Warianty tytułu

EN

Factors influencing the release of dipicolinic acid from Alicyclobacillus acidoterrestris spores exposed to high hydrostatic pressure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Alicyclobacillus acidoterrestris należy do bakterii gram-dodatnich przetrwalnikujących, termoacidofilnych. Jest odpowiedzialna za psucie się pasteryzowanych soków owocowych i napojów. Alternatywna, nietermiczna metoda do utrwalania żywności –wysokie ciśnienie hydrostatyczne – może wpływać na kiełkowanie i inaktywację bakterii, a także wywoływać proces uwalniania kwasu dipikolinowego (DPA) z przetrwalników, związku pełniącego ważną rolę w odporności przetrwalników na czynniki zewnętrzne. Celem niniejszej pracy była ocena wpływu parametrów wysokiego ciśnienia hydrostatycznego na wydzielanie kwasu dipikolinowego z przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris. Zbadano wpływ ciśnienia hydrostatycznego 300 i 500 MPa w temperaturach 20, 50, i 75°C w czasie 15 min na ilość uwalnianego DPA z przetrwalników dwóch szczepów Alicyclobacillus acidoterrestris w odtworzonym soku jabłkowym i buforach pH 4 i pH 7. Do określenia ilości uwalnianego DPA zastosowano metodę HPLC. Zastosowane w niniejszej pracy parametry wysokiego ciśnienia hydrostatycznego, a przede wszystkim ciśnienie i temperatura, miały znaczący wpływ na ilość uwalnianego DPA z przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris w zależności od użytego szczepu i zastosowanego medium.

EN

Alicyclobacillus acidoterrestris belongs to the gram-positive, spore-forming, acidothertmothilic bacteria. It is responsible for spoilage of pasteurized fruit juices and beverages. An alternative, non-thermal method of food preservation – high hydrostatic pressure – can affect germination and inactivation of bacteria and cause the process of release of dipicolinic acid (DPA) from the spores. DPA plays an important role in spore resistance to external factors. The aim of this study was to evaluate the influence of parameters of high hydrostatic pressure on the release of dipicolinic acid from the spores of two strains of Alicyclobacillus acidoterrestris. The effect of hydrostatic pressure of 300 and 500 MPa at temperature of 20, 50, and 75°C applied for 15 min on the amount of DPA released from the spores of two strains of Alicyclobacillus acidoterrestris in a reconstituted apple juice and buffers pH 4 and pH 7 was studied. To determine the amount of the released DPA HPLC method was used. Parameters of high hydrostatic pressure used in this work, in particular pressure and temperature, significantly affected the amount of DPA released from the Alicyclobacillus acidoterrestris spores, depending on the strain and the medium used.

Słowa kluczowe

PL

bakterie; Alicyclobacillus acidoterrestris; przetrwalniki bakteryjne; kwas dipikolinowy; kwas pirydyno-2,6-dikarboksylowy zob.kwas dipikolinowy; cisnienie hydrostatyczne; wysokie cisnienie hydrostatyczne

• Wydawca: -
• Czasopismo: Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego
• Rocznik: 2015
• Tom: 70
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.5-16,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Porebska I.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im.prof.Wacława Dąbrowskiego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Sokolowska B.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im.prof.Wacława Dąbrowskiego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa
• Laboratorium Biomateriałów, Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk, ul.Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa

autor

Wozniak L.

• Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im.prof.Wacława Dąbrowskiego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

Bibliografia

• 1. Bevilacqua A., Ciufureda E., Sinigaglia M., Rosario Corbo M. (2015). Spore inactivation and DPA release in Alicyclobacillus acidoterrestris under stress conditions. Food Microbiol. 46, 299-306.
• 2. Black E., Setlow P., Hocking A. D., Stewart C. M., Kelly A. L., Hoover D. G. (2007). Response of spores to high – pressure processing. Com. Rev. Food Sci. Food Safety, 6, 103-119.
• 3. Black E., Wei J., Atluri S., Cortezzo D. E., Koziol-Dube K., Hoover D. G., Setlow P., (2007a). Analysis of factor influencing the rate of germination of spores of Bacillus subtilis by very high pressure. J. Appl. Microbiol., 102, 65-76.
• 4. Carrera M., Zandomeni R. O., Fitzgibbon J., Sagripanti J. L. (2007). Difference between the spore sizes of Bacillus anthracis and other Bacillus species. J. Appl. Microbiol., 102, 303-312.
• 5. Gocmen D., Elston A., Williams T., Parish M., Housett R. L. (2005). Identification of medicinal off-flavours generated by Alicyclobacillus species in orange juice using GC-olfactometry and GC-MS. Lett. Appl. Microbiol., 40,172-177.
• 6. Huang S., Chen D., Pelczar P., Vepachedu V. R., Setlow P., Li Y. (2007). Levels of Ca²⁺ – dipicolinic acid in individual Bacillus spores determined using microfluidic raman tweezers. J. Bacteriol., 189 (13), 4681-4687.
• 7. Magge A., Granger A. C, Wahome P. G, Setlow B., Vepachedu V. R., Loshon Ch. A., Peng L., Chen D., Li Y., Setlow P. (2008). Role of dipicolinic acid in the germination, stability and viability of spores of Bacillus subtilis. J. Bacteriol, 190 (14), 4798-4807.
• 8. Paredes-Sabja D., Setlow P., Sarker M. R. (2011). Germination of spores of Bacillales and Clostrdiales species: mechanisms and proteins involved. Trends Microbiol., 19 (2), 85-94.
• 9. Porębska I., Rutkowska M., Sokołowska B. (2015). Decrease in optical density as a results of germination of Alicyclobacillus acidoterrestris spores under high hydrostatic pressure. High Pressure Research, 35 (1), 89-97.
• 10. Reineke K., Schlumbach K., Baier D., Mathys A., Knorr D. (2013). The release of dipicolinic acid - the rate-limiting step of Bacillus endospore inactivation during the high pressure thermal sterilization process. Int. J. Food Microbiol., 162, 55-63.
• 11. Setlow P. (2003). Spore germination. Curr. Opin. Microbiol., 6, 550-556.
• 12. Setlow B., Atluri S., Kitchel R., Koziol-Dube K., Setlow P. (2006). Role of dipicolinic acid in resistance and stability of spores of Bacillus subtilis with or without DNA-protective α/β-type small acid-soluble proteins. J Bacteriol, 188 (11), 3740 -3747.
• 13. Skąpska S., Sokołowska B., Dekowska A., Chotkiewicz M., Fonberg-Broczek M. (2012). Zastosowanie pasteryzacji wysokociśnieniowej do inaktywacji Alicyclobacillus acidoterrestris w soku jabłkowym. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 3 (82), 187-196.
• 14. Slieman T. A. Nicholson W. L. (2000). Role of dipicolinic acid in survival of Bacillus subtilis spores exposed to artificial and solar UV radiation. Appl. Environ. Microbiol., 67, 1274-1279.
• 15. Sokołowska B., Niezgoda J., Bytońska M., Łaniewska-Trokenheim Ł. (2008). Heat resistance of Alicyclobacillus acidoterrestris spores. Przem. Ferm. Owoc.-Warz., 12, 22-27.
• 16. Sokołowska B., Skąpska S., Fonberg-Broczek M., Niezgoda J., Chotkiewicz M., Dekowska A., Rzoska S. (2012). The combined effect of high pressure and nisin or lysosyme on the inactivation Alicyclobacillus acidoterrestris spores in apple juice. High Pressure Res., 32 (1), 119-127.
• 17. 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 high hydrostatic pressure in apple juice. High Pressure Res., 33 (1), 73-72.
• 18. 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 moderate hydrostatic pressure. Polish J. Microbiol., w druku.
• 19. Terano H., Takahashi K., Sakakibara Y. (2005). Characterization of spore germination of a thermoacidophilic spore-forming bacterium Alicyclobacillus acidoterrestris. Biosci. Biotechnol. Biochem., 69, 1217-1220.
• 20. Vercammen A., Vivijs B., Lurquin I, Michiels C. W. (2012). Germination and inactivation of Bacillus coagulans and Alicyclobacillus acidoterrestris spores by high hydrostatic pressure treatment in buffer and tomato sauce. Int. J. Food Microbiol., 152 (3), 162-167.
• 21. Warth A. D. (1979). Liquid Chromatographic Determination of Dipicolinic Acid from Bacterial Spores. Appl. Environ. Microbiol., 38, 1029-1033.