Lokalizacja magnezu w komorkach drozdzy paszowych Candida utilis ATCC 9950 wzbogaconych o ten pierwiastek

• Autorzy: Blazejak S , Duszkiewicz-Reinhard W. , Gniewosz M. , Mazurkiewicz B.

Warianty tytułu

EN

Localise of magnesium in the cells of feed's yeast Candida utilis ATCC 9950 supplemented with this element

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano lokalizację magnezu w komórkach drożdży paszowych Candida utilis ATCC 9950 hodowanych na podłożach doświadczalnych wzbogaconych o ten jon w stężeniach 1,25 g Mg2+/dm3 lub 2,0 g Mg2+/dm3 w postaci soli chlorkowej. Wyznaczono, jaka część magnezu związanego z drożdżami podczas 48-godzinnej hodowli wgłębnej uległa wewnątrzkomórkowej bioakumulacji, a jaka pozostawała w ścianie komórkowej. Jednocześnie badano wpływ zastosowanych dawek magnezu w podłożach hodowlanych na syntezę białek przez szczep C. utilis. Wzbogacenie podłoża hodowlanego w magnez spowodowało trzykrotny wzrost zawartości tego pierwiastka w biomasie komórkowej drożdży w porównaniu z biomasą z hodowli kontrolnej na standardowym podłożu YPD. W ścianie komórkowej drożdży z 24-godzinnej hodowli doświadczalnej znajdowało się 80% całkowitej puli jonów Mg2+ związanych z komórkami. Po dwóch dobach hodowli wgłębnej drożdży na podłożach doświadczalnych procentowy udział jonów Mg2+ w ścianie komórkowej stanowił około 60% całkowitej zawartości magnezu związanego z komórkami. Wzbogacenie magnezem podłoży YPD spowodowało 14-20-procentowy (w zależności od dawki jonów i czasu hodowli) wzrost zawartości białka ogólnego w biomasie komórkowej w porównaniu z hodowlą kontrolną (bez dodatku magnezu). Równoczesne zwiększenie zawartości białka i jonów Mg2+ w komórkach drożdży może sugerować powstawanie biopleksów magnezu.

EN

The study aimed at determining which part of magnesium bound with feed’s yeast C. utilis ATCC 9950 during batch culture in control (YPD) and experimental medium (YPD with the addition of magnesium) remains in the cell wall and which undergoes intracellular bioaccumulation. The experimental mediums were supplemented with the amount of MgCl2x6H20 providing 1.25 g/dm3 or 2.0 g/dm3 content of Mg2+ ions. Moreover determinated addition of magnesium ions into experimental mediums on the total protein contents in the yeast biomass. The cultures were run for 48 hours at 28°C in a reciprocating shaker which provided aerobic conditions of the process. The application of mechanical disintegration of the yeast cells (at a temperature of liquid nitrogen) enabled determination of the contents of magnesium and total protein in both cell walls and protoplasts. The yeast biomass from YPD medium (enriched with magnesium) contained about tree times more magnesium then from control medium. Average 80% magnesium was localised in the cell walls, but only 20% in protoplasts. After 48-hour cultivation average 60% magnesium ions were in the cell walls and 40% in the yeast protoplasts. The addition of Mg2+ ions to the experimental media evoked a significant (evan 20%) increase in the total protein content in the yeast biomass compared to the control medium culture.

Słowa kluczowe

PL

drozdze paszowe; Candida utilis; magnez; komorki; lokalizacja; podloza hodowlane; biopleksy; metalobialka

EN

fodder yeast; Candida utilis; magnesium; cell; localization; bioplex; culture medium; metalloprotein

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2004
• Tom: 03
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.95-110,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Blazejak S

• Zaklad Biotechnologii i Mikrobiologii Zywnosci, Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159c, 02-787 Warszawa

autor

Duszkiewicz-Reinhard W.

autor

Gniewosz M.

autor

Mazurkiewicz B.

Bibliografia

• Blackwell K.J., Singleton I., Tobin J.M., 1995. Metal cation uptake by yeast: a review. Appl. Microbiol. Biotechnol. 43, 579-584.
• Błażejak St., Duszkiewicz-Reinhard W., Gniewosz M., Rostkowska-Demmer E., Domurad E., 2002. Badanie zdolności wiązania magnezu przez drożdże piwowarskie Saccharomyces ce- revisiae w warunkach hodowli wgłębnej. EJPAU Food Sci. Technol. 1(2), www.ejpau.media.pl.
• Błażejak St., Duszkiewicz-Reinhard W., Gniewosz M., Kamiński T., 2003. Badanie zdolności wiązania magnezu przez drożdże paszowe Candida utilis ATCC 9950 w warunkach hodowli wgłębnej. Acta Sci. Pol. Technologia Alimentaria 2 (1), 109-123.
• Bryłka J., Więckowska E., Lewandowski W., Stępniak S., Bortnowska-Bareta B., 1995. Metody spektroskopowe. Atomowa spektrometria absorpcyjna (ASA). W: Eksperymentalna chemia fizyczna. Wyd. SGGW Warszawa, 317-328.
• Bui M.D., Gregan J., Jarosch E., Ragnini A., Schweyen R.J., 1999. The bacterial magnesium transporter CorA can functionally substitute for its putative homologue Mrs2p in the yeast inner mitochondrial membrane. J. Biol. Chem. 274 (29), 20438-20443.
• Chaffin W.L., Lopez-Ribot J.L., Casanova M., Gozalbo D., Martinez J.P., 1998. Cell wall and secreted proteins of Candida albicans: identyfication, function and expression. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62(1), 130-180.
• Graschopf A., Stadler J.A., Hoellerer M.K., Eder S., Sieghardt M., Kohlwein S.D., Schweyen R.J., 2001. The yeast plasma membrane protein Alrl controls Mg2+ homeostasis and is subject to Mg2+ - dependent control of its synthesis and degradation. J. Biol. Chem. 276 (19), 16216-16222.
• Hughes M., Poole R., 1991. Metal spéciation and microbial growth - the hard (and soft) facts. J. Gen. Microbiol. 137, 725-734.
• Lipke P.N., Ovalle R., 1998. Cell wall architecture in yeast: new structure and new challenges. J. Bacterid. 180 (15), 3735-3740.
• LiuG.J., Martin D.K., Gardner R.C., Ryan P.R., 2002. Large Mg2+-dependent currents are associated with the increased expression of ALR1 in Saccharomyces cerevisiae. Microbiol. Letters 213 (2), 231-237.
• MacDiarmid C.W., Gardner R.C., 1998. Overexpression of the Saccharomyces cerevisiae magnesium transport system confers resistance to aluminum ion. J. Biol. Client. 273 (3), 1727-1732.
• Mardarowicz L., 1997. Drożdże w żywieniu drobiu, nie tylko źródło białka. Pol. Drób. 19: 14-16.
• Orlean P., 1997. Biogenesis of yeast wall and surface components. W: Molecular and cellular biology of the yeast Saccharomyces. T. 3. Cell cycle and cell biology. Red. J. Pringle, J. Broach, E. Jones. Cold Spring Harbor Laboratory Press New York, 229-362.
• Pasternakiewicz A., Tuszyński T., 1997. Effect of calcium, magnesium, cobalt (II) and zinc cations on the Saccharomyces cerevisiae growth. Pol. J. Food Nutr. Sci. 6/47 (4), 61-70.
• PN-75/A-04018. 1975. Oznaczanie białka metodą Kjeldahla. Polski Komitet Normalizacyjny.
• Rees E.M.R., Stewart G.G., 1997. The effects of increased magnesium and calcium cocentrations on yeast fermentation performance in high gravity worts. J. Inst. Brew. 103, 287-291.
• Robinson R.K., Batt C.A., Patel P.D., 2000. Candida. Fungi. Single-cell protein. W: Encyclopedia of food microbiology. Acad. Press London, 352-360, 850-854, 2021-2044.
• Schlegel H.G., 2001. Wzrost mikroorganizmów. W: Mikrobiologia ogólna. Wyd. Nauk. PWN Warszawa, 225-272.
• Spears J.W., 1996. Organie trace mineral in ruminant nutrition. Anim. Feed Sci. Technol. 58, 151-163.
• Świątkiewicz S., Koreleski J., 1998. Organiczne źródła mikroelementów w żywieniu drobiu. Biul. Inform. IZ. 34 (3), 49-60.
• Tuszyński T., Pasternakiewicz A., 2000. Bioaccumulation of metal ions by yeast cells of Saccharomyces cerevisiae. Pol. J. Food Nutr. Sci. 9/50 (4), 31-39.
• Van der Vaart J.M., Caro L.H.P., Chapman J.W., Klis F.M., Verrips C.T., 1995. Identification of three mannoproteins in cell wall of Saccharomyces cerevisie. J. Bacteriol. 177, 3104-3110.
• Vandergrift B., 1991. Bioplexes: Practical application. W: Biotechnology in the feed industry. Red. L.P. Lyons. Proceeding of Alltech’s Seventh Annual Symposium. Alltech Technical Publications Kentucky, 159-168
• Walker G.M., 1994. The roles of magnesium in biotechnology. Crit. Rev. Biotech. 14 (4), 311- -354.
• Walker G.M., Maynard A.I., 1996. Magnesium - limited growth of Saccharomyces cerevisiae. Enzyme Mikrobiol. Technol. 18, 455-459.
• Zhang A.,Cheng T.P.O., Wu X.Y., Altura B.T., Altura B.M., 1997. Extracellular Mg2+ regulates intracellular Mg2+ and its subcellular compartmentation in fission yeast, Schizosaccharomyces pombe. Cell Mol. Lifeci. 53, 69-72.