Summary

Препараты для Лиофилизацию бактерий и их влияние на выживаемость клеток

Published: August 03, 2013
doi:

Summary

Лиофилизацию часто простой и удобный способ получения сухих продуктов жизнеспособных бактериальных клеток. Вопрос о процессе выживания клеток. Мы подробно процедуру исследовать, как выживаемость клеток в процессе лиофилизации зависит от свойств композиции использованы.

Abstract

Сотовая вода может быть удалена обратимо инактивации микроорганизмов для облегчения хранения. Один такой метод удаления сублимационной сушки, которая считается щадящий метод обезвоживания. Чтобы способствовать выживанию клеток в процессе сушки, клетки часто изготавливают заранее. Композиция образует матрицу, которая внедряется в клетки и защищает их от различных вредных напряжений, введенных в клетки при замораживании и сушку. Здесь приводится общий метод для оценки выживаемости клеток после сублимационной сушки, и мы проиллюстрировать путем сравнения результатов, полученных с четырех различных составов: дисахарид сахароза, сахароза полученный полимер Ficoll PM400, а соответствующие полисахариды гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ ) и гидроксипропилметилцеллюлозу (ГПМЦ), на двух штаммов бактерий, П. putida KT2440 и А. chlorophenolicus A6. В данной работе показано, как подготовить составы для сублимационной сушки и как исследовать механикемов выживаемости клеток после регидратации путем характеризации препаративной формы с применением дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), измерение поверхностного натяжения, рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии и относительно этих данных в выживаемости. Полимеры были выбраны, чтобы получить мономерный состав соответствующего полисахарида напоминающие сахарозы в различной степени. С помощью этого метода установки мы показали, что полимеры могут поддерживать выживание клеток так же эффективно, как дисахариды, если определенные физические свойства композиции находятся под контролем 1.

Protocol

1. Выращивание и сбор П. putida Подготовить стартер культуры Pseudomonas putida путем инокуляции 100 мл триптическому соевого бульона (БСЭ) с колонией P. putida клетки культивировали на агаре с триптического соевого бульона (TSA). Сохранить свою культуру при 30 ° C на дрожащую платы уста?…

Representative Results

Таблица 1 показывает данные по разработке состава, тепловой события, записанные с помощью ДСК при нагревании замороженной композиции, состав сухих образцов и поверхностное натяжение формулировки решений. Т г 'сахарозы была определена до -40 ° С 2, 3 и может быт?…

Discussion

Мотивом для этого исследования было изучить некоторые свойства состава, что может иметь важное значение для выживания клеток в процессе лиофилизации. Хотя внутренняя толерантность сушки варьируется между различными видами, как показано на фиг.1А, тенденция того, насколько хо…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Работа выполнена при поддержке шведского фонда стратегических экологических исследований (MISTRA) в рамках программы DOM и Грант 211 684 (BACSIN) из Европейского союза Сообщества рамочной программы FP7. Мы благодарим J. Энгстранд за помощь в съемках рентгеноструктурного анализа и Л. Тан за помощь в концептуальном повествования.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
Ficoll PM 400 GE-healthcare 17-0300-10  
HEC (Natrosol-M Pharm Grade) Ashland   Gift from Ashland
HPMC (Methocel F4M) Dow   Gift from the Department of Pharmacy, Uppsala University
Sucrose Sigma-Aldrich S2395  
NaCl Sigma-Aldrich 71376  
Tryptic Soy broth Merck 105459  
Tryptic Soy Agar Merck 105458  
Lyostar II FTS Kinetics N.A.  
Pyris Diamond DSC Perkin-Elmer N.A.  
Bruker AXS SMART CCD 1k Diffractometer Bruker N.A  
Dual-beam FEI Strata DB235 FIB/SEM FEI N.A  
Krüss Educational Tensiometer Krüss N.A.  

Riferimenti

  1. Wessman, P., Mahlin, D., et al. Impact of matrix properties on the survival of freeze-dried bacteria. J. Sci. Food Agric. 91 (14), 2518-2528 (2011).
  2. Ablett, S., Izzard, M. J., et al. Differential Scanning Calorimetric Study of Frozen Sucrose and Glycerol Solutions. Journal of the Chemical Society-Faraday Transactions. 88 (6), 789-794 (1992).
  3. Knopp, S. A., Chongprasert, S., et al. The relationship between type TMDSC curve of frozen sucrose solutions and collapse during freeze-drying. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 54 (2), 659-672 (1998).
  4. Crowe, J. H., Leslie, S. B., et al. Is Vitrification Sufficient to Preserve Liposomes during Freeze-Drying. Cryobiology. 31 (4), 355-366 (1994).
  5. Jain, P., Sen, S., et al. Effect of glass-forming biopreservatives on head group rotational dynamics in freeze-dried phospholipid bilayers: A P-31 NMR study. Journal of Chemical Physics. 131 (2), (2009).
  6. Stock, J. B., Rauch, B., et al. Periplasmic Space in Salmonella-Typhimurium and Escherichia-Coli. Journal of Biological Chemistry. 252 (21), 7850-7861 (1977).
  7. Crowe, J. H., Hoekstra, F. A., et al. Anhydrobiosis. Annual Review of Physiology. 54, 579-599 (1992).
  8. Leslie, S. B., Israeli, E., et al. Trehalose and Sucrose Protect Both Membranes and Proteins in Intact Bacteria during Drying. Applied and Environmental Microbiology. 61 (10), 3592-3597 (1995).
  9. Nesarikar, V. V., Nassar, M. N. Effect of cations and anions on glass transition temperatures in excipient solutions. Pharmaceutical Development and Technology. 12 (3), 259-264 (2007).
  10. You, Y., Ludescher, R. D. The effect of sodium chloride on molecular mobility in amorphous sucrose detected by phosphorescence from the triplet probe erythrosin B. Carbohydr. Res. 343 (2), 350-363 (2008).
  11. Crowe, J. H., Hoekstra, F. A., Nguyen, K. H. N., Crowe, L. M. Is vitrification involved in depression of the phase transition temperature in dry phospholipids. Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 1280, 187-196 (1996).
check_url/it/4058?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Wessman, P., Håkansson, S., Leifer, K., Rubino, S. Formulations for Freeze-drying of Bacteria and Their Influence on Cell Survival. J. Vis. Exp. (78), e4058, doi:10.3791/4058 (2013).

View Video