ניסוחים להקפאת ייבוש של חיידקים והשפעתם על הישרדות תא
Summary
הקפאת ייבוש הוא לעתים קרובות דרך קלה ונוחה לקבלת מוצרים יבשים של תאים חיידקיים קיימא. נושא של התהליך הוא הישרדות תא. אנחנו נפרט כאן הליך לחקור כיצד הישרדות תא בתקופת הקפאת ייבוש מושפעת מהמאפיינים של הניסוח בשימוש.
Abstract
ניתן להסיר מים נייד כדי להשבית מיקרואורגניזמים הפיך כדי להקל על אחסון. שיטה אחת כזו היא של הסרת הקפאת ייבוש, הנחשב שיטת התייבשות עדינה. כדי להקל על הישרדות תא במהלך ייבוש, התאים לעתים קרובות מנוסחים מראש. הניסוח יוצר מטריצה שמטביעה את התאים ומגן עליהם מפני לחצים מזיקים שונים המוטלים על התאים במהלך הקפאה וייבוש. אנו מציגים כאן שיטה כללית כדי להעריך את שיעור ההישרדות של תאים לאחר הקפאת ייבוש ולהמחיש את זה על ידי השוואת התוצאות שהושגו עם ארבעה ניסוחים שונים: סוכרוז disaccharide, סוכרוז נגזר פולימר Ficoll PM400, ואת סוכרים בהתאמה hydroxyethyl תאית (HEC ) וHydroxypropyl מתיל תאית (HPMC), בשני זנים של חיידקים, פ putida KT2440 וא ' A6 chlorophenolicus. בעבודה זו אנו מדגימים כיצד להכין ניסוחים להקפאת ייבוש וכיצד לחקור mechanהאיזמים של הישרדות תא לאחר התייבשות על ידי אפיון באמצעות הניסוח של קלורימטריה ההפרש סריקה (DSC), מדידות מתח פנים, בדיקת רנטגן, ומיקרוסקופ אלקטרונים והתייחסות לנתונים אלה שיעורי הישרדות. הפולימרים נבחרו כדי לקבל מבנה monomeric של סוכרוז הדומה פוליסכריד המתאים בדרגות שונות. שימוש בשיטת התקנה זו הראינו כי פולימרים יכולים לתמוך בהישרדות תא בצורה יעילה כמו disaccharides אם תכונות פיסיות מסוימות של הניסוח נשלטות 1.
Protocol
Representative Results
Discussion
המניע למחקר הנוכחי היה לבדוק כמה מאפייני ניסוח שעשויה להיות בעל חשיבות להישרדות תא בתקופת הקפאת ייבוש. למרות סובלנות הייבוש הפנימית משתנה בין מינים שונים, כפי שמודגם באיור 1 א, המגמה על כמה טוב הישרדות תא תמיכת ניסוחים שונה היא דומה. זה אינפורמטיבי להתחיל עם …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
העבודה נתמכה על ידי הקרן למחקר השבדית סביבתי אסטרטגי (מיסטרה) באמצעות תכנית DOM ו גרנט 211,684 (BACSIN) מתכנית המסגרת של האיחוד האירופית FP7 הקהילה. אנו מודים לג' Engstrand לקבלת סיוע בניתוח צילומי רנטגן ול 'טאנג שעזר עם נרטיב הרעיוני.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- Crowe, J. H., Leslie, S. B., et al. Is Vitrification Sufficient to Preserve Liposomes during Freeze-Drying. Cryobiology. 31 (4), 355-366 (1994).
- 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).
- Stock, J. B., Rauch, B., et al. Periplasmic Space in Salmonella-Typhimurium and Escherichia-Coli. Journal of Biological Chemistry. 252 (21), 7850-7861 (1977).
- Crowe, J. H., Hoekstra, F. A., et al. Anhydrobiosis. Annual Review of Physiology. 54, 579-599 (1992).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
