LONG TERM CLASSICAL METHODS FOR THE PRESERVATION OF XANTHAN GUM-PRODUCING - Xanthomonas arboricola pathovar pruni STRAINS

Autores

  • Joyce Moura Borowski Universidade Federal de Pelotas – UFPel
  • Karine Laste Macagnan Universidade Federal de Pelotas – UFPel
  • Mariane Igansi Alves Universidade Federal de Pelotas – UFPel
  • Fabíola Insaurriaga Aquino Universidade Federal de Pelotas – UFPel
  • Claire Tondo Vendruscolo Universidade Federal de Pelotas – UFPel
  • Angelita Moreira Universidade Federal de Pelotas/ Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos

DOI:

https://doi.org/10.5747/ca.2023.v19.h526

Palavras-chave:

Inglês

Resumo

A manutenção de células de Xanthomonas viáveis e estáveis é crucial para se obter uma pesquisa confiável e para a produção de xantana industrial. O método, o armazenamento e as condições de recuperação devem preservar tanto a viabilidade quanto as características fenotípicas e genotípicas. O objetivo do estudo foi determinar a eficácia dos métodos clássicos na preservação a longo prazo de diferentes cepas de Xanthomonas arboricola patovar pruni. As cepas foram preservadas por subcultivo mensal em meio sólido e liofilização. Após 12 anos, avaliou-se a viabilidade das linhagens, bem como a capacidade produtiva e a viscosidade da goma xantana produzida por essas linhagens mantidas por liofilização e subcultivo. Entre as cepas liofilizadas, somente foram viáveis, após 12 anos, as armazenadas a -18 °C. A capacidade produtiva das cepas foi pouco afetada pela liofilização, sendo suficiente a passagem das culturas para um meio de cultivo sólido para que elas voltassem ao seu metabolismo normal. A viscosidade da goma xantana sintetizada foi dependente do método e maior para as cepas liofilizadas. O estudo e suas descobertas são novos e originais porque um trabalho sobre este tópico nunca foi publicado antes. Os resultados obtidos permitem quebrar paradigmas quanto à preservação de Xanthomonas.

Downloads

Os dados de download ainda não estão disponíveis.

Referências

ANTUNES, A. E. C.; MOREIRA, A. S.; VENDRUSCOLO, J. L. S.; VENDRUSCOLO, C. T. Screening of Xanthomonas campestris pv pruni strains according to their production of xanthan and its viscosity and chemical composition. Brazilian Journal of Food Technology, v. 6, p. 317-322, 2003.

BAIOCCO, L. M. Estudo de parâmetros para a produção de inóculos liofilizados de Xanthomonas campestris pv manithotis. 1997. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1997.

BEUCHAT, L.R. Injury and repair of Gram-Negative bacteria, with special consideration of the involvement of the cytoplasmic membrane. Advances in Applied Microbiology, n. 23, p.219-243, 1978. https://doi.org/10.1016/S0065-2164(08)70071-6.

BORGES, C. D.; PAULA, R. C. M.; FEITOSA, J. P. A.; VENDRUSCOLO, C. T. The influence of thermal treatment and operational conditions on xanthan produced by X. arboricola pv pruni strain 106. Carbohydrate Polymers, n.75, v.2, p.262-268, 2009. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2008.07.013.

BOROWSKI, J. M.; MACAGNAN, K. L.; ALVES, M. I.; VENDRUSCOLO, C. T.; MOREIRA, A. S. Alternative tehcniques for Xanthomonas arboricola pv pruni preservation at room temperature. Journal of Microbiological Methods, n.183, p.106173, 2021. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2021.106173.

BRENNAN, M.; WANISMAIL, B.; JOHNSON, M. C.; RAY, B. Cellular damage in dried Lactobacillus acidophilus. Journal of Food Protection, v.49, n.1, p.47-53, 1986. https://doi.org/10.4315/0362-028X-49.1.47.

BROECKX, G.; VANDENHEUVEL, D.; CLAES, I. J. J.; LEBBER, S. Drying techniques of probiotic bacteria as an important step towards the development of novel pharmabiotics. International Journal of Pharmaceutics, v.505, n.1-2, p.303-318, 2016. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2016.04.002.

CACIK, F.; DONDO, R. G.; MARQUÉS, D. Optimal control of a batch bioreactor for the production of xanthan gum. Computers & Chemical Engineering, v.25, n.2-3, 409–418, 2001. https://doi.org/10.1016/S0098-1354(00)00662-1.

CASAS, J. A.; SANTOS, V. E.; GARCÍA-OCHOA, F. Xanthan gum production under several operational conditions: molecular structure and rheological properties. Enzyme and Microbial Technology, v.26 n.2-4, p. 282-291, 2000. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(99)00160-X.

CASTRO, H. P.; TEIXEIRA, P. M.; KIRBY, R. Evidence of membrane damage in Lactobacillu bulgaricus following freeze drying. Journal of Applied Microbiology, v.82, p.87-94, 1997. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.1997.tb03301.x.

DE VUYST, L.; VERMEIRE, A. Use of industrial medium components for xanthan production by Xanthomonas campestris NRRL B-1459. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 42, p. 187-191, 1994. https://doi.org/10.1007/s002530050236

ELLNER, P. D. (Ed.). Current procedures in clinical bacteriology. Springfield: Charles Thomas, 1978.

GALINDO, E.; SALCEDO, G.; RAMÍREZ, M. E. Preservation of Xanthomonas campestris on agar slopes: effects on xanthan production. Applied Microbiology and Biotechnology, v.40, p.634-637, 1994. https://doi.org/10.1007/BF00173320

GARCÍA-OCHOA, F.; SANTOS, V. E.; CASAS, J.A. et al. Xanthan gum: production, recovery and properties. Biotechnology Advances, v.18, n.7, p.549-579, 2000. https://doi.org/10.1016/S0734-9750(00)00050-1.

GOLOVACH, T. N.; GROMA, L. I. Influence of cryopreservation and lyophilization on exopolysaccharide synthesis and viability of Xanthomonas campestris pv. campestris IMV B-7001. Mikrobiol Zhurnal, v.75, n.1, p.14-20, 2013.

HAYNES, W. C.; WICKERHAM, L. J.; HESSELTINE, C. W. Maintenance of cultures of industrially important microorganisms. Applied Microbiology, v.3, n.6, p.361-368, 1955. https://doi.org/10.1128/am.3.6.361-368.1955.

HAYWARD, A.C. Bacteriophage sensitivity and biochemical type in Xanthomonas malvacearum. Journal of General Microbiology, v.35, p. 287-298, 1964. https://doi.org/10.1099/00221287-35-2-287.

HECKLY, R. J. Preservation of bacteria by lyophilization. Advances in Applied Microbiology. v.3, p.1-76, 1961. https://doi.org/10.1016/S0065-2164(08)70506-9.

HUBALEK, Z. Protectants used in the cryopreservation of microorganisms. Cryobiology, v.46, n.3, p.205–229, 2003. https://doi.org/10.1016/S0011-2240(03)00046-4.

JEANES, A. Extracellular microbial polysaccharides-New hydrocolloids of interest to the food industry. Food Technology, v.28, p.34-40, 1974.

KIDBY, D.; SANFORD, P.; HERMAN, A.; CADMUS, M. Maintenance procedures for the curtailment of genetic instability: Xanthomonas campestris NRRL B1459. Applied and Environmental Microbiology, v.33, n.4, p.840-845, 1977. https://doi.org/10.1128/aem.33.4.840-845.1977.

KLAIC, P. M. A.; VENDRUSCOLO, C. T.; FURLAN, L.; MOREIRA, A. S. Ion exchange as post-fermentative process enhancer of viscosity of xanthan produced by Xanthomonas arboricola pv pruni. Food Hydrocoll, v.56, p.118-126, 2016. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.12.003.

KAMOUN, S.; KADO, C. I. Phenotypical switching affecting chemotaxis, xanthan production, and virulence in Xanthomonas campestris. Applied and Environmental Microbiology, v.56, n.12, p.3855-3860, 1990. https://doi.org/10.1128/aem.56.12.3855-3860.1990.

KUMAR, A.; RAO, K. M.; HAN, S. S. Application of xanthan gum as polysaccharide in tissue engineering: a review. Carbohydrate Polymers, v.180, p.128-144, 2017. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.10.009.

MARTÍNEZ-SALAZAR, J. M.; PALACIOS, A. N.; SÁNCHEZ, R.; CARO, A. D.; SOBERÓN-CHAVEZ, G. Genetic stability and xanthan gum production in Xanthomonas campestris pv campestris NRRL B-1459. Molecular Microbiology, v.8, n.6, p.1053-1061, 1993. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.1993.tb01650.x.

MOREIRA, A. S. Ocorrência de colônias mutantes durante a preservação de X. arboricola pv pruni por repiques em meio solido YM. Oral communication, 2010.

MOREIRA, A. S.; VENDRUSCOLO, J. L. S.; GIL-TURNES, C.; VENDRUSCOLO, C. T. Screening among 18 novel strains of Xanthomonas campestris pv pruni. Food Hydrocolloids, v.15, n.4-6, p.469-474, 2001. https://doi.org/10.1016/S0268-005X(01)00092-3.

NASRAN, H. S.; MOHD YUSOF, H.; HALIM, M.; ABDUL RAHMAN, N. Optimization of protective agents for the freeze-drying of Paenibacillus polymyxa Kp10 as a potential biofungicide. Molecules, v.25, n.11, p.2618, 2020. https://doi.org/10.3390/molecules25112618.

NDOYE, B.; WEEKERS, F.; DIAWARA, B.; GUIRO, A.T.; THONART, P. Survival and preservation after freeze-drying process of thermoresistant acetic acid bacteria isolated from tropical products of Subsaharan. African Journal of Food Science and Technology, v.79, n.4, p.1374-1382, 2007. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.04.036.

NITSCHKE, M.; THOMAS, R.W.S.P. Xanthan gum production by wild-type isolates of Xanthomonas campestris. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v.11, n.5, p.502–504, 1995. https://doi.org/10.1007/BF00286361.

PEREZ, I. A.; MACAGNAN, K. L.; COSTA, E. S. M.; OLIVEIRA, G. D.; AMES, C. W.; ROSSI, D.; VENDRUSCOLO, C. T.; MOREIRA, A. S. Efeito de novos extratos de levedura no crescimento celular, produção e viscosidade de xantana pruni por Xanthomonas arboricola pv pruni cepa 106. Brazilian Journal of Development, v.62, p.1543-21552, 2020. https://doi.org/10.34117/bjdv6n4-357.

RAMÍREZ, M. E.; FUCIKOVSKY, L.; JIMÉNEZ, G. Xanthan gum production by altered pathogenicity variants of X. campestris. Applied Microbiology and Biotechnology, v.29, p.5–10, 1988. https://doi.org/10.1007/BF00258343

RAO, Y. M.; SURESH, A. K.; SURAISHKUMAR, G. K. Free radical aspects of Xanthomonas campestris cultivation with liquid phase oxygen supply strategy. Process Biochemistry, v.38, n.9, p.1301–1310, 2003. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(02)00328-X.

ROTTAVA, I.; BATESINI, G.; SILVA, M. F.; DE OLIVEIRA, D.; PADILHA, F. F.; TONIAZZO, G.; TREICHEL, H. Xanthan gum production and rheological behavior using different strains of Xanthomonas sp. Carbohydrate Polymers, v.77, n.1, p.65-71, 2009. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2008.12.001.

SADDLER, G. S.; BRADBURY, J. F. Xanthomonadaceae. In: KRIEG, N. R.; HOLT, J. G. BERGEY’S Manual of systematic bacteriology. New York, 2005. p.63-90. https://doi.org/10.1007/0-387-28022-7_3

SANDFORD, P. A.; PITTSLEY, J. E.; KNUTSON, C. A.; WATSON, P. R.; CADMUS, M. C.; JEANES, A. Variation in Xanthomonas campestris NRRL B – 1459: characterization of xanthan products of differing pyruvic acid content. In: SANDFORD, P. A.; LASKIN, A. Extracellular Microbial Polysaccharides. Washington: American Chemical Society, 1997. p.192-210. https://doi.org/10.1021/bk-1977-0045.ch015

SILMAN. R. W.; ROGOVIN, P. Continuous fermentation to produce xanthan biopolymer: laboratory investigation. Biotechnology and Bioengineering, v.12, p.75-83, 1970. https://doi.org/10.1002/bit.260120107.

SILVA, G. S.; ASSIS, D. J.; DRUZIAN, J. I.; OLIVEIRA, M. B. P. P.; RIBEIRO, P. L. L.; CORDEIRO, S. M.; SCHMIDT, C. A. Impact of preservation conditions on fatty acids, xanthan gum production and other characteristics of Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae IBSBF 2103. Indian Journal of Microbiology, v.57, n.3, p.351-358, 2017. https://doi.org/10.1007/s12088-017-0663-3.

SUTHERLAND, I. W. Xanthan. In: SWINGS, J. G.; CIVEROLO, E. L. Xanthomonas. London: Chapman & Hall, 1993. p.363-388. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1526-1_8

TESSMANN, C. Caracterização Molecular de Xanthomonas campestris pv pruni pela técnica de RAPD e relação da planta hospedeira e com a produção, viscosidade e composição química da xantana. 2002. Dissertação (Mestado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial) – Faculdade de Agronomia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2002.

VENDRUSCOLO, C. T.; MOREIRA, A. S.; SOUZA, A. S.; ZAMBIAZI, R.; SCAMPARINI, A. R. P. (eds). Heteropolysaccharide produced by Xanthomonas campestris pv pruni C24. In: NISHINARI, K., Hydrocolloids. Amsterdam: Elsevier, 2000. https://doi.org/10.1016/B978-044450178-3/50022-6

VENDRUSCOLO, C. T.; VENDRUSCOLO, J. L. S.; MOREIRA, A. S. Process for preparing a xanthan biopolymer. WIPO - World Intellectual Property Organization, 2006.

WANG, B.; TIAN, F. W.; LI, J. R.; CHEN, W.; ZHANG, H. Impact of membrane permeability in lactic acid bacteria during freeze-drying. Microbiology, v.36, p.684-688, 2009.

XUEWU, Z.; XIN, L.; DEXIANG, G.; WEI, Z.; TONG, X.; YONGHONG, M. Rheological models for xanthan gum. Journal of Food Engineering, v.27, p.203–209, 1996. https://doi.org/10.1016/0260-8774(94)00092-1

Downloads

Publicado

2023-08-08

Como Citar

LONG TERM CLASSICAL METHODS FOR THE PRESERVATION OF XANTHAN GUM-PRODUCING - Xanthomonas arboricola pathovar pruni STRAINS. (2023). Colloquium Agrariae. ISSN: 1809-8215, 19(1), 226-245. https://doi.org/10.5747/ca.2023.v19.h526

Artigos Semelhantes

1-10 de 148

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>