Propiedades probióticas y análisis proteómico de Pediococcus pentosaceus 1101 Public Deposited
Pediococcus pentosaceus 1101 se identificó mediante la secuenciación del gen ARNr 16S y MALDI-Biotyper. La cepa se expuso a condiciones similares a las del tracto gastrointestinal (TG) para evaluar sus propiedades probióticas. Ello incluía la cinética de crecimiento, las actividades proteolíticas e inhibitorias dentro de un rango de pH; su supervivencia a pH bajo y en presencia de sales biliares; la actividad antagonista, las propiedades de adhesión celular y la resistencia a los antibióticos. A continuación, se realizó un análisis genómico y proteómico que implicó la identificación de las proteínas obtenidas en condiciones de control y gastrointestinales. La cepa mostró actividad antagonista frente a bacterias Gram negativas y Gram positivas, alta resistencia a la acidez (87% de tasas de supervivencia logarítmica, pH 2) y a las sales biliares (99% de tasas de supervivencia logarítmica, 0.5% p/v) y unión hidrofóbica; así como sensibilidad a la penicilina, la amoxicilina y el cloranfenicol. Por otra parte, P. pentosaceus 1101 tiene un genoma de 1.76 Mbp con 1,754 secuencias codificantes, 55 ARNr y 33 ARNt. El análisis proteómico mostró que 120 proteínas estaban implicadas en mecanismos en los que la cepa percibe los efectos de las sales ácidas y biliares. Además, la cepa produce al menos una enzima lítica (N-acetilmuramoil-L-alanina amidasa; 32 kDa), que puede estar relacionada con la actividad antimicrobiana. Por tanto, las proteínas identificadas pueden ser un factor clave en la adaptación de P. pentosaceus 1101 al TG y estar asociadas a sus propiedades tecnológicas y probióticas. Basándonos en los resultados del presente estudio, Pediococcus pentosaceus 1101 podría tener potencial para su uso como probiótico, ya que puede sobrevivir al paso al intestino, o podría utilizarse como cultivo bioprotector en alimentos fermentados debido a su capacidad para competir con microorganismos alterantes y patógenos. Hemos obtenido una serie de resultados que aportan información sobre cómo responden molecularmente los probióticos al estrés durante el tránsito gastrointestinal y que también podrían ser útiles para la selección de cepas que intervienen en el procesado de alimentos.
Pediococcus pentosaceus 1101 was identified by sequencing of the 16S rRNA gene and MALDI-Biotyper. The strain was exposed to conditions that resemble the gastrointestinal tract (GT) to evaluate its probiotic properties. That included the growth kinetics, proteolytic and inhibitory activities within a pH range; its survival at low pH and in the presence of bilesalts; the antagonistic activity, cell-adhesion properties, and antibiotic resistance. Followed by a genomic and proteomic analysis that involved the identification of proteins obtained under control and gastrointestinal conditions. The strain showed antagonistic activity against Gram-negative and Gram-positive bacteria, high resistance to acidity (87% logarithmic survival rate, pH 2) and bile salts (99% logarithmic survival rate, 0.5% w/v) and hydrophobic binding; as well as sensitivity to penicillin, amoxicillin, and chloramphenicol. On the other hand, P. pentosaceus 1101 has a genome size of 1.76 Mbp with 1,754 coding sequences, 55 rRNAs and 33 tRNAs. The proteomic analysis showed that 120 proteins were involved in mechanisms in which the strain senses the effects of acid and bile salts. Besides, the strain produces at least one lytic enzyme (N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase; 32 kDa), that may be related to the antimicrobial activity. Therefore, proteins identified may be a key factor when it comes to the adaptation of P. pentosaceus 1101 into the GT and associated with its technological and probiotic properties. Based on the results of the present study, Pediococcus pentosaceus 1101 could have potential for use as a probiotic, as it can survive the passage to the gut, or could be used as a bioprotective culture in fermented foods due its ability to compete with spoilage and pathogenic microorganisms. We obtained a series of results that provide information on how probiotics respond molecularly to stress during gastrointestinal transit and that could also be useful for the selection of strains involved in food processing.
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