Production and physicochemical characterization of acidocin D20079, a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus DSM 20079

Abstract

Lactobacillus acidophilus DSM 20079 is the producer of a novel bacteriocin termed acidocin D20079. In this paper, a partial sequence of this peptide is determined, together with data on its secondary structure. A modification of the MRS-growth medium (replacing the detergent Tween 80 with oleic acid), was shown to improve the production level of the peptide by one order of magnitude, as well as to stabilize the activity level. Addition of a detergent (Tween 20, less interfering in mass spectrometric analysis), was however necessary for solubilization of the purified acidocin D20079. Digestion of the peptide followed by de-novo sequencing of generated fragments, allowed determination of a partial sequence consisting of 39 of the totally estimated 65 residues. Acidocin D20079 has a high content of glycine residues, hydrophobic residues, and acidic residues. No modified amino acids were found. Edman degradation, and C-terminal sequencing failed, suggesting that the peptide may be cyclic, and a novel member of class IIc bacteriocins.Circular dichroism spectroscopy and secondary structure prediction showed random coil conformation in aqueous solution, but secondary structure was induced in the presence of sodium-dodecyl sulfate. The data could be fitted assuming 2-13% of the residues to be in a-helix and 23-27% of the residues to be in b-strand conformation. This indicates that a membrane/membrane-mimicking hydrocarbon-water interface induces an active conformation.

Antibacterial and Antioxidant Activities of Acid and Bile Resistant Strains of Lactobacillus fermentum Isolated from Miang

“…According to Mojgani et al (22) and Deraz et al (5), series of MRS broth with 0.3, 0.5, 1, 2, 3, 4, and 5% (w/v) of bile were prepared by adding appropriate amount of oxgall (Difco, Detroit, MI, USA) to the broth. The cells from a 100 ml 16 h at 37°C MRS culture of L. fermentum were collected after centrifugation (3,500 xg, 20 min, 4°C), washed twice in saline solution and resuspended in 10 ml MRS broth.…”

Antagonistic Impact of Lactobacillus Acidophilus DSM 20079 and DSM 20242 Strains on Pathogenic Bacteria Isolated From People

“…Stwierdzono, że 93 -100 % bakteriocyn ulega adsorpcji w środowisku o pH 6, natomiast w pH 1,5 -2 adsorpcji ulega tylko poniżej 5 %. Nie jest to jednak regułą w odniesieniu do wszystkich białek tego typu [11,16]. Bakteriocyna pochodząca z Lactobacillus acidophilus LF221 w bardzo małym stopniu ulegała adsorpcji w zakresie pH 5,5 -7, natomiast pediocyna AcH, nizyna, sakacyna A prawie całkowicie ulegały adsorpcji w tym przedziale pH [7].…”

“…Produkcja bakteriocyn jest ściśle skorelowana z liczbą komórek w medium hodowlanym. Maksimum produkcji bakteriocyn dla większości LAB znajduje się w końcowej fazie wzrostu logarytmicznego oraz na początku fazy stacjonarnej [4,7,15,16]. Dla większości bakterii optymalne warunki wzrostu są najlepszymi warunkami do produkcji bakteriocyn, natomiast w przypadku amyloworyny wytwarzanej przez L. amylovorus DCE 471 warunki odbiegające od optymalnych powodowały intensyfikację biosyntezy tego związku [13].…”

“…Deraz i wsp. [16], prowadząc badania nad biosyntezą acidocyny D079 przez L. acidophilus DSM 20079, wykazali, że największe ilości tego peptydu wytwarzane są właśnie między 16 a 18 h hodowli, oznaczając masę cząsteczkową tego peptydu (acidocyna D079) na poziomie 6,6•10 3 Da. Doświadczenia własne potwierdzają obecność białka o charakterze bakteriocyny o masie cząsteczkowej 6,5•10 3 Da, a największy jego udział obserwowano w ostatnim etapie wysalania czyli V frakcji uzyskiwanego białka przy stężeniu siarczanu amonu w próbce równej 2 M. Największe stężenie białek niskocząsteczkowych o masie od (6 -7)•10 3 Da występowało w próbach pochodzących z hodowli prowadzonej w pożywce z laktozą i fruktozą, jednak w przypadku szczepu L. acidophilus DSM 20242 uzyskiwano mniejsze ilości białek niskocząsteczkowych (tab.…”

“…Derez i wsp. [16] wykazali właściwości przeciwbakteryjne acidocyny D079 wobec szczepu Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis.…”