2009
THE USE OF MALDI-TOF MASS SPECTROMETRY WHOLE CELL PROTEIN/PEPTIDE PROFILES FOR IDENTIFICATION AND CHARACTERIZATION OF NOVEL STRAINS WITH PROBIOTIC PROPERTIES
TESHIM, Andrea, Ondrej ŠEDO, Ivo SEDLÁČEK, Pavel ŠVEC, Vladimír DRÁB et. al.Základní údaje
Originální název
THE USE OF MALDI-TOF MASS SPECTROMETRY WHOLE CELL PROTEIN/PEPTIDE PROFILES FOR IDENTIFICATION AND CHARACTERIZATION OF NOVEL STRAINS WITH PROBIOTIC PROPERTIES
Název česky
Využití protein-peptidových profilů MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie celobuněčných preparátů pro identifikaci a charakterizaci nových kmenů baktérií s probiotickými vlastnostmi
Autoři
TESHIM, Andrea (203 Česká republika, domácí), Ondrej ŠEDO (203 Česká republika, domácí), Ivo SEDLÁČEK (203 Česká republika, garant, domácí), Pavel ŠVEC (203 Česká republika, domácí) a Vladimír DRÁB (203 Česká republika)
Vydání
Food and Function 2009 - International Scientific Conference on Nutraceuticals and Functional Foods - Conference proceedings, 2009
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Konferenční abstrakt
Obor
10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele
Česká republika
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Kód RIV
RIV/00216224:14310/09:00038453
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
ISBN
978-80-970168-1-4
Klíčová slova česky
MALDI-MS - chemotaxonomie - bakterie mléčného kvašení
Klíčová slova anglicky
MALDI_MS - chemotaxonomy - lactic acid bacteria
Změněno: 11. 4. 2011 13:32, Mgr. Ondrej Šedo, Ph.D.
V originále
Introduction: In dairy industry, especially in case of the use of novel probiotic strains, there is a great need for relevant milk culture selection, its proper identification and characterization. In microbiology, modern methods in chemotaxonomy include widely used Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization - Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI MS). This fast, procedurally simple and sensitive analytical technique provides unique and highly reproducible fingerprints of bacteria (protein/peptide profiles). Profiles of proteins originating from cytoplasmatic membrane and cytoplasm are highly characteristic with great discriminatory power accessible by the analysis of intact bacterial cells. MALDI MS profiles can be effectively used for direct identification of microorganisms and for monitoring of their characteristics (culture changes, metabolic products etc.). Identification of bacteria samples is based on comparison of sample profiles with a database of the profiles of type and reference cultures. Besides bacteria identification MALDI-MS proved to be an efficient tool for taxonomic characterization and classification of unknown bacteria. Methods: After cultivation cells proteins/peptides were extracted according to standard procedure (Bruker) the final extracts were applied to MALDI target with appropriate matrix (alpha-cyano-4-hydroxy-cinnamic acid) and analyzed by MALDI-MS. MS data were processed with cluster analysis using BioTyper software (Bruker). Protein/peptide profiles could be influenced by the use of different cultivation media or by the growth phase of the cell. These aspects and optimization of MALDI-MS analysis were tested on CCM Bifidobacterium, Lactobacillus and Lactococcus type cultures. The overall aim of our study was to assess capabilities of MALDI MS profiling for reliable characterization of lactic acid bacteria. Results: Optimization process showed no influence of cultivation medium, prolonged cultivation and frozen sample storage on the resulting MALDI-MS profile and classification of samples. We obtained clear and rapid differentiation of 100 CCM and CCDM lactic acid bacteria strains. Cluster analysis of strains showed the capability of MALDI-MS to differentiate and to classify strains at the species/sub-species level. Discussion: The main advantage of MALDI MS approach is its rapidity (after cultivation of a pure strain the subsequent analysis is completed in 10 min) and the possibility of bacteria identification on the genus, species and strain level.
Česky
V potravinářském průmyslu, konkrétně v oblasti využívání nových kmenů bakterií mléčného kvašení s probiotickými vlastnostmi, se klade důraz na selekci vhodného kmene, jeho identifikaci a charakterizaci. Moderní metoda Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization - Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI MS) se v mikrobiologii široce využívá pro chemotaxonomii zejména pro svou vysokou citlivost, výbornou reprodukovatelnost, technickou nenáročnost a rychlost analýzy. Poskytuje protein/peptidový profil, který je pro daný bakteriální kmen vysoce charakteristický a pro identifikaci má mimořádnou rozlišující schopnost. Je využíván pro přímou identifikaci celobuněčných preparátů a pro sledování charakteristik (klasifikace, produkce metabolitů..) daného kmene. Identifikace je založena na porovnání protein/peptidových profilů neznámých vzorků s profily databází typových a referenčních kultur. Metodika: Po kultivaci buněk byla provedena standardní ethanolová extrakce (Bruker, Německo), extrakty byly ve vhodné matrici (alpha-cyano-4-hydroxy-cinnamic acid) pipetovány na MALDI destičku a analyzovány v hmotnostním spektrometru. MS data byla zpracována shlukovou analýzou za využití BioTyper software (Bruker). Optimalizace podmínek růstu a analýzy byla provedena s využitím typových kultur rodů Bifidobacterium, Lactobacillus a Lactococcus. Cílem studie bylo ověřit diferenciační schopnosti metody pro spolehlivou identifikaci a charakterizaci kmenů vybraných druhů bakterií mléčného kvašení. Výsledky: Proces optimalizace nepotvrdil vliv kultivačního media, prodloužené kultivace a délky uchovávání zamraženého vzorku na výsledky MALDI-MS analýzy. Získali jsme vysoce reprodukovatelné výsledky identifikace stovky typových a referenčních CCM a CCDM kmenů bakterií mléčného kvašení a následně 74 nových kmenů bakterií s probiotickými vlastnostmi. U většiny kmenů byla prokázána schopnost metody rozlišit kmen na úrovni rodu, druhu a poddruhu.
Návaznosti
| LC06034, projekt VaV |
| ||
| MSM0021622415, záměr |
| ||
| MSM0021622416, záměr |
|