CHARACTERIZATION OF THE GLYCEROL REDOX METABOLISM OF THE L. REUTERI STRAIN DSM 17938
2018 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Lactobacillus reuteri är en heterofermentativ bakterie som växer bra på flera olika kolkällor och har studerats flitigt på grund av dess probiotiska effekt. L. reuteri föreslås också för industriell användning, baserat på de intressanta produkterna som bildas vid fermentering. En särskilt intressant produkt är reuterin, som är ett antimikrobiellt ämne, producerat vid fermentering av glycerol. En väsentlig mängd reuterin framställdes med galaktos och laktos som en kolkälla. Metabolisk fluxanalys har visat att L. reuteri primärt använder Phosphoketolase Pathway (PKP) men också Embden-Meyerhof-Parnas-Pathway (EMP) för glukosmetabolism. För sackaros fungerar fruktosenheten endast som en elektronacceptor. För att ersätta de olika komponenterna i mediet (för studien; kolkälla, glycerol och aminosyror), kan SD4-mediet användas med fördel, då varje komponent är specificerad och utbytbar. Fermentationen genomfördes i bioreaktorer och visar hur de olika produkterna bildades och tillväxthastigheten förbättrades, beroende på vilken kolkälla som användes. För att undersöka hur mycket reuterin som skulle kunna produceras genom tillsats av glycerol, varierades nivån för att se ifall en hämmande effekt skulle inträffa. L. reuteri DSM 17938 har visat relativt god motståndskraft mot den antibakteriella substansen som den producerar, men resultaten visar att det finns en övre gräns för när den verkar hämmande även för den producerande cellen.
Abstract [en]
Lactobacillus reuteri is a heterofermentative bacteria that grows well on several carbon sources and have been studied frequently due to its probiotic effect. L. reuteri is also suggested for industrial use, based on the interesting products formed through fermentation. A particularly interesting product is reuterin, which is a broad spectrum antimicrobial substance, produced by fermentation of glycerol. A substantial amount of reuterin was produced with galactose and lactose as a carbon source. Metabolic flux analysis has shown that L. reuteri uses primarily the phosphoketolase pathway (PKP) but also the Embden-Meyerhof-Parnas pathway (EMP) for glucose metabolism. For sucrose, the fructose unit is functioning merely as an electron acceptor. In order to replace the various components in the medium, (as for the study, carbon source, glycerol or amino acids) the SD4 medium can be used advantageously, because each component is specified. The fermentation took place in bench scale bioreactors and shows how different products were formed and growth rate were improved, depending on the source of carbon used. To investigate how much reuterin could be produced by the addition of glycerol, the concentration was varied in case an inhibitory effect would occur. L. reuteri DSM 17938 have shown relatively good resilience to the anti-bacterial substance that it produces, however the results show that there is an upper limit in where it appears to inhibit the producing cell.
Place, publisher, year, edition, pages
Malmö universitet/Hälsa och samhälle , 2018. , p. 30
Keywords [en]
3-HPA, Lactobacillus reuteri DSM 17938, redox metabolism, reuterin, SD4
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mau:diva-24892Local ID: 25644OAI: oai:DiVA.org:mau-24892DiVA, id: diva2:1486314
External cooperation
TMB
Educational program
HS Biomedicinsk laboratorievetenskap
Supervisors
Examiners
2020-11-022020-11-02Bibliographically approved