Influence of oxygen on NADH recycling and oxidative stress resistance systems in Lactobacillus panis PM1
Notice bibliographique
Résumé
Lactobacillus panis strain PM1 is an obligatory heterofermentative and aerotolerant microorganism that also produces 1,3-propanediol from glycerol. This study investigated the metabolic responses of L. panis PM1 to oxidative stress under aerobic conditions. Growth under aerobic culture triggered an early entrance of L. panis PM1 into the stationary phase along with marked changes in end-product profiles. A ten-fold higher concentration of hydrogen peroxide was accumulated during aerobic culture compared to microaerobic culture. This H2O2 level was sufficient for the complete inhibition of L. panis PM1 cell growth, along with a significant reduction in end-products typically found during anaerobic growth. In silico analysis revealed that L. panis possessed two genes for NADH oxidase and NADH peroxidase, but their expression levels were not significantly affected by the presence of oxygen. Specific activities for these two enzymes were observed in crude extracts from L. panis PM1. Enzyme assays demonstrated that the majority of the H2O2 in the culture media was the product of NADH: H2O2 oxidase which was constitutively-active under both aerobic and microaerobic conditions; whereas, NADH peroxidase was positively-activated by the presence of oxygen and had a long induction time in contrast to NADH oxidase. These observations indicated that a coupled NADH oxidase - NADH peroxidase system was the main oxidative stress resistance mechanism in L. panis PM1, and was regulated by oxygen availability. Under aerobic conditions, NADH is mainly reoxidized by the NADH oxidase - peroxidase system rather than through the production of ethanol (or 1,3-propanediol or succinic acid production if glycerol or citric acid is available). This system helped L. panis PM1 directly use oxygen in its energy metabolism by producing extra ATP in contrast to homofermentative lactobacilli.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».