Improving water stress tolerance of the biocontrol yeast Candida sake grown in molasses-based media by physiological manipulation

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Abstract:

The biocontrol agent Candida sake was cultured on either an unmodified molasses-based medium (water activity, aw 0.996) or on water stressed media produced by the addition of glycerol, glucose, NaCl, sorbitol, or proline to 0.98, and 0.96 aw for 24, 48, and 72 h, to study their impact on subsequent cell viability, and on concentrations of endogenous sugars (trehalose and glucose) and polyols (glycerol, erythritol, arabitol, and mannitol). The viability of cells of different ages cultured on these media was evaluated on NYDA medium with freely available water (aw 0.995), and on medium modified with polyethylene glycol to aw 0.95. Regardless of solute used, viable counts of cells grown on molasses-based medium (aw 0.98) were equal to or higher than those obtained from the medium with water freely available. The amino acid proline stimulated growth at 10% concentration. In contrast, water stress induced by addition of NaCl, glucose, or sorbitol at aw 0.96 caused a significant reduction in viable counts. Older cultures were more resistant to water stress. Glycerol and arabitol were the main solutes accumulated by C. sake cells in response to lowered aw. Intracellular concentration of these polyols depended more on the solute used to adjust the aw than on the aw itself. Candida sake was more resistant to water stress with higher intracellular concentration of glycerol and erythritol.Key words: compatible solutes, polyols, sugars, improved viability, formulation.

L'agent de lutte biologique Candida sake fut cultivé soit sur un milieu à base de mélasse non modifiée (activité hydrique, aw 0.996), soit sur des milieux hydriquement contraints produits par l'addition de glycérol, de glucose, de NaCl, de sorbitol ou de proline à 0.98 et 0.96 aw pendant 24, 48, et 72 h, dans le but d'étudier leur impact sur la viabilité cellulaire et sur les concentrations de sucres (tréhalose et glucose) et de polyols (glycérol, érythritol, arabitol et mannitol) endogènes. La viabilité de cellules de différents âges cultivées sur ces milieux a été évaluée sur milieu NYDA avec une apport libre en eau (aw 0.995), et sur un milieu porté à aw 0.95 avec du polyéthylèneglycol. Les comptes viables de cellules ayant poussé sur un milieu à base de mélasse (aw 0.98) étaient égaux ou plus élevés que ceux obtenus de cellules cultivées sur des milieux avec apport libre en eau, indépendamment du soluté utilisé. Une concentration de 10% de l'acide aminé proline a stimulé la croissance. En revanche, le stress hydrique induit par l'ajout de NaCl, de glucose ou de sorbitol à un aw de 0.96 a provoqué une diminution significative des comptes viables. Les cultures plus vieilles étaient plus résistantes au stress hydrique. Le glycérol et l'arabitol furent les principaux solutés emmagasinés par C. sake en réponse à l'abaissement du aw. La concentration intracellulaire de ces polyols dépendait davantage du soluté utilisés pour ajuster le aw que du aw en tant que tel. Candida sake était plus résistant au stress hydrique lorsqu'il contenait des niveaux intracellulaires élevés en glycérol et en érythritol.Mots clés : solutés compatibles, polyols, sucres, amélioration de la viabilité, formulation.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: amélioration de la viabilité; compatible solutes; formulation; improved viability; polyols; solutés compatibles; sucres; sugars

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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