Catalase activity and the survival of Pseudomonas putida, a root colonizer, upon treatment with peracetic acid

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Abstract:

Peracetic acid is used as a sterilant in several industrial settings. Cells of a plant-colonizing bacterium, Pseudomonas putida in liquid suspension, were more sensitive to killing by peracetic acid when they lacked a major catalase activity, catalase A. Low doses of peracetic acid induced promoter activity of the gene encoding catalase A and increased total catalase specific activity in cell extracts. Microbes present in native agricultural soils rapidly degraded the active oxygen species present in peracetic acid. The simultaneous release of oxygen was consistent with a role for catalase in degrading the hydrogen peroxide that is part of the peracetic acid-equilibrium mixture. Amendment of sterilized soils with wild-type P. putida restored the rate of degradation of peracetic acid to a higher level than was observed in the soils amended with the catalase A-deficient mutant. The association of the bacteria with the plant roots resulted in protection of the wild-type as well as the catalase-deficient mutant from killing by peracetic acid. No differential recovery of the wild-type and catalase A mutant of P. putida was observed from roots after the growth matrix containing the plants was flushed with peracetic acid.Key words: Pseudomonas putida (Pp), activated oxygen species (AOS), hydrogen peroxide, luciferase, colonization.

L'acide peracétique est utilisé comme stérilisateur dans plusieurs établissements industriels. Les cellules en suspension liquide de Pseudomonas putida, une bactérie colonisant les plantes, étaient plus sensibles à l'élimination par l'acide peracétique lorsqu'elles étaient dépourvues d'une activité catalase majeure, la catalase A. Des doses modérées d'acide peracétique ont induit l'activité du promoteur du gène codant la catalase A et ont augmenté l'activité catalase spécifique totale dans les extraits cellulaires. Les microbes présents dans les sols agricoles originels ont dégradé rapidement les formes d'oxygène actives retrouvées dans l'acide peracétique. La libération simultanée d'oxygène fut conforme au rôle de la catalase dans la dégradation du peroxyde d'hydrogène, qui fait partie du mélange en équilibre d'acide peracétique. L'ajout de P. putida de type sauvage à des sols stérilisés a rétabli le taux de dégradation à un niveau supérieur à celui observé dans des sols supplémentés avec un mutant déficient pour la catalase A. Les bactéries de type sauvage ou mutantes en association avec des racines de plantes ont été protégées des effets bactéricides de l'acide peracétique. Aucune différence n'a été observée entre la récupération du type sauvage et celle du mutant catalase A à la suite d'un rinçage de la matrice de croissance contenant les plantes avec de l'acide peracétique.Mots clés : Pseudomonas putida (Pp), formes d'oxygène activées (FOA), peroxyde d'hydrogène, luciférase, colonisation[Traduit par la Rédaction]
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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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