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Type: TESE
Title: Engenharia metabolica de Streptococcus thermophilus para produção de acetaldeido em leites fermentados
Author: Chaves, Ana Carolina Sampaio Doria
Advisor: Lerayer, Alda Luiza Santos
Abstract: Resumo: o processo de formação de acetaldeído pela bactéria láctica Streptococcus thermophilusfoi investigadonestatese.O cetaldeídoresponsávelpelo sabore aroma característicosde iogurte,é produzidopor diferentesvias metabólicaspelas diversas bactérias lácticas. Neste trabalho, a atenção foi focada especificamente na reação para a formação de acetaldeído, catalisada pela enzima serina hidroximetil transferase (SHMT), codificada pelo gene glyA. A enzima SHMT cataliza diversas reações e no caso da bactéria S. thermophilus, ela exerce também a atividade característica da enzima treonina aldolase (TA), definida como a interconversão do aminoácido treonina em glicina e acetaldeído. Neste estudo, 34 linhagens selvagens de S. thermophilus da coleção do NIZO Food Research foram avaliadas quanto à produção de acetaldeído na presença e na ausência do aminoácido L-treonina. A suplementação do meio com L-treonina levou ao aumento da produção de acetaldeído. Foi detectada uma clara diferença na quantidade de acetaldeído formado pelas diversas linhagens; enquanto algumas produziram pouco ou não produziram quantidades detectáveis, outras formaram quantidades consideráveis de acetaldeído. A capacidade de produção de acetaldeído durante a fermentação foi correlacionada com a atividade da enzima treonina aldolase. Com o objetivo de se estudar a função da enzima SHMT, foi construída uma linhagem com o gene glyA interrompido. A inativação deste gene resultou em acentuada redução da atividade TA assim como também na perda completa da capacidade de produção de acetaldeído durante a fermentação. Subseqüentemente, foi construída uma linhagem de S. thermophilus na qual o gene glyA foi clonado sob o controle de um forte promotor (PLacA)' Quando esta linhagem foi cultivada em meio M17 e em leite foi observada a super expressão do gene glyA, constatada por meio do aumento da atividade TA, da produção de acetaldeído e ácido fólico. Estes resultados mostraram que, em S. thermophilus, a enzima SHMT apresenta atividade de treonina aldolase, sendo esta a principal via para a formação de acetaldeído nas condições destes experimentos

Abstract: The process of acetaldehyde formation by the yogurt bacterium Streptococcus thermophilus is described here. The typical yogurt flavor is caused by acetaldehyde produced through many difIerent pathways by the yogurt starter bacteria Lactobacillus bulgaricus and S. thermophilus. In this thesis, the attention was focused on one specmc reaction for acetaldehyde formation catalyzed by serine hydroxymethyltransferase(SHMT), encoded by the glyA gene. In S. thermophilus, this enzyme SHMT also plays the typical role of the enzyme threonine aldolase (TA) tOOtis the interconvertion of threonine into glycine and acetaldehyde. In this work, 34 wild type S. thermophilus strains ftom the NIZO Food Research Collection were screened for acetaldehyde production in the presence and absence of L-threonine. Supplementation of the growth medium with L-threonine led to an increase in acetaldehyde production. A clear difIerence in the amount of acetaldehyde formed could be detected among the difIerent strains. While some strains produce very small or no detectable amounts other strains produce a considerable high amount of acetaldehyde. Furthermore, acetaldehyde formation during fermentation could be correlated to threonine aldolase activity of SHMT. To study the physiological role of SHMT, aglyA mutant was constructed by gene disruption. lnactivation of glyA resulted in a severe reduction of TA activity and complete loss of acetaldehyde formation during fermentation. Subsequent1y,aS. thermophilus strain was constructed in which the glyA gene was cloned under control of a strong promoter (PLacA)' When this strain was used for fermentation it was possible to observe tOOtglyA gene was overexpressed through the increase in TA activity, in acetaldehyde and folic acid production. These results show tOOt, in S. thermophilus, SHMT, displaying threonine aldolase activity, constitutes the main pathway for acetaldehyde formation under our experimental conditions. These findings can be used to control and improve acetaldehyde and folic acid production in fermented (dairy) products with S. thermophilus as starter culture
Subject: Acetaldeído
Streptococcus thermophilus
Iogurte
Vitamina M
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2002
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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