Gluten proteolysis as alternative therapy for celiac patients: A mini-review

Celiac disease (CD) results from damage to the small intestinal mucosa due to an inappropriate immune response to a cereal protein (wheat, rye, barley). The only treatment for CD is life-long avoidance of gluten proteins. Gluten-free products are not widely available and usually more expensive. That is why; there is an urgent need to develop an alternative therapy. Enzymatic degradation of gluten among other approaches, abolishing its immunogenic and toxigenic activities, is an attractive alternative strategy for oral therapy in CD. Several proteases following different approaches were studied. This review focuses on enzymes (microbial or vegetal) designed to digest gluten. Also, recent biotechnological procedures that use microorganisms (cell factories for enzymes) as starter culture to eliminate gluten are reviewed in this manuscript. Keywords: Celiac disease, gluten, proteolytic activity, lactic acid bacteria, therapyAfrican Journal of Biotechnology Vol. 11(29), pp. 7323-7330, 10 April, 201

Effect of Oxygen and Redox Potential on Glucose Fermentation in Thermotoga maritima under Controlled Physicochemical Conditions

Batch cultures of Thermotoga maritima were performed in a bioreactor equipped with instruments adapted for experiments performed at 80°C to mimic the fluctuating oxidative conditions in the hot ecosystems it inhabits. When grown anaerobically on glucose, T. maritima was shown to significantly decrease the redox potential (Eh) of the culture medium down to about −480 mV, as long as glucose was available. Addition of oxygen into T. maritima cultures during the stationary growth phase led to a drastic reduction in glucose consumption rate. However, although oxygen was toxic, our experiment unambiguously proved that T. maritima was able to consume it during a 12-hour exposure period. Furthermore, a shift in glucose metabolism towards lactate production was observed under oxidative conditions

OPTIMISATION DE L’HYDRODYNAMIQUE D’UN PHOTOBIOREACTEUR TUBULAIRE DE TYPE AIRLIFT FAVORISANT LA FORMATION DE BIOFLOCS

L'augmentation de la population mondiale et de l'urbanisation qui sont à l'origine du changement climatique ont poussé les gouvernements à imposer des politiques pour réduire les émissions des gaz à effet de serre (GES). Par ailleurs les procédés de traitement biologique des eaux usées sont pénalisés énergétiquement et ils ne sont pas durables par leur consommation d’oxygène, les nuisances causées par les boues et les odeurs et par l’émission des gaz à effet de serre particulièrement le CO2. L'utilisation des microalgues pour traiter les eaux usées fait l'objet d'une attention croissante dans le monde car elle est considérée comme un nouveau moyen de traitement des eaux usées. En particulier, l'intégration de microalgues dans le cadre de procédés d’épuration multitrophiques permet d’envisager des solutions de traitement des eaux sans apport d'O2 et sans rejet de CO2. Il est communément admis que la culture à grande échelle et l'application commerciale des microalgues sont limitées par le développement du photobioréacteur (PBR). Bien qu'il existe des nombreux types de PBR pour la culture pure de microalgues dans des milieux de culture définis, un nouveau design de PBR doit être envisagé dans le cas de cultures multitrophiques utilisées pour l’épuration des eaux. Un PBR tubulaire avec airlift a donc été conçu. Un pilote a été construit pour étudier les aspects hydrodynamiques et le transfert de matière, dans le but d’optimiser le traitement des eaux usées Afin de minimiser la formation de biofilm sur la paroi et limiter la diffusion de la lumière, un écoulement avec des flocs des microalgues est généré. Le PBR d’étude conçue a servi de base aux études de transferts hydrodynamiques et biologiques. Les études hydrodynamiques (traçage conductimétrique) ont donné accès aux vitesses d’écoulement, le temps de circulation et le temps de mélange. Différents débits de gaz et différents types et positions de l’injecteurs de gaz ont été testés. En complément, les performances de transfert de matière gaz-liquide du réacteur ont été déterminées, afin de confirmer la possibilité de transférer efficacement l’oxygène produit photosynthétiquement Sur base des informations expérimentales collectées, le design de PBR et les conditions opératoires optimales pour une culture active de microalgues ont été optimisés. Les facteurs pris en compte sont le temps de séjour hydraulique, le transfert de matière gaz-liquide et le temps de mélange. L’objectif est d’assurer une distribution adéquate (uniforme et dans la gamme optimale) des concentrations en nutriments, en gaz O2 et CO2, ainsi que de la lumière, dans l’ensemble du réacteur.TRAITEMENT DES EAUX USEES SANS APPORT D’O2 ET SANS DEGAGEMENT DE CO2 ET DEVELOPPEMENT D’UN PHOTOBIOREACTEUR INNOVANT3. Good health and well-bein

Nouvelle conception d'un procede de depollution biologique des margines, effluents liquides de l'extraction de l'huile d'olive

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 78951 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Microbiological, Biochemical, and Functional Aspects of Fermented Vegetable and Fruit Beverages

In recent years, the request for the functional beverages that promote health and wellness has increased. In fact, fermented juices are an excellent delivering means for bioactive components. Their production is of crucial importance to supply probiotics, in particular, for people with particulars needs like dairy-product allergic consumers and vegetarians. This review focuses on recent findings regarding the microbial composition and the health benefits of fermented fruit and vegetable beverages by lactic acid bacteria, kefir grains, and SCOBY as well as discussing the metabolites resulting from these fermentations process. Moreover, limits that could restrain their production at the industrial level and solutions that have been proposed to overcome these constraints are also reviewed

Exploration du genre Pycnoporus pour la production d'une nouvelle tyrosinase (de l'expression du gène aux applications biotechnologiques)

Ce travail a eu pour objectif l'exploration des potentialités du genre Pycnoporus à synthétiser une nouvelle tyrosinase d'intérêt biotechnologique dans le domaine agro-alimentaire. Une nouvelle tyrosinase a été isolée, purifiée et caractérisée à partir de la souche P. sanguineus BRFM49. Cette enzyme s'est révélée d'un grand intérêt pour la synthèse de molécules à haute valeur ajoutée comme des anti-oxydants ou des polymères de nouvelle génération. Deux voies complémentaires ont été explorées afin d'améliorer le niveau de production de la tyrosinase. La première, qui a consisté à sélectionner, par génétique classique, des lignées monocaryotiques génétiquement stables, n'a pas permis d'améliorer, de façon significative, l'activité tyrosinase chez P. sanguineus BRFM49. La seconde a consisté à réaliser la production de la tyrosinase dans un système d'expression hétérologue. Pour cela, le gène de la tyrosinase (2204 pb) et l'ADNc correspondant (1857 pb) ont été clonés et caractérisés. La production hétérologue de la tyrosinase de P. sanguineus a été réalisée chez un champignon hyper-producteur de protéines, Aspergillus niger. Pour cela, l'ADNc correspondant a été fusionné à la séquence d'adressage de la glucoamylase d'A. niger et placé sous le contrôle d'un promoteur constitutif fort. Cette construction a permis de sécréter la protéine active dans le milieu extracellulaire. La souche A. niger D15#26-e, présentant le meilleur niveau de production (50 mg/L), a été sélectionnée pour purifier et caractériser la tyrosinase recombinante et comparer celle-ci à l'enzyme native. Cette étude a montré que l'enzyme recombinante est aussi efficace que la tyrosinase native pour la réticulation de protéines modèlesAIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

Bioreactor Scale-Up and Kinetic Modeling of Lactic Acid and Biomass Production by Enterococcus faecalis SLT13 during Batch Culture on Hydrolyzed Cheese Whey

Kinetic modeling of biomass and lactic acid production by Enterococcus faecalis SLT13 have been developed during batch culture in M17 and Hydrolyzed Cheese Whey (HCW) in 2 L and 20 L bioreactors. The specific growth rate μmax was higher in 20 L bioreactor (1.09 h−1); however, the maximum specific lactic acid production rate qpmax and maximum specific sugar utilization rate qsmax were higher in 2 L bioreactor. Biomass and sugar utilization were affected by lactic acid inhibition in HCW. No effects of substrate inhibition have been observed. Substrate limitation of biomass has been observed on HCW in 20 L bioreactor; the substrate limitation constant for biomass Ksx was 4.229 g/L. Substrate limitation of sugar consumption has been observed on M17 in 2 L bioreactor; the substrate limitation constant for sugar consumption Kss was 2.73 g/L. Compared to experimental data, the model provided good predictions for biomass, sugar consumption, and lactic acid production

A new predictive dynamic model describing the effect of the ambient temperature and the convective heat transfer coefficient on bacterial growth

International audienceIn this study, predictive microbiology and food engineering were combined in order to develop a new analytical model predicting the bacterial growth under dynamic temperature conditions. The proposed model associates a simplified primary bacterial growth model without lag, the secondary Ratkowsky "square root" model and a simplified two-parameter heat transfer model regarding an infinite slab. The model takes into consideration the product thickness, its thermal properties, the ambient air temperature, the convective heat transfer coefficient and the growth parameters of the micro organism of concern. For the validation of the overall model, five different combinations of ambient air temperature (ranging from 8 °C to 12 °C), product thickness (ranging from 1 cm to 6 cm) and convective heat transfer coefficient (ranging from 8 W/ (m2 K) to 60 W/(m2 K)) were tested during a cooling procedure. Moreover, three different ambient air temperature scenarios assuming alternated cooling and heating stages, drawn from real refrigerated food processes, were tested. General agreement between predicted and observed bacterial growth was obtained and less than 5% of the experimental data fell outside the 95% confidence bands estimated by the bootstrap percentile method, at all the tested conditions. Accordingly, the overall model was successfully validated for isothermal and dynamic refrigeration cycles allowing for temperature dynamic changes at the centre and at the surface of the product. The major impact of the convective heat transfer coefficient and the product thickness on bacterial growth during the product cooling was demonstrated. For instance, the time needed for the same level of bacterial growth to be reached at the product's half thickness was estimated to be 5 and 16.5 h at low and high convection level, respectively. Moreover, simulation results demonstrated that the predicted bacterial growth at the air ambient temperature cannot be assumed to be equivalent to the bacterial growth occurring at the product's surface or centre when convection heat transfer is taken into account. Our results indicate that combining food engineering and predictive microbiology models is an interesting approach providing very useful tools for food safety and process optimisation