Production of microbial transglutaminase on media made from sugar cane molasses and glycerol

Transglutaminase is an enzyme that catalyses an acyl transfer reaction between γ-carboxamide groups of glutaminyl residues and lysine residues in proteins. Due to this property, this enzyme is used for enhancing textural properties of protein-rich food. The transglutaminase used as food additive is obtained by microorganisms, mainly by Streptoverticillium ladakanum. On the other hand, sugar cane molasses is a viscous liquid rich in noncrystallized carbohydrates (saccharose, glucose and fructose). In this work, the feasibility of using sugar cane molasses as a carbon source for the production of microbial transglutaminase by Streptoverticillium ladakanum NRRL 3191 has been studied. Carbon sources including sugar cane molasses (60 g of total sugars per L), glycerol (60 g/L) and their mixture in a ratio of 1:1 (30 g/L of each) were evaluated. Time course of microbial growth, transglutaminase activity and carbon source consumption were determined every 24 h during 120 h of fermentations at three agitation speeds (200, 300 or 400 rpm). The results showed that with the increase in agitation speed, the biomass concentration increased up to 8.39 g/L in the medium containing sugar cane molasses alone or the mixture of molasses and glycerol. The highest transglutaminase activity was obtained at 400 rpm in the medium containing a mixture of molasses and glycerol, reaching 0.460 U/mL, while in the medium containing sugar cane molasses alone, the activity was 0.240 U/mL, and using glycerol alone it was 0.250 U/mL. These results show that sugar cane molasses is a suitable medium for transglutaminase production when it is combined with glycerolA grant from FOMIX CONACYT – Gobierno de Tamaulipas (Ref. 2004/1055) to author Portilla-Rivera is gratefully acknowledged. The authors are grateful to Ministerio de Educación y Ciencia (Spain) for the financial support of this work (Project: AGL2006-08250/ALI)S

Efecto de la adición de proteínas solubles recuperadas del agua de lavado de surimi de Pacific Whiting sobre las propiedades funcionales y mecánicas de surimi de Alaska pollock grado FA

Soluble proteins from surimi wash water (SWW) can be insolubilized by complexing with chitosan-alginate allowing its recovery and the reduction of the organic matter in the processing water discharged from surimi processing plants. The objective of this work was to evaluate the effect of adding soluble proteins recovered from Pacific whiting SWW on the mechanical and functional properties of commercial Alaska Pollock surimi grade FA. Levels evaluated were 0 (control), 10, 30 and 50 g insolubilized SWW solids/kg Alaska Pollock grade FA surimi. The mechanical and functional properties of Alaska Pollock surimi pastes and gels were characterized by texture profile analysis (TPA), puncture test, expressible water (EW) and color attributes. TPA and puncture test parameters increased significantly (P≤0.05) when 10–30 g/kg of soluble proteins from Pacific whiting SWW were added. EW values increased also, indicating a decrease of the water holding capacity. Color parameters showed that all surimi gels increased in redness, an undesirable effect in the production of Alaska Pollock grade FA surimiLas proteínas solubles del agua de lavado del surimi (ALS) pueden ser insolubilizadas por medio de la formación de complejos con quitosano y alginato. Su recuperación por este método permite reducir la materia orgánica en el agua de proceso. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la adición de proteína soluble recuperada del ALS de Pacific whiting sobre las propiedades mecánicas y funcionales de surimi comercial de Alaska Pollock de grado FA. Los niveles de adición evaluados fueron 0 (control), 10, 30 y 50 g sólidos insolubilizados de ALS/kg de surimi de Alaska Pollock de grade FA. Las propiedades mecánicas y funcionales se caracterizaron por medio del análisis de perfil de textura (TPA), prueba de punción, agua extraíble y atributos de color. Los valores de los parámetros de TPA y prueba de punción incrementaron significativamente (P≤0.05) cuando se adicionaron de 10 a 30 g/kg de proteínas solubles de ALS de Pacific whiting. El agua extraíble también se incrementó, indicando un descenso de la capacidad de retención de agua. Los atributos de color indicaron que todos los geles de surimi incrementaron su color rojo, lo cual podría ser desfavorable para la producción de surimi de Alaska Pollock grado FAThis work was partially supported by Grant no. NA 16RG 1039 (Project no. R/SF-29) from the National Oceanic and Atmospheric Administration to the Sea Grant College Program at Oregon State University, and appropriations made by the Oregon State Legislature. Part of this study was supported by Grant no. TAMPS-2003-C02-14, FOMIXCONACYT, MéxicoS

Evaluación de hidrolizados de granos de sorgo y granos de destilería secos con solubles para la producción de transglutaminasa microbiana

Sorghum grains can be used as a source of fermentable sugars to reduce the culture media cost for microbial growth of Streptomyces and the production of microbial transglutaminase (MTGase). In the production of ethanol from corn, dried distillers grains with solubles (DDGSs) are generated as waste. The aim of this work is to elucidate the biotechnological production of transglutaminase by Streptomyces mobaraensis NRRL-3191 grown in a medium containing sorghum grains hydrolysates and DDGS is feasible. The results showed that casein has a great effect on the production of MTGase while DDGS did not show any significant effect on the range of study. The model obtained predicts 0.66 U/mL of MTGase activity using enzymatic hydrolysates of sorghum grains supplemented with yeast extract (2 g/L), DDGS (2 g/L), and casein (19.5 g/L)Los granos de sorgo se pueden utilizar como fuente de azúcares fermentables para reducir los costes de medios de cultivo para el crecimiento microbiano de Streptomyces y la producción de transglutaminasa microbiana (MTGasa). En la producción de etanol a partir de maíz, se generan como residuos granos de destilería secos con solubles (DDGS). El objetivo de este trabajo fue determinar si la producción biotecnológica de transglutaminasa por Streptomyces mobaraensis NRRL-3191 cultivados en un medio que contiene hidrolizados de granos de sorgo y DDGS es factible. Los resultados mostraron que la caseína tiene un gran efecto en la producción de MTGasa mientras que DDGS no mostraron un efecto significativo en el intervalo de estudio. El modelo obtenido predice 0.66 U/mL de actividad MTGase usando hidrolizados enzimáticos de granos de sorgo suplementados con extracto de levadura (2 g/L), DDGS (2 g/L) y caseína (19,5 g/L)A scholarship from CONACyT and IPN (Mexico) to G. C. Rodríguez-Castillejos is gratefully acknowledged. The authors are grateful for the financial support from the co-ordinator of Fundación Produce A.C.S

Food science and technology in Mexico : analysis of the scientific production in the new millenium (2000–2006)

There is scarce information about the scientific production in the area of Food Science and Technology in Mexico. Therefore it is difficult to have an overall view of the national development of this important field of knowledge. The objective of this work was to analyze the publications in high impact international journals by Mexican researchers and compare the situation with those in other countries. The database ISI Web of Knowledge (Copyright © 2007 The Thomson Corporation) was used to retrieve the list of publications indexed in the period 2000-2006 with at least one Mexican author. According to this analysis, a total of 868 publications were published in 75 journals, mainly in English. In Mexico, the scientific production in the area of Food Science and Technology was 1.76 % of the total published. This value is slightly lower that the average for the other countries of the socio-cultural environment (1.9 %), where this indicator varied in the range 0.82 - 2.98 %. The increase of publications between 2000 and 2006 was 13 articles/year. The main production was concentrated in less than 20 journals; consequently librarians can easily select those journals to compile the knowledge generated in this area in MexicoEn la literatura existe información limitada sobre la producción científica en el área de Ciencia y Tecnología Alimentaria en México. Esto impide a los investigadores nacionales tener una visión global del avance nacional en esta importante área del conocimiento. El objetivo de este trabajo fue analizar las publicaciones presentadas en revistas internacionales consideradas de alto impacto por investigadores Mexicanos y comparar la situación con otros países. Se utilizó la base de datos ISI Web of Knowledge (Copyright © 2007 The Thomson Corporation) para obtener las publicaciones indexadas durante el periodo 2000-2006 que tuvieran al menos un autor con afiliación Mexicana. Se registraron un total de 868 publicaciones en 75 revistas, principalmente en idioma inglés. En México, la producción científica en esta área corresponde al 1,76 % del volumen total publicado. Este valor es ligeramente inferior a la media (1,9 %) de otros países del entorno sociocultural de México, donde se observó una variación entre 0,82 y 2,98 %. El incremento de publicaciones entre 2000 y 2006 fue de 13 artículos por año. La producción más relevante en términos de cantidad se concentró en menos de 20 revistas, lo que podría facilitar a los directivos de las bibliotecas en el proceso de selección de revistas que le permitan recopilar el conocimiento que se produce en esta área en MéxicoS

Eficacia de la alta presión hidrostática como tratamiento cuarentenario para mejorar la calidad de los frutos del mango infestados por la mosca de la fruta Mexicana Anastrepha ludens

High hydrostatic pressure (HPP) has been reported as an alternative quarantine process in fruits infested by Ceratitis capitata Wiedemann, Rhagoletis indifferens Curran and Cydia pomonella (L.). In Mexico and other Latin-American countries, the Mexican fruit fly Anastrepha ludens Loew is one of the most important insects infesting mangoes, citrus, and other fruits. The present study aimed to determine the effect of pressure level and time on the survival of eggs and larvae of the Mexican fruit fly. Eggs and larvae were pressurized at 25, 50, 75, 100, or 150 MPa for 0, 5, 10 or 20 min at 25 8C. Ripe and green mangoes were also pressurized under the same conditions. On pressurized eggs of 1, 2, 3, and 4 days old, their ability to hatch was recorded. On pressurized first, second and third instars, the percentage of survival was registered. Furthermore, third instars were studied for their ability to pupate and to develop adults. The results showed that although most of eggs and larvae died at pressures lower than 100 MPa, some of them were able to survive even at 150 MPa, and a few third instars were able to pupate and to develop to adulthood. Green mangoes were affected by pressures above 75 MPa but they were more resistant than ripe mangoes. HPP treatments seem to be feasible as a quarantine process for mangoes; however, more studies, such as combining HPP with temperature treatments, are needed in order to decrease the pressure level to avoid fruit damageLa alta presión hidrostática ha sido descrita como un proceso de cuarentena alternativa en frutas infestadas por Ceratitis capitata Wiedemann, Rhagoletis indifferens Curran y Cydia pomonella (L.). En México y otros países Latinoamericanos, la mosca de la fruta mexicana Anastrepha ludens Loew es uno de los más importantes insectos que infestan los mangos, cítricos y otras frutas. El presente estudio tuvo como meta determinar el efecto del nivel de presión y tiempo sobre la supervivencia de huevos y larvas de la mosca de la fruta mexicana. Huevos y larvas se presurizaron a 25, 50, 75, 100, y 150 MPa durante 0, 5, 10, y 20 min a 25 8C. Mangos maduros y verdes también se presurizaron bajo las mismas condiciones. En huevos presurizados de uno, dos, tres y cuatro días de vida, se registró su capacidad para eclosionar. En primera, segunda y tercera etapa larvaria presurizada, el porcentaje de supervivencia también se registró. Además, en la tercera etapa larvaria se estudió su capacidad para salir de la crisálida y desarrollar adultos. Los resultados mostraron que aunque la mayoría de los huevos y larvas murieron a presiones por debajo de 100 MPa, algunos de ellos fueron capaces de sobrevivir aun a 150 MPa, y unas pocas larvas de tercera etapa fueron capaces de salir de la crisálida y desarrollar adultos. Los mangos verdes se vieron afectados por las presiones por encima de 75 MPa pero fueron más resistentes que los mangos maduros. Los tratamientos de alta presión hidrostática parecen ser un proceso viable como método cuarentenario para mangos, sin embargo, se necesitan más estudios tales como la combinación de alta presión hidrostática junto con tratamientos térmicos para disminuir los niveles de presión y evitar daños en la frutaThe authors are grateful to Fondo Mixto CONACYT –Gobierno del Estado de Tamaulipas for the financial support of this work (Project TAMPS-2003-C02-15), to CONACYT for the scholarship granted to author Hugo Ernesto CandelarioS

Study of the food habits of 4- to 6-year-old children in Reynosa, Tamaulipas (Mexico)

Se estudiaron los hábitos alimentarios de niños de 4 a 6 años en Reynosa, Tamaulipas (México) para determinar el riesgo de problemas nutricionales derivados del sobrepeso y obesidad. Se estudiaron las dietas de 999 niños. La ingesta de calorías en los niños (1457,10 ± 22,30 kcal) fue significativamente mayor que en las niñas (1345,69 ± 20,58 kcal). Un comportamiento similar se observó para la mayoría de los macronutrientes. El porcentaje de niños con sobrepeso (13,9%) coincidió con el porcentaje de la población (13,1%) que consumió una cantidad de calorías mayor al 150% de la recomendación para la población mexicana, también con ingesta excesiva de carbohidratos (51,6%), proteínas (87%) y colesterol (45%). En micronutrientes, 49,1% de los niños mostraron un consumo menor al 50% de la recomendación para vitamina A, 32,3% para calcio, 23% para hierro y 17,1% para zinc. Los resultados mostraron un desequilibrio alimentario por exceso de proteínas, carbohidratos, colesterol y déficit en la ingesta de micronutrientesA study of the food intake habits of 4- to 6‐year-old children in Reynosa, Tamaulipas, Mexico was carried out to determine the risk of nutritional problems related to being overweight and obesity. The diet of 999 children was studied. The energy intake in males (1457.10 ± 22.30 kcal) was statistically higher than the female intake (1345.69 ± 20.58 kcal). Similar behavior was observed for the majority of the macronutrients. The percentage of overweight children (13.9%) coincided with the percentage of the population who consumed greater than 150% of the calorie recommendation for adults (13.1%), with an excessive intake of carbohydrates (51.6%), proteins (87%), and cholesterol (45%). Nevertheless, the consumption was smaller than 50% of the daily-recommended intake (DRI) for vitamins in 49.1% of the children, calcium in 32.3%, iron in 23%, and zinc in the 17.1% of the population. The results suggest a food intake imbalance due to the excess of macronutrients (proteins, carbohydrates, and cholesterol) in combination with a deficit in micronutrient intakeS

CONTENIDO DE HISTAMINA Y CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE PESCADO COMERCIALIZADO EN MAZATLÁN, SINALOA

En México el pescado se vende fresco-enhielado en diferentes sitios de venta, pero no se cuenta con un control permanente de la calidad sanitaria por parte de las autoridades. El objetivo de este trabajo fue evaluar el contenido de histamina y la calidad microbiológica de las especies sierra del Pacífico, lisa y dorado, comercializados en el puerto de Mazatlán, Sinaloa, México. Se determinó la composición química proximal y el contenido de nitrógeno no proteico. La calidad microbiológica se evaluó determinando la presencia de mesófilos aerobios y bacterias descarboxiladoras de histidina. La histamina se cuantificó por fluorometría y espectrofotometría. El valor máximo de mesófilos aerobios fue 5,9±1 (log10 UFC/g), inferior al límite máximo establecido en la NOM-027-SSA1-1993. La concentración máxima de histamina fue 7,8±2,8, 7,9±2,8 y 9,9±4,0 mg/kg para sierra, lisa y dorado respectivamente. La prueba de bacterias descaboxiladoras de histidina fue positiva en todos los casos. Se concluye que estas tres especies de pescado no representaban un riesgo para la salud del consumidor. Se recomienda implementar buenas prácticas de higiene y sanidad para reforzar la condición inocua de este tipo de alimento

Synthetic Biology Tools for Engineering Microbial Cells to Fight Superbugs

With the increase in clinical cases of bacterial infections with multiple antibiotic resistance, the world has entered a health crisis. Overuse, inappropriate prescribing, and lack of innovation of antibiotics have contributed to the surge of microorganisms that can overcome traditional antimicrobial treatments. In 2017, the World Health Organization published a list of pathogenic bacteria, including Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, and Escherichia coli (ESKAPE). These bacteria can adapt to multiple antibiotics and transfer their resistance to other organisms; therefore, studies to find new therapeutic strategies are needed. One of these strategies is synthetic biology geared toward developing new antimicrobial therapies. Synthetic biology is founded on a solid and well-established theoretical framework that provides tools for conceptualizing, designing, and constructing synthetic biological systems. Recent developments in synthetic biology provide tools for engineering synthetic control systems in microbial cells. Applying protein engineering, DNA synthesis, and in silico design allows building metabolic pathways and biological circuits to control cellular behavior. Thus, synthetic biology advances have permitted the construction of communication systems between microorganisms where exogenous molecules can control specific population behaviors, induce intracellular signaling, and establish co-dependent networks of microorganisms

Preliminary evaluation of the presence of organochlorine pesticides in fish of Vicente Guerrero dam (Tamaulipas, Mexico)

Organochlorine pesticides (OCPs) are classified as persistent organic pollutants. The presence of OCPs in the environment is of global concern as they are persistent, ubiquitous and highly toxic. The purpose of this study was to evaluate the presence of organochlorine pesticides (aldrin, endrin, chlordane, mirex, heptachlor, DDT, DDE and DDD) in the muscle of four fish species from Vicente Guerrero Dam in Tamaulipas (Mexico): catfish (Ictalurus punctatus), carp (Ciprynus carpio), largemouth bass (Micropterus salmoides) and tilapia (Oreochromis niloticus). Solid phase extraction and gas chromatography with electron capture detector was used to detect the pesticides. The highest concentration found was for DDE in largemouth bass, carp and catfish (239.90, 165.98 and 212.31 ng/g, respectively) and for chlordane in catfish and largemouth bass (44.66 and 64.22 ng/g). There is a risk of carcinogenic effects if carp and largemouth bass are regularly consumed by the population in the region as the concentration of p-p′-DDE is higher than the recommendations of the US Environmental Protection AgencyLos pesticidas organoclorados (OCPs por sus siglas en inglés) están clasificados como contaminantes orgánicos persistentes. La presencia de OCPs en el ambiente es de interés mundial debido a que son persistentes, ubicuos y altamente tóxicos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la presencia de pesticidas organoclorados (aldrín, endrín, clordano, mirex, heptacloro, DDT, DDE, DDD) en el músculo de 4 especies de pescado de la Presa Vicente Guerrero del estado de Tamaulipas (México): bagre (Ictalurus punctatus); carpa (Ciprynus carpio), lobina (Micropterus salmoides) y tilapia (Oreochromis niloticus). Para la determinación de los pesticidas se usó extracción en fase sólida y cromatografía de gases con detector de captura de electrones. La mayor concentración encontrada fue para el DDE en lobina, carpa y bagre (239,90, 165,98 y 212,31 ng/g, respectivamente) y para el clordano en bagre y lobina (44,66 y 64,22 ng/g). Existe riesgo de cáncer por el consumo de carpa y lobina en forma regular por parte de la población que habita en la región debido a que los altos niveles de p-p′-DDE encontrados superan las recomendaciones de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados UnidosA SEMARNAT-CONACYT por el financiamiento al proyecto SEMARNAT–2002–C01–0462S