A genomic view of food-related and probiotic Enterococcus strains

The study of enterococcal genomes has grown considerably in recent years. While special attentionis paid to comparative genomic analysis among clinical relevant isolates, in this study we performedan exhaustive comparative analysis of enterococcal genomes of food origin and/or with potential tobe used as probiotics. Beyond common genetic features, we especially aimed to identify those thatare specific to enterococcal strains isolated from a certain food-related source as well as features presentin a species-specific manner. Thus, the genome sequences of 25 Enterococcus strains, from 7different species, were examined and compared. Their phylogenetic relationship was reconstructedbased on orthologous proteins and whole genomes. Likewise, markers associated with a successfulcolonization (bacteriocin genes and genomic islands) and genome plasticity (phages and clusteredregularly interspaced short palindromic repeats) were investigated for lifestyle specific genetic features.At the same time, a search for antibiotic resistance genes was carried out, since they are of bigconcern in the food industry. Finally, it was possible to locate 1617 FIGfam families as a core proteomeuniversally present among the genera and to determine that most of the accessory genes codefor hypothetical proteins, providing reasonable hints to support their functional characterization.Fil: Bonacina, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Hormigo, Daniel Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Fadda, Silvina G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Lechner, Marcus. University Marburg; AlemaniaFil: Saavedra, Maria Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; Argentin

Genome mining and transcriptional analysis of bacteriocin genes in enterococcus faecium CRL1879

Among 151 bacterial isolates from nine artisanal cheeses, Enterococcus faecium CRL 1879 showed antibacterialactivity against the food-borne pathogen Listeria monocytogenes. The isolate produced a proteinase K-sensitivecompound in the cell free supernatant. Genome analysis demonstrated the presence of enterocin A, enterocin B,enterocin P, enterocin SE-K4-like and enterocin X biosynthetic gene clusters. Nucleotide sequences encoding for aputative two-component bacteriocin were detected using bioinformatics tools, here named enterocin CRL1879αβ.A transcriptional analysis of all bacteriocin genes by quantitative real time PCR analysis (qRT-PCR) revealed thetranscription of each enterocin gene at different levels. Finally, analysis of bacteriocin genes distribution in 251 E.faecium bioprojects was performed and compared to those identify in E. faecium CRL1879. The discriminative analysisdemonstrated that bacteriocin genes are widely distributed among Enterococcus, independently of the origin of thestrain.The results presented in this paper represent a unique finding since this is the first demonstration of an E. faeciumstrain isolated from an artisanal cheese with the complete genetic machinery to produce six classes II and one class III bacteriocins.Fil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Bonacina, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Hebert, Elvira Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Saavedra, Maria Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Draft Genome Sequence of the Nonstarter Bacteriocin-Producing Strain Enterococcus mundtii CRL35

Enterococcus mundtii CRL35 is a bacteriocinogenic strain isolated from an artisanal cheese of northwestern Argentina. Here we report its draft genome sequence, consisting of 82 contigs. In silico genomic analysis of biotechnological properties was performed to determine the potential of this microorganism to be used in a food model system.Fil: Bonacina, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Saavedra, Maria Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Sesma, Fernando Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; Argentin

Inorganic polyphosphate from the immunobiotic Lactobacillus rhamnosus CRL1505 prevents inflammatory response in the respiratory tract

Lactobacillus (L.) rhamnosus CRL1505 accumulates inorganic polyphosphate (polyP) in its cytoplasm in response to environmental stress. The aim of this study was to evaluate the potential effects of polyP from the immunobiotic CRL1505 on an acute respiratory inflammation murine animal model induced by lipopolysaccharide (LPS). First, the presence of polyP granules in the cytoplasm of CRL1505 strain was evidenced by specific staining. Then, it was demonstrated in the intracellular extracts (ICE) of CRL1505 that polyP chain length is greater than 45 phosphate residues. In addition, the functionality of the genes involved in the polyP metabolism (ppk, ppx1 and ppx2) was corroborated by RT-PCR. Finally, the possible effect of the ICE of CRL1505 strain containing polyP and a synthetic polyP was evaluated in vivo using a murine model of acute lung inflammation. It was observed that the level of cytokines pro-inflammatory (IL-17, IL-6, IL-2, IL-4, INF-γ) in serum was normalized in mice treated with ICE, which would indicate that polyP prevents the local inflammatory response in the respiratory tract. The potential application of ICE from L. rhamnosus CRL1505 as a novel bioproduct for the treatment of respiratory diseases is one of the projections of this work.Fil: Correa Deza, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Rodríguez de Olmos, Antonieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Font, Graciela Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Salva, Maria Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Gerez, Carla Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Metagenomics-based approach for studying and selecting bioprotective strains from the bacterial community of artisanal cheeses

A metagenome-based approach was used to assess the taxonomic affiliation and functional potential for bacteriocin production of the bacterial community in cow's milk artisanal cheeses from Northwestern Argentina. Three different samples were analyzed by high-throughput sequencing of the V4 region of the 16S rRNA gene and shotgun metagenomics. Taxonomic analysis showed that cheese A and C were quite similar whereas cheese B displayed a rather different bacterial composition. Overall, two families, Streptococceae and Enterococceae, dominated the artisanal cheese microbiota, being the former family prevalent in cheese B and the later family the most important in samples A and C. Besides the usual species associated to cheeses, a number of bacterial taxa that have not been previously found in Argentinean artisanal cheeses were reported in the present work such as Macrococcus caseolyticus and Streptococcus macedonicus Functional metagenomics analysis using the bacteriocin mining software BAGEL3, identified 2 ORFs encoding antimicrobial peptides in cheese B and 42 different peptides in sample C. The bacteriocin genes found showed good correlation with taxonomy. Based on the microbial diversity and functional features found through shotgun metagenomic sequencing, a culture-dependent approach was applied aiming to isolate bacteriocin-producing bacteria able to inhibit the growth of the foodborne pathogen Listeria monocytogenes. From 151 bacterial colonies derived from the cheese samples, 10 were associated to high anti-Listeria activity. Based on partial 16S rRNA gene sequencing and RAPD-PCR analysis, all bacteriocinogenic isolates were identified as Enterococcus faecium. Finally, we carried out a pilot experiment with L. monocytogenes-contaminated cheese using one of the enterococcal isolates as a bioprotective adjunct culture. The use of E. faecium CRL1879 during artisanal cheese manufacturing did not alter the main organoleptic properties of the cheese and ensured an efficient control of the foodborne pathogen up to 30 days. This finding supports the use of E. faecium CRL1879 as an adjunct culture in the cheese-making process with a combination of both safety and minimal processing.Fil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Weckx, Stefan. Vrije Unviversiteit Brussel; BélgicaFil: Minahk, Carlos Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Grupo de Investigación y Desarrollo del Noroeste Argentino | Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Grupo de Investigación y Desarrollo del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Hebert, Elvira Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Saavedra, Maria Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Draft genome sequence of Lactobacillus reuteri strain CRL 1098, an interesting candidate for functional food development

We report here the draft genome sequence of Lactobacillus reuteri strain CRL 1098. This strain represents an interesting candidate for functional food development because of its proven probiotic properties. The draft genome sequence is composed of 1,969,471 bp assembled into 45 contigs and an average G+C content of 38.8%.Fil: Torres, Andrea Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Font, Graciela Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Saavedra, Maria Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Taranto, Maria Pia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; Argentin

Draft Genome Sequence of Enterococcus faecium Strain CRL 1879, Isolated from a Northwestern Argentinian Artisanal Cheese

We report the draft genome sequence of the bacteriocin producer Enterococcus faecium strain CRL 1879, isolated from a northwestern Argentinian artisanal cheese. The draft genome sequence is composed of 73 contigs for 2,886,747 bp, with 3,140 proteincoding genes. Six biosynthetic clusters for bacteriocin class II production were found. Typical virulence determinants, which have relevance in food safety, were not present.Fil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Saavedra, Maria Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Složilová, Ivana. Institute of Chemical Technology; República ChecaFil: Bonacina, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Demnerová, Kateřina. Institute of Chemical Technology; República ChecaFil: Sesma, Fernando Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Efecto de la concentración de fosfato inorgánico presente en el medio de cultivo sobre la acumulación de polifosfato en Lactobacillus Rhamnosus CRL 1505

Introducción y Objetivos: Polifosfato inorgánico (polyP) es un polímero lineal compuesto por decenas o cientos de residuos de ortofosfato unidos por enlaces fosfoanhídridos de alta energía, que se encuentra presente en todos los seres vivos. Numerosas funciones biológicas son atribuidas a polyP, entre las que podemos destacar reservorio de energía y fosfato, quelante de metales, tampón contra álcali y ajustes fisiológicos durante el crecimiento, desarrollo y estrés. La acumulación de polyP por algunos géneros bacterianos, tanto Gram negativos como Gram positivos, es dependiente de la concentración de Pi del medio de cultivo. En trabajos previos, se ha demostrado mediante microscopía electrónica de transmisión y fluorescencia que el inmunobiótico L. rhamnosusCRL1505 (CRL1505) es capaz de acumular en su citoplasma polyP. En base a lo expuesto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la concentración de Pi del medio de cultivo sobre la acumulación de polyP por L. rhamnosus CRL1505.Materiales y Métodos: El inmunobiótico CRL1505 fue cultivado en medio MCM con diferentes concentraciones de Pi [9,2 g/L (MCM) y 0,64 g/L (MCM-)] a 37°C y se determinaron parámetros de crecimiento (recuento enplaca) y acidificación (pH) a las 24 hs de fermentación. Las células fueron cosechadas en fase estacionaria de crecimiento (20 hs) a fin de comparar la acumulación de polyP mediante tinción específica para polyP (coloración de Neisser) y cuantificación de fosfatos solubles intracelulares (técnica espectrofométrica). Para estimar el PM de polyP acumulado por CRL1505 se empleó la técnica de electroforesis en geles de poliacrilamida (PAGE), utilizando como marcador de PM un polyP sintético constituido por 45 residuos de ortofosfato (PM 4748 Da). Asimismo, mediante RT-PCR se evaluó la funcionalidad de los genes (ppk, ppx1 y ppx2) que codifican para las enzimas que participan en el metabolismo de polyP en ambas condiciones de cultivo.Resultados: El crecimiento de CRL1505 fue ca. 0,5 unidades logarítmicas mayor en los cultivos MCM respecto a MCM- (9,03 ± 0,13 log UFC/mL y 8,68 ± 0,18 log UFC/mL, respectivamente).No se observaron diferencias significativas (p> 0.05) en el pH luego de 20 hs de fermentación. La concentración de fosfatos solubles intracelulares fue 6,7 veces mayor en CRL1505 cultivada medio MCM respecto a las cultivadas en MCM-. Este resultado en medio MCM fue corroborado mediante electroforesis de polyP, estimándose además que el PM del polyP acumulado por CRL1505 sería superior a 4748 Da. Respecto a la expresión de los genes involucrados en el metabolismo de polyP, se observó que los tres genes son funcionales en CRL1505 en ambas condiciones de cultivo.Conclusiones: En base a los resultados obtenidos podemos concluir que existe una relación directa entre la concentración Pi del medio de cultivo y la acumulación de polyP en L. rhamnosus CRL1505, siendo ésta mayor cuanto mayor es la concentración de Pi.Fil: Correa Deza, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Rodríguez de Olmos, Antonieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Font, Graciela Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Gerez, Carla Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaXV Congreso Argentino de Microbiología; V Congreso Argentino de Microbiología de Alimentos; V Congreso Latinoamericano de Microbiología de Medicamentos y Cosméticos; XIV Congreso Argentino de Microbiología GeneralCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaAsociación Argentina de Microbiologí

Ancestral Andean grain quinoa as source of lactic acid bacteria capable to degrade phytate and produce B-group vitamins

The lactic acid bacteria (LAB) microbiota of quinoa grains (QG) and spontaneous sourdough (QSS) was evaluated. Different strains of Lactobacillus (L.) plantarum (7), L. rhamnosus (5), L. sakei (1), Pediococcus (Ped.) pentosaceus (9), Leuconostoc (Leuc.) mesenteroides (1), Enterococcus (E.) casseliflavus (2), E. mundtii (3), E. hirae (1), E. gallinarum (12), Enterococcus sp. (1), and E. hermanniensis (2) were isolated, identified and characterized. Only four strains isolated from QSS and eight strains isolated from QG showed amylolytic activity. L. plantarum CRL 1973 and CRL 1970, L. rhamnosus CRL 1972 and L. sakei CRL 1978 produced elevated concentrations of folate with strain CRL 1973 producing the highest concentration (143 ± 6 ng/ml). L. rhamnosus, isolated from QSS, was the LAB species that produced the most elevated concentrations of total riboflavin (> 270 ng/ml) with strain CRL 1963 producing the highest amounts (360 ± 10 ng/ml). Phytase activity, evaluated in forty-four LAB strains from quinoa, was predominantly detected in L. rhamnosus and Enterococci strains with the highest activities observed in E. mundtii CRL 2007 (957 ± 25 U/ml) followed by E. casseliflavus CRL 1988 (684 ± 38 U/ml), Leuc. mesenteroides CRL 2012 (617 ± 38 U/ml) and L. rhamnosus CRL 1983 (606 ± 79 U/ml). In conclusion, this study shows that a diverse LAB microbiota is present in quinoa with important properties; these microorganisms could be used as potential starter cultures to increase the nutritional and functional properties of Andean grains based foods.Fil: Carrizo, Silvana Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Montes de Oca, Cecilia Estefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Laiño, Jonathan Emiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Suárez, Nadia Elina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Vignolo, Graciela Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Leblanc, Jean Guy Joseph. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Rollan, Graciela Celestina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; Argentina. Universidad del Norte Santo Tomás de Aquino; Argentin