Show simple item record

dc.contributor.advisorAxelsson, Lars
dc.contributor.advisorNaterstad, Kristine
dc.contributor.advisorNes, Ingolf F.
dc.contributor.authorMcLeod, Anette
dc.date.accessioned2017-02-23T13:08:28Z
dc.date.available2017-02-23T13:08:28Z
dc.date.issued2010
dc.identifier.isbn978-82-575-0932-3
dc.identifier.issn1503-1667
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2431926
dc.description.abstractLactic acid bacteria are associated with food fermentation, acidification and preservation. Lactobacillus sakei is an industrially important species mainly due to its ability to ferment and preserve meat. It is used as starter culture for industrial meat fermentation and has potential as a biopreservative to extend storage life and ensure microbial safety of meat and fish products. The work in this thesis aims at increasing the understanding of the primary metabolism of various L. sakei food isolates, and at defining the diversity existing among these. Growth characteristics on various media, carbohydrate-fermentation abilities and acidification properties tested in a meat model, were demonstrated to vary between strains. By genetic fingerprint techniques, a distinction between two genetic groups consistent with the two L. sakei subspecies, sakei and carnosus, was observed, with the majority of strains belonging to the latter. Microarray-based comparative genome hybridization using an array mainly based on the sequenced L. sakei strain 23K was introduced for clustering the strains. The same division into two genetic groups was observed, and a detailed view of the gene content between various test strains compared to the 23K strain was obtained. By pulsed field gel electrophoresis genome sizes were estimated to vary from 1.880 to 2.175 Mb, and the 23K genome was among the smallest. Consequently, a large part of the 23K genome belongs to a common gene pool of the species. The majority of genes important for adaption to meat products, the ability to utilize meat components, and robustness during meat processing and storage were conserved, indicative of the role these genes play in niche specialization within the species. Proteomic analysis was used to study the primary metabolism in different strains when grown on ribose compared with glucose, the main sugars available for L. sakei in meat and fish. Increased expression was observed for proteins directly involved in ribose catabolism and the phosphoketolase pathway, as well as pyruvate and glycerol/glycerolipid metabolism. Simultanously, enzymes involved in the glycolytic pathway were less expressed. These findings were confirmed at the level of gene expression using microarrays, and it was also obvious that ribose catabolism is tightly linked with catabolism of nucleosides. Moreover, enzymes important in the regulation of carbon metabolism and in sugar transport were induced. A global regulation mechanism seems to permit a fine tuning of the expression of enzymes that control efficient exploitation of available carbon sources.nb_NO
dc.description.abstractMelkesyrebakterier er forbundet med fermentering, syrning og konservering av mat. Lactobacillus sakei er en industrielt viktig art hovedsaklig på grunn av evnen den har til å fermentere og konservere kjøtt. Den brukes som starterkultur for industriell kjøttfermentering og har potensiale for å forlenge holdbarhet og ivareta mikrobiell trygghet for kjøtt- og fiskeprodukter. Målet for arbeidet i denne avhandlingen var å øke forståelsen omkring primærmetabolismen til forskjellige L. sakei stammer isolert fra mat, og i tillegg studere mangfoldet som eksisterer blant disse. Vekstegenskaper i forskjellige medier, karbohydrat-fermenteringsevner og evne til syreproduksjon testet i en kjøttmodell ble vist å variere mellom stammene. Ved å bruke genetiske fingerprintteknikker kunne to genetiske grupper skjelnes fra hverandre. Grupperingen oppnådd i dette arbeidet var forenlig med de to L. sakei underartene, sakei og carnosus, med flesteparten av stammene tilhørende den sistnevnte. Mikroarray-basert komparativ genom hybridisering ved bruk av et array hovedsaklig basert på den sekvenserte stammen L. sakei 23K, ble også benyttet for å gruppere stammene. Dette gav den samme inndelingen som ved bruk av genetisk fingerprintmetodikk, og gav også et detaljert bilde av geninnholdet mellom teststammene sammenliknet med 23K stammen. Ved pulsfelt gelelektroforese ble genomstørrelsene beregnet til å variere fra 1.880 til 2.175 Mb, og 23K genomet var blant de minste. Følgelig hører en stor del av 23K genomet til en felles genpool for arten. De fleste av genene som er viktige for tilpasning til et liv i kjøttprodukter, som evnen til å utnytte komponenter fra kjøtt og til å overleve kjøttprosessering og lagring var bevart, noe som antyder betydningen disse genene har i nisjespesialisering. Proteomanalyse ble benyttet for å studere primærmetabolismen i de forskjellige stammene etter vekst på ribose sammenliknet med glukose, hovedsukrene som er tilgjengelig for L. sakei i kjøtt og fisk. Økt produksjon ble observert for proteiner som er direkte involvert i ribosenedbrytning og fosfoketolaseveien, og i pyruvat- and glycerol/glycerolipid-metabolisme. Samtidig var enzymer involvert i den glykolytiske veien mindre uttrykt. Disse funnene ble bekreftet på geneksperesjonsnivå ved å bruke mikroarray. Transkripsjonsstudiene viste også at riboseutnyttelse er tett knyttet opp mot utnyttelse av nukleosider. Dessuten var enzymer som er viktige innen regulering av karbonmetabolisme og i sukkertransport indusert. Resultatene tyder på tilstedeværelse av en global regulatorisk mekanisme som finjusterer uttrykket av gener som koder for enzymer som kontrollerer effektiv utnyttelse av tilgjengelige karbonkilder.nb_NO
dc.description.sponsorshipNofimanb_NO
dc.language.isoengnb_NO
dc.publisherNorwegian University of Life Sciences, Åsnb_NO
dc.relation.ispartofseriesPhD Thesis;2010:21
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.no*
dc.titleLactobacillus sakei metabolism and diversitynb_NO
dc.title.alternativeLactobacillus sakei metabolisme og diversitetnb_NO
dc.typeDoctoral thesisnb_NO
dc.subject.nsiVDP::Technology: 500::Food science and technology: 600nb_NO
dc.source.pagenumber1 b. (flere pag.)nb_NO
dc.relation.projectNorges Forskningsråd 159058/I10nb_NO


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal