CS268012B1 - Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization - Google Patents

Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization Download PDF

Info

Publication number
CS268012B1
CS268012B1 CS874608A CS460887A CS268012B1 CS 268012 B1 CS268012 B1 CS 268012B1 CS 874608 A CS874608 A CS 874608A CS 460887 A CS460887 A CS 460887A CS 268012 B1 CS268012 B1 CS 268012B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
lyophilization
nacl
luminescent bacteria
weight
luminescent
Prior art date
Application number
CS874608A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS460887A1 (en
Inventor
Miroslava Rndr Csc Opekarova
Ivan Rndr Csc Janda
Original Assignee
Miroslava Rndr Csc Opekarova
Ivan Rndr Csc Janda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslava Rndr Csc Opekarova, Ivan Rndr Csc Janda filed Critical Miroslava Rndr Csc Opekarova
Priority to CS874608A priority Critical patent/CS268012B1/en
Publication of CS460887A1 publication Critical patent/CS460887A1/en
Publication of CS268012B1 publication Critical patent/CS268012B1/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Konzervace luminiscentnich baktérií zahrnuje lyofilizaci v kryoprotektivnim médiu s nižší iontovou silou-(l % NaCl), které obsahuje 15 % laktosu a 5 % rozpustný škrob. Oehydratované kultury se uchovávají v evakuovaném stavu v chladu a před použitím se rekonstituují přídavkem původního objemu 2 % NaCl.Preservation of luminescent bacteria involves lyophilization in a cryoprotective medium with a lower ionic strength (1% NaCl) containing 15% lactose and 5% soluble starch. The dehydrated cultures are stored in an evacuated state in the cold and reconstituted by adding the original volume of 2% NaCl before use.

Description

Vynález se týká způscrbu koncentrace luminiscentních bakterii lyofilizaci pro potřeby mikrobiálního testu toxicity nebo dlouhodobého uchováváni ve sbírkách.The invention relates to a method for the concentration of luminescent bacteria by lyophilization for the purposes of a microbial toxicity test or long-term storage in collections.

Některé mořské baktérie (např. z rodů Photobacterium a Vibrip) se vyznačují intenzívní bioluminiscencí, tj. produkcí viditelného světla. S bioluminiscencí interferují nejrůznějši toxické látky, např. ionty těžkých kovů, pesticidy, organická rozpouštědla, syntetická hnojivá aj., které mohou z vnějšího prostředí pronikat dovnitř buněk l.uminiscentních bakterií. Ze změn intenzity bioluminiscence je možno usuzovat na toxicitu neznámých vzorků, popřípadě u známých toxikantů stanovit jejich koncentraci. Rutinně se mikrobiální te t toxicity provádí pomoci luminiscenčního fotometru a speciálně připravených dehydratovaných luminiscentních baktérií, jejichž luminiscence se měří v přítomnosti a nepřítomnosti potenciálního toxikantů (tzv. Microtox test: Bulich A. A., Process Biochem. 17, 45 až 47, 1982). Metoda k je vhodná jako primární screening při kontrole čistoty životního prostředí.Some marine bacteria (eg from the genera Photobacterium and Vibrip) are characterized by intense bioluminescence, ie the production of visible light. Various toxic substances interfere with bioluminescence, eg heavy metal ions, pesticides, organic solvents, synthetic fertilizers, etc., which can penetrate into the cells of luminescent bacteria from the external environment. From the changes of the bioluminescence intensity, it is possible to infer the toxicity of unknown samples, or to determine the concentration of known toxicants. The microbial toxicity test is routinely performed using a luminescent photometer and specially prepared dehydrated luminescent bacteria, the luminescence of which is measured in the presence and absence of potential toxicants (so-called Microtox test: Bulich A.A., Process Biochem. 17, 45-47, 1982). The k method is suitable as a primary screening in the control of environmental cleanliness.

V literatuře byly popsány metody, jimiž je údajně možné buňky fotobaktérií lyofilizovat tak, aby nejen přežily ve vysušeném stavu několik měsíců, ale byly i okamžitě po rehydrataci schopné bioluminiscence. Podle jedné metody (Nealson Κ. H., Methoda Enzymol. 57, 153 až 166, 1978k) se buňky luminiscentních baktérií resuspendují v médiu s nižší iontovou silou, která obsahuje cca 0,75% hmot. NaCl, další anorganické solí, 0,5 % hmot, pepton a 0,5 % fjmot. kvasničný extrakt, zmrazí se a lyofilizují. Druhý způsob (patentový spis NSR č. 28 41 8964) používá před lyofilizaci suspendováni fotobakterií v 2 % hmot, roztoku NaCl obsahujícím 20 % hmot, odtučnělého mléka. 'Methods have been described in the literature by which it is allegedly possible to lyophilize photobacterial cells so that they not only survive in the dried state for several months, but are also capable of bioluminescence immediately after rehydration. According to one method (Nealson H., Methoda Enzymol. 57, 153-166, 1978k), the luminescent bacterial cells are resuspended in a medium with a lower ionic strength, which contains about 0.75% by weight. NaCl, other inorganic salts, 0.5 wt%, peptone and 0.5 wt%. yeast extract, frozen and lyophilized. The second method (NSR Patent No. 28 41 8964) uses the suspension of photobacteria in 2% by weight, a NaCl solution containing 20% by weight, of skim milk before lyophilization. '

Nevýhodou těchto metod je, že neposkytují reprodukovatelné výsledky pro široké spektrum druhů luminiscentních baktérií, zásadním nedostatkem je, že stupeň přežití a intenzita bioluminiscenzé konzervovaných buněk jsou nízké. Komerčně vyráběné konzervy fotobaktérií pro Microtax test jsou velmi drahé. V zemích RVHP nebyla technologie sériové výroby dehydratovaných fotobaktérií dosud zavedpna.The disadvantage of these methods is that they do not provide reproducible results for a wide range of luminescent bacterial species, the main disadvantage is that the survival rate and intensity of the bioluminescence of preserved cells are low. Commercially produced cans of photobacteria for the Microtax test are very expensive. In the CMEA countries, the technology of mass production of dehydrated photobacteria has not yet been introduced.

Fakt, že luminiscentní baktérie se nedají běžnými způsoby spolehlivě lyofilizovat, je také velkým problémem pro sbírky mikroorganismů. Dosud používané způsoby dlouhodobé konzervace těchto baktérií jsou bu3 nákladné (uchovávání v kapalném dusíku), nebo pracné a nepohodlné (uchovávání na agarových půdách v chladničce a časté přeočkováváni).The fact that luminescent bacteria cannot be reliably lyophilized by conventional methods is also a major problem for collections of microorganisms. The methods used so far for the long-term preservation of these bacteria are either expensive (storage in liquid nitrogen) or laborious and inconvenient (storage on agar media in a refrigerator and frequent revaccination).

Tyto nevýhody odstraňuje způsob konzervace luminiscentních baktérií podle vynálezu, jehož podstatou je, že bakteriální buňky se lyofilizují v lyofilním médiu, které obsahuje jako kryoprotektivní látku laktó v koncentraci 10 až 25 % hmot, a jako látku usnadňující rehydrataci rozpustný škrob v koncentraci 1 až 10 % hmot, a před použitím se rehydratují roztokem uni-onlvaletního elektrolytu, s výhodou NaCl, jehož koncentrace před lyofilizaci je 0,8 až 1,2 % hmot., přičemž rehydratace se provádí doplněním do původního objemu přídavkem 2% roztoku NaCl. Buňky luminiscentních baktérií narostlé v kapalném médiu nebo na pevné půdě se resuspendují v lyofilním médiu s nižší koncentrací NaCl (např. 1 %), které obsahuje laktozu jako kryoprotektivní látku a šroub jako látku, jež usnadňuje pozdější rehydraci; tato suspenze se dále lyofilizuje obvyklým způsobem. Lyofilizát se uloží v evakuované nádobce v chladu (kolem 4 °C). Před použitím se lyofilizovaná kultura rekonstituuje do původního objemu přídavkem roztoku NaCl tak, aby výsledná koncentrace NaCl byla optimální pro bioluminiscencí (kolem 3 %). Za těchto podmínek vykazují rehydratované buňky intenzívní a stabilní bioluminiscencí, takže jich lze použít pro Microtox test. Resuscitace sbírkových kmenů se provádí obvyklým způsobem, např. suspendováním v růstovém m= médiu.These disadvantages are eliminated by the method for the preservation of luminescent bacteria according to the invention, the essence of which is that the bacterial cells are lyophilized in a lyophilic medium containing 10 to 25% by weight of cryoprotectant and 1 to 10% of soluble starch as a rehydration facilitator. and are rehydrated before use with a solution of a uniform electrolyte, preferably NaCl, the concentration of which before lyophilization is 0.8 to 1.2% by weight, the rehydration being carried out by making up to the original volume by adding 2% NaCl solution. Cells of luminescent bacteria grown in liquid medium or on solid medium are resuspended in lyophilized medium with a lower concentration of NaCl (e.g. 1%), which contains lactose as a cryoprotectant and screw as a substance that facilitates later rehydration; this suspension is further lyophilized in the usual manner. The lyophilisate is stored in an evacuated container in the cold (about 4 ° C). Prior to use, the lyophilized culture is reconstituted to the original volume by adding NaCl solution so that the final NaCl concentration is optimal for bioluminescence (about 3%). Under these conditions, rehydrated cells show intense and stable bioluminescence so that they can be used for the Microtox test. Resuscitation of the collection strains is carried out in the usual way, eg by suspension in growth m = medium.

Způsob konzervace luminiscentních baktérií podle vynálezu zajištuje: 1. vysoký stupeň přežití bakteriálních buněk i po několika měsících skladováni; 2. jednoduchou skladovatelnost konzervovaných kultur, což umožňuje provádět testy toxicity v terénu;The method of preserving luminescent bacteria according to the invention ensures: 1. a high degree of survival of bacterial cells even after several months of storage; 2. easy storage of preserved cultures, which allows field toxicity tests to be performed;

3. snadnou rehydrataci vysušeného materiálu, která je podmínkou reprodukovatelného3. easy rehydration of the dried material, which is a reproducible condition

CS 268012 81 a správného rozdělováni luminiskujici kultury na alikvotni části na začátku testu; 4. dostatečně silnou a stálou luminiscenci konzervovaných buněk po rehydrataci.CS 268012 81 and the correct distribution of the luminescent culture in an aliquot at the beginning of the test; 4. sufficiently strong and constant luminescence of preserved cells after rehydration.

Dále je uveden přiklad použiti metody podle vynálezu. Je popsána jen jedna z možnosti provedeni - konkrétním hodnotám koncentraci, teploty, tlaku a jiných veličin nelze přičítat omezující význam vzhledem k ochraně vynálezu.The following is an example of the use of the method according to the invention. Only one of the possible embodiments is described - the specific values of concentration, temperature, pressure and other quantities cannot be given a limiting importance with respect to the protection of the invention.

Přiklad 1Example 1

Luminiscentni baktérie Photobacterium lelognathi LN-la, byly kultivovány na rotační třepačce při 22 °C v živném médiu obsahujícím (g/L) tKHgPO^, 2,5 : NaCl, 30,0 : NH^Cl, 0,3 : MgSO^. 7 HgO, 0,4 : FeCl^, 0,005 : glycerol, 5,0 : kvasničný extrakt (SERVA, NSR) 1,0 : trypcon (0X010, Velká Británie) 15,0 (pH 7,1). Kultura v pozdní logaritmické fázi byla ochlazena v ledu, buňky byly odděleny centrifugací a resuspendovány v 3 % hmot. NaCl na koncentraci 1,4 x lO^^L-^. Alikvotni části (0,04 ml) byly přidávány k 0,5 mL lyofilního média obsahujícího ve 100 mL : 1 g NaCl, 23 mg pyrofosforečnanu sodného (dekahydrátů), 0,5 mg kvasničného extraktu (SERVA), 15 g laktozy a 5 g rozpustného škrobu (podle Louliera; LACHEMA).The luminescent bacteria Photobacterium lelognathi LN-1a were cultured on a rotary shaker at 22 ° C in a nutrient medium containing (g / L) tKHgPO 2, 2.5 : NaCl, 30.0 : NH 4 Cl, 0.3: MgSO 4. 7 HgO, 0.4: FeCl 2, 0.005: glycerol, 5.0: yeast extract (SERVA, NSR) 1.0: trypcon (0X010, UK) 15.0 (pH 7.1). The late logarithmic phase culture was cooled in ice, the cells were separated by centrifugation and resuspended in 3% w / w. NaCl at a concentration of 1.4 x LO L ^^ - ^. Aliquots (0.04 ml) were added to 0.5 mL of lyophilized medium containing in 100 mL: 1 g NaCl, 23 mg sodium pyrophosphate (decahydrates), 0.5 mg yeast extract (SERVA), 15 g lactose and 5 g soluble starch (according to Loulier; LACHEMA).

Část této suspenze byla použita pro zjištěni intenzity bioluminiscence a koncentrace živých buněk. Počet buněk schopných tvořit kolonie byl zjištěn výsevem ředěné suspenze na Petriho misky obsahující 2 % hmot, agar v živném médiu výše uvedeného složeni a inkubací pří 22 °C. Luminiscence bakteriální suspenze byla měřena při 15 °C v luminiscenčním fotometru Microtox model 2055 (BECKMAN, USA) při nastaveni zitsku fotonásobíče 4,00 až 0 9,50 x 1 (Bulich A. A., Process Biochem. 17, 45 až 47, 1982).A portion of this suspension was used to determine bioluminescence intensity and live cell concentration. The number of cells capable of forming colonies was determined by seeding the diluted suspension on Petri dishes containing 2% by weight, agar in nutrient medium of the above composition and incubating at 22 ° C. The luminescence of the bacterial suspension was measured at 15 ° C in a luminescent photometer Microtox model 2055 (Beckman, USA), setting the zi t SKU photomultiplier 4.00 9.50 0 × 1 (AA Bulich, Process Biochem. 17, 45-47, 1982 ).

Ostatní vzorky byly ihned po suspendování zmrazený ve směsi led/etylalkohol a lyofilizovány v lyofilizátoru (HETOSICC CO 52-1; HETO, Dánsko) při vakuu 7 Pa po dobu 3,5 h. Vysušené preparáty byly v evakuovaném stavu zataveny do skloněných zkumavek a uloženy při 2 až 4 °C.Immediately after suspension, the other samples were frozen in ice / ethyl alcohol and lyophilized in a lyophilizer (HETOSICC CO 52-1; HETO, Denmark) under a vacuum of 7 Pa for 3.5 h. at 2 to 4 ° C.

Po 90 dnech skladováni v chladu byly konzervované kultury resuscitovány přidáním 0,5 mL a 2 % hmot. NaCl (takže výsledná koncentrace NaCl byla 3 %). Bioluminiscence a životaschopnost rehydratovaných buněk byla testována stejnými metodami jako před lyofilizaci. Naměřené hodnoty jsou uvedeny v tabulce.After 90 days of cold storage, the preserved cultures were resuscitated by the addition of 0.5 mL and 2% by weight. NaCl (so the final NaCl concentration was 3%). Bioluminescence and viability of rehydrated cells were tested by the same methods as before lyophilization. The measured values are given in the table.

Přiklad 2Example 2

Stejně jako v přikladu 1 bylo postupováno při konzervaci luminíscentnich baktérií Photobacterium phosphoreum MVI 02.As in Example 1, the preservation of luminescent bacteria Photobacterium phosphoreum MVI 02 was performed.

Přiklad 3Example 3

Stejně jako v přikladu 1 bylo postupováno při konzervaci luminiscentnich baktérií Vibrio fischer! MO-1.As in Example 1, the procedure for the preservation of luminescent bacteria Vibrio fischer! MO-1.

Z tabulky je zřejmé, že u všech studovaných mikroorganismů je lyofilizaci podle vynálezu schopnost tvorby kolonii redukována na hodnoty, které Jsou pro sbírkové účely zcela dostatečné. Celková bioluminiscence kultur Je snížena na 1/10 až 1/4 původní hodnoty před lyofilizaci, což velmi dobře vyhovuje potřebám mikrobiálního textu toxicity.It is clear from the table that in all the microorganisms studied, the lyophilization according to the invention reduces the ability of the colony to form to values which are completely sufficient for collection purposes. The total bioluminescence of the cultures is reduced to 1/10 to 1/4 of the original value before lyophilization, which very well meets the needs of the microbial toxicity text.

TabulkaTable

Vliv konzervační metody podle vynálezu na životaschopnost a bioluminiscenci fotobaktériíInfluence of the preservation method according to the invention on the viability and bioluminescence of photobacteria

Mikroorganismus Schopnost tvorby kolonii3 Bioluminiscence8 Microorganism Ability to form colonies 3 Bioluminescence 8

před before lyof. lyof. 90 dnů 90 days po lyof. by lyof. před lyof. before lyof. 90 dnů po fyof . 90 days after phyof. P. phosphoreum MVI 02 P. phosphoreum MVI 02 4,28 4.28 x 109 x 10 9 1,48 x 1.48 x 108 10 8 695 695 65 65 P. leiognathi LN - la P. leiognathi LN - la 2,04 2.04 x 109 x 10 9 5,70 x 5.70 x io8 io 8 191 191 48 . 48. V. fiocheri MO-1 V. fiocheri MO-1 4,40 4.40 x 10 x 10 6,81 x 6.81 x 108 10 8 944 944 243 243

= přepočteno na koncentraci životaschopných buněk v 1 mL suspenze (průměr z 5 hodnot) = V arbitrácních jednotkách displeje luminometru Microtox 2055. Měřena byla vždy luminiscence 0,01 mL bakteriální suspenze v 0,5 mL 3 % hmot. NaCl (průměr ze 3 hodnot).= converted to the concentration of viable cells in 1 mL of suspension (average of 5 values) = In the arbitration units of the Microtox 2055 luminometer display. The luminescence of 0.01 mL of bacterial suspension in 0.5 mL of 3% w / w was always measured. NaCl (average of 3 values).

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION Způsob konzervace luminiscentnich bakterii lyofilisací, vyznačující se tím, že bakteriální buňky se lyofilizuji v lyofilním médiu, které obsahuje kryoprotektivní látku laktozu v koncentraci 10 až 25 % hmot a jako látku usnadňující rehydrataci rozpustný škrob v koncentraci 1 až 10 % hmot, a před použitím se rehydratují roztokem uni-univalentního elektrolytu, s výhodou NaCl, jehož koncentrace před lyofilizací je 0,8 až 1,2 % hmot., přičemž rehydratace se provádí doplněním do původního objemu přídavkem 2 % roztoku NaCl.A method for preserving luminescent bacteria by lyophilization, characterized in that the bacterial cells are lyophilized in a lyophilized medium containing 10 to 25% by weight of cryoprotectant lactose and 1 to 10% by weight of soluble starch as a rehydration facilitator, and before use. they are rehydrated with a solution of a uniform electrolyte, preferably NaCl, the concentration of which before lyophilization is 0.8 to 1.2% by weight, the rehydration being carried out by making up to the original volume by adding 2% NaCl solution.
CS874608A 1987-06-22 1987-06-22 Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization CS268012B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS874608A CS268012B1 (en) 1987-06-22 1987-06-22 Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS874608A CS268012B1 (en) 1987-06-22 1987-06-22 Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS460887A1 CS460887A1 (en) 1989-07-12
CS268012B1 true CS268012B1 (en) 1990-03-14

Family

ID=5389247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS874608A CS268012B1 (en) 1987-06-22 1987-06-22 Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS268012B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS460887A1 (en) 1989-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zobell et al. Filament formation by Escherichia coli at increased hydrostatic pressures
EP0226394B1 (en) Production of microbial field crop inoculants
CA1238875A (en) Method of culturing freeze-dried microorganisms
Danso et al. Survival of two strains of Rhizobium in soil
EP0755456B1 (en) A rapid microbiological test for the detection of antibacterial compounds
EP0510188A1 (en) Process for preparation of bacterial agricultural products
US4879239A (en) Method of culturing freeze-dried microorganisms and resultant preparation
JPH078769B2 (en) Method for controlling soil nematode and nematode control composition used therefor
Pesenti-Barili et al. Survival of Agrobacterium radiobacter K84 on various carriers for crown gall control
US5939282A (en) Methods of assessing viability of microbial cultures
Wang et al. Influence of agitation and aeration on growth and antibiotic production by Xenorhabdus nematophila
AU6000400A (en) Storage of microorganisms, cells and tissue
Berikten Survival of thermophilic fungi in various preservation methods: a comparative study
Sakane et al. Long-term preservation of halophilic archaebacteria and thermoacidophilic archaebacteria by liquid drying
CS268012B1 (en) Method of preserving luminescent bacteria by lyophilization
Janda et al. Long‐term preservation of active luminous bacteria by lyophilization
Lowe et al. Ecological studies on coccoid bacteria in a pine forest soil—II. Growth of bacteria introduced into soil
Fennell et al. Further investigations on the preservation of mold cultures
CN117158474A (en) Application of Paenibacillus Provensis PP-2 in sea bass fresh-keeping
Henis et al. Inhibition of fungal growth by bacteria during cellulose-decomposition
Jong Microbial germplasm
RU2849182C1 (en) Nutritional medium for growing cultures of gram-negative bacteria with increased cell viability retention periods
Souza et al. Application of biopolymers to preserve'Pseudomonas fluorescens' cells and their efficiency in the biological control of'Macrophomina'sp.
Schu et al. Evaluation of different preparation parameters for the production and cryopreservation of seed cultures with recombinant Saccharomyces cerevisae
Stojanova et al. The influence of Lyophilization conditions on Yeast vitality and Fermentation activity.