Exploring the hemicellulolytic properties and safety of Bacillus paralicheniformis as stepping stone in the use of new fibrolytic beneficial microbes.

Autor: Ngom SI; Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, Micalis Institute, 78350, Jouy-en-Josas, France., Maski S; Laboratoire de Microbiologie et Biologie Moléculaire, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Département de Biologie, Faculté des Sciences, Université Mohammed V, Rabat, Morocco., Rached B; Collections Coordonnées Marocaines de Microorganismes, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Plateforme Génomique Fonctionnelle, Unité d'Appui Technique à la Recherche Scientifique, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Laboratoire de Chimie-Physique et Biotechnologies des Biomolécules et Matériaux/Equipe Microbiologie Biomolécules et Biotechnologies, Faculté des Sciences et Techniques, Mohammedia, Morocco., Chouati T; Collections Coordonnées Marocaines de Microorganismes, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Plateforme Génomique Fonctionnelle, Unité d'Appui Technique à la Recherche Scientifique, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Biologie médicale, Pathologie humaine et Expérimentale et Environnement, Faculté de Médecine et de pharmacie de Rabat, Rabat, Morocco., Oliveira Correia L; Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, Micalis Institute, PAPPSO, 78350, Jouy-en-Josas, France., Juste C; Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, Micalis Institute, 78350, Jouy-en-Josas, France., Meylheuc T; Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, Micalis Institute, MIMA2, 78350, Jouy en Josas, France., Henrissat B; Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques, Centre National de la Recherche Scientifique, Aix-Marseille Université, 13288, Marseille, France.; Department of Biological Sciences, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia.; Department of Biotechnology and Biomedicine, Technical University of Denmark, Kgs. Lyngby, Denmark., El Fahime E; Plateforme Génomique Fonctionnelle, Unité d'Appui Technique à la Recherche Scientifique, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Biologie médicale, Pathologie humaine et Expérimentale et Environnement, Faculté de Médecine et de pharmacie de Rabat, Rabat, Morocco., Amar M; Laboratoire de Microbiologie et Biologie Moléculaire, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco.; Collections Coordonnées Marocaines de Microorganismes, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco., Béra-Maillet C; Université Paris-Saclay, INRAE, AgroParisTech, Micalis Institute, 78350, Jouy-en-Josas, France. christel.maillet@inrae.fr.; Laboratoire de Microbiologie et Biologie Moléculaire, Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique, Rabat, Morocco. christel.maillet@inrae.fr.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Scientific reports [Sci Rep] 2023 Dec 20; Vol. 13 (1), pp. 22785. Date of Electronic Publication: 2023 Dec 20.
DOI: 10.1038/s41598-023-49724-8
Abstrakt: Bacillus strains from the Moroccan Coordinated Collections of Microorganisms (CCMM) were characterised and tested for fibrolytic function and safety properties that would be beneficial for maintaining intestinal homeostasis, and recommend beneficial microbes in the field of health promotion research. Forty strains were investigated for their fibrolytic activities towards complex purified polysaccharides and natural fibres representative of dietary fibres (DFs) entering the colon for digestion. We demonstrated hemicellulolytic activities for nine strains of Bacillus aerius, re-identified as Bacillus paralicheniformis and Bacillus licheniformis, using xylan, xyloglucan or lichenan as purified polysaccharides, and orange, apple and carrot natural fibres, with strain- and substrate-dependent production of glycoside hydrolases (GHs). Our combined methods, based on enzymatic assays, secretome, and genome analyses, highlighted the hemicellulolytic activities of B. paralicheniformis and the secretion of specific glycoside hydrolases, in particular xylanases, compared to B. licheniformis. Genomic features of these strains revealed a complete set of GH genes dedicated to the degradation of various polysaccharides from DFs, including cellulose, hemicellulose and pectin, which may confer on the strains the ability to digest a variety of DFs. Preliminary experiments on the safety and immunomodulatory properties of B. paralicheniformis fibrolytic strains were evaluated in light of applications as beneficial microbes' candidates for health improvement. B. paralicheniformis CCMM B969 was therefore proposed as a new fibrolytic beneficial microbe candidate.
(© 2023. The Author(s).)
Databáze: MEDLINE
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