Free access
Issue
Lait
Volume 80, Number 2, March-April 2000
Page(s) 267 - 276
DOI http://dx.doi.org/10.1051/lait:2000125
DOI: 10.1051/lait:2000125

Lait 80 (2000) 267-276

Effect of bile on the $\beta$-galactosidase activity of dairy propionibacteria

Gabriela Záratea - Silvia Gonzaleza,b - Adriana Pérez Chaiaa,b - Guillermo Olivera

aCentro de Referencia para Lactobacilos (CERELA), Chacabuco 145, 4000 San Miguel de Tucumán, Argentina
bFacultad de Bioquímica, Química y Farmacia, Universidad Nacional de Tucumán, Ayacucho 491, 4000 San Miguel de Tucumán, Argentina

(Received 5 January 1998; accepted 13 August 1999)

Abstract:

In the present study, the effect of bile on the growth, cell permeabilization and $\beta$-galactosidase activity of dairy propionibacteria was determined. Two groups of strains with different behavior in media with oxgall (dehydrated fresh bile) could be observed, and were named bile-tolerant and non bile-tolerant groups. The $\beta$-galactosidase activity of bile-tolerant strains increased during the growth in media containing 0.15 and 0.30% oxgall. The incubation of cell suspensions in phosphate buffer with oxgall increased the $\beta$-galactosidase activity of all the studied strains. They were permeabilized by bile, permitting more substrate to enter the cells to be hydrolyzed by $\beta$-galactosidase. A higher specific activity was observed in cell-free extracts obtained from cultures in media with oxgall, indicating increased enzyme synthesis in the presence of bile. The enzyme activity was also increased by sodium taurocholate and sodium chloride. These results suggest that bile-tolerant strains of propionibacteria can provide meaningful $\beta$-galactosidase activity by permeabilization of the cells and increased enzyme synthesis during growth in the gut. The non bile-tolerant strains did not grow in media with bile. They were permeabilized, but their $\beta$-galactosidase was inactivated when they were exposed for a long time to bile in the growth media. Thus, their contribution to the $\beta$-galactosidase activity in the gut does not appear to be significan


Keywords: Propionibacteria / bile tolerance / $\beta$-galactosidase

Résumé:

Effet de la bile sur l'activité $\beta$-galactosidase de bactéries propioniques laitières. Dans la présente étude, l'effet de la bile sur la croissance, la perméabilisation cellulaire et l'activité $\beta$-galactosidase de bactéries propioniques laitières a été déterminé. Deux groupes de souches ayant des comportements différents dans des milieux supplémentés en oxgall (bile fraîche déshydratée) pouvaient être observés et ont été appelés l'un bile-tolérant et l'autre bile non-tolérant. L'activité $\beta$-galactosidase des souches bile-tolérantes augmentait au cours de la croissance dans les milieux contenant 0,15 et 0,30 % d'oxgall. L'incu-
bation des suspensions cellulaires dans un tampon phosphate avec oxgall augmentait l'activité $\beta$-galactosidase pour toutes les souches étudiées. Elles étaient perméabilisées par la bile, permettant à plus de substrat d'entrer dans les cellules et d'être hydrolysé par la $\beta$-galactosidase. Une activité spécifique plus élevée était observée dans les extraits intracellulaires obtenus à partir de cultures dans les milieux supplémentés en oxgall, indiquant une synthèse enzymatique accrue en présence de bile. L'activité enzymatique était également augmentée par le taurocholate de sodium et le chlorure de sodium. Ces résultats suggèrent que les souches bile-tolérantes de bactéries propioniques peuvent produire une activité significative de $\beta$-galactosidase par perméabilisation des cellules et synthèse accrue d'enzyme pendant la croissance dans l'intestin. Les souches bile non-tolérantes ne croissaient pas dans les milieux avec bile. Elles étaient perméabilisées, mais leur $\beta$-galactosidase était inactivée quand elles étaient exposées pendant longtemps à la bile dans les milieux de croissance. Leur contribution à l'activité $\beta$-galactosidase dans l'intestin pourrait donc être négligeable.


Mots clé : Propionibacterium / tolérance à la bile / $\beta$-galactosidase

Correspondance et tirés à part : Adriana Pérez Chaia
Fax: (54) 81 310465; apchaia@cerela.org.ar

Copyright INRA, EDP Sciences