Exogenous Trehalose Improves Growth, Glycogen and Poly-3-Hydroxybutyrate (PHB) Contents in Photoautotrophically Grown Arthrospira platensis under Nitrogen Deprivation.
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Nat-Anong Mudtham; Authen Promariya; Chanchanok Duangsri; Cherdsak Maneeruttanarungroj; Suchanit Ngamkala; Nattaphong Akrimajirachoote; Sorawit Powtongsook; Tiina A Salminen; Wuttinun Raksajit
Abstrakti:
<p>Glycogen and poly-3-hydroxybutyrate (PHB) are excellent biopolymer products from cyanobacteria. In this study, we demonstrate that nitrogen metabolism is positively influenced by the exogenous application of trehalose (Tre) in Arthrospira platensis under nitrogen-deprived (−N) conditions. Cells were cultivated photoautotrophically for 5 days under −N conditions, with or without the addition of exogenous Tre. The results revealed that biomass and chlorophyll-a content of A. platensis experienced enhancement with the addition of 0.003 M and 0.03 M Tre in the −N medium after one day, indicating relief from growth inhibition caused by nitrogen deprivation. The highest glycogen content (54.09 ± 1.6% (w/w) DW) was observed in cells grown for 2 days under the −N + 0.003 M Tre condition (p < 0.05), while the highest PHB content (15.2 ± 0.2% (w/w) DW) was observed in cells grown for 3 days under the −N + 0.03 M Tre condition (p < 0.05). The RT-PCR analysis showed a significant increase in glgA and phaC transcript levels, representing approximately 1.2- and 1.3-fold increases, respectively, in A. platensis grown under −N + 0.003 M Tre and −N + 0.03 M Tre conditions. This was accompanied by the induction of enzyme activities, including glycogen synthase and PHA synthase with maximal values of 89.15 and 0.68 µmol min <sup>−1</sup> mg <sup>−1</sup> protein, respectively. The chemical structure identification of glycogen and PHB from A. platensis was confirmed by FTIR and NMR analysis. This research represents the first study examining the performance of trehalose in promoting glycogen and PHB production in cyanobacteria under nitrogen-deprived conditions.</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Biokemia, solu- ja molekyylibiologia
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.3390/biology13020127
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä