This research was financially supported by the SIAM Gravitation Grant 024.002.002, the Netherlands Organization for Scientific Research and by the Dutch Technology Foundation (STW - Simon Stevin Meester 2013). The authors want to thank Mario Pronk for providing the granular sludge samples.

NOTA: AGS sono stati raccolti dal reattore pilota Nereda presso l&#39;impianto di trattamento delle acque reflue Utrecht, Paesi Bassi. Il reattore è stato alimentato con depurazione comunale. Il fango granulare aveva un indice di volume dei fanghi (SVI 5min) di 59,5 ml / g VSS. Il fango è stato campionato in aprile alla fine di un ciclo aerobico. Dopo il campionamento, il fango è stato immediatamente trasportato al laboratorio, setacciato e conservato a -20 ° C fino al momento dell&#39;uso. 1. Estrazione EPS NOTA: fango granulare Centrifugare a 4.000 × g e 4 ° C per 20 minuti, e decantare il surnatante. Raccogliere granuli nel pellet per le estrazioni. I solidi totali (TS) e solidi volatili (VS) dei granuli sono state determinate mediante i metodi standard 23. Il fattore di conversione tra granuli peso umido - il peso dei granuli prelevati direttamente dal pellet - e TS è stato determinato prima della estrazione. Tutte le estrazioni sono stati fatti in triplicato. NOTA: 3 g g bagnatoranules sono stati utilizzati per ogni metodo di estrazione. I loro TS e valori VS (0,39 g TS e 0,34 g VS), misurato in triplicato, sono stati usati per calcolare il rendimento di estrazione. <ol><li> Estrazione centrifugazione 11 <ol><li> Trasferimento 3 g (peso umido) di granuli in un tubo di centrifugazione e riempire il tubo di centrifugazione a 50 ml con acqua demineralizzata. </li><li> Un po &#39;scuotere il tubo di centrifugazione a mano. </li><li> Centrifugare il tubo di centrifugazione contenente la miscela a 4.000 × g e 4 ° C per 20 min. </li><li> Raccogliere il surnatante in un bicchiere di vetro, scartare il pellet e continuare con il surnatante come descritto nella sezione 1.7. </li></ol></li><li> Estrazione Sonicazione 10 <ol><li> Trasferimento 3 g (peso umido) di granuli in un tubo di centrifugazione e riempire il tubo di centrifugazione a 50 ml con acqua demineralizzata. </li><li> Applicare sonicazione pulsata in ghiaccio per 2,5 min a 40 W alla miscela. </li><li> Centrifugare la centrifugazioneprovetta contenente la miscela a 4.000 × g e 4 ° C per 20 min. </li><li> Raccogliere il surnatante in un bicchiere di vetro, scartare il pellet e continuare con il surnatante come descritto nella sezione 1.7. </li></ol></li><li> L&#39;acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) di estrazione 11 <ol><li> Trasferimento 3 g (peso umido) di granuli in una bottiglia di vetro da 100 ml e riempire la bottiglia a 50 ml con 2% (w / v) di EDTA. </li><li> Leggermente agitare il flacone a mano e conservare in frigorifero a 4 ° C per 3 ore. </li><li> Trasferire il composto in un tubo di centrifugazione 50 ml. </li><li> Centrifugare il tubo di centrifugazione contenente la miscela a 4.000 × g e 4 ° C per 20 min. </li><li> Raccogliere il surnatante in un bicchiere di vetro, scartare il pellet e continuare con il surnatante come descritto nella sezione 1.7. </li></ol></li><li> Formamide - Estrazione di idrossido di sodio (NaOH) 13 <ol><li> Trasferimento 3 g (peso umido) di granuli in un 100bottiglia di vetro ml e riempire la bottiglia a 50 ml con acqua demineralizzata. </li><li> Aggiungere 0,3 ml 99% formammide. </li><li> Leggermente agitare il flacone a mano e conservare in frigorifero a 4 ° C per 1 ora. </li><li> Aggiungere 20 ml di 1 M NaOH alla sospensione granuli. </li><li> Leggermente agitare il flacone a mano e conservare in frigorifero a 4 ° C per 3 ore. </li><li> Trasferire il composto in modo uniforme in due da 50 ml tubo di centrifugazione. </li><li> Centrifugare le provette centrifugazione contenenti la miscela a 4.000 × g e 4 ° C per 20 min. </li><li> Raccogliere il surnatante in un bicchiere di vetro, scartare il pellet e continuare con il surnatante come descritto nella sezione 1.7. </li></ol></li><li> Estrazione di NaOH 11 - Formaldeide <ol><li> Trasferimento 3 g (peso umido) di granuli in una bottiglia di vetro da 100 ml e riempire la bottiglia a 50 ml con acqua demineralizzata. </li><li> Aggiungere 0,3 ml di 37% di formaldeide. </li><li> Un po &#39;agitare la bottiglia a mano e negozioin frigorifero a 4 ° C per 1 ora. </li><li> Aggiungere 20 ml di 1 M NaOH alla sospensione granuli. </li><li> Leggermente agitare il flacone a mano e conservare in frigorifero a 4 ° C per 3 ore. </li><li> Trasferire il composto in modo uniforme in due da 50 ml tubo di centrifugazione. </li><li> Centrifugare le provette centrifugazione contenenti la miscela a 4.000 × g e 4 ° C per 20 min. </li><li> Raccogliere il surnatante in un bicchiere di vetro, scartare il pellet e continuare con il surnatante come descritto nella sezione 1.7. </li></ol></li><li> Alta temperatura - estrazione di carbonato di sodio (Na 2 CO 3) 9,22,24 <ol><li> Preriscaldamento 150 ml acqua di rubinetto in un bicchiere di vetro 1000 ml su un agitatore magnetico a 80 ° C. </li><li> Trasferimento 3 g (peso umido) di granuli in un pallone da 250 ml sconcertato e riempire il pallone a 50 ml con acqua demineralizzata. </li><li> Aggiungere 0,25 g di Na 2 CO 3 anidro o 0,67 g di Na 2 CO 3 • 10H <sub&gt; 2 O nel pallone per ottenere un 0.5% (w / v) Na 2 CO 3 concentrazione. </li><li> Mettere il pallone contenente la miscela nella vasca d&#39;acqua. Coprire il pallone e il vetro becher separatamente con foglio di alluminio per evitare l&#39;evaporazione. </li><li> Mescolare la miscela per 35 min a 400 rpm a 80 ° C. </li><li> Trasferire il composto in un tubo di centrifugazione 50 ml. </li><li> Centrifugare il tubo di centrifugazione contenente la miscela a 4.000 × g e 4 ° C per 20 min. </li><li> Raccogliere il surnatante e scartare il pellet. </li></ol></li><li> TS e VS misura di tutti gli estratti secondo i metodi standard 23. <ol><li> Prendere il surnatante e dializzare per 24 ore contro le 1.000 ml di acqua ultrapura (sacchetto di dialisi con peso molecolare 3.500 Da tagliare (MWCO)) 11,12. Cambiare l&#39;acqua di dialisi dopo 12 ore per aumentare l&#39;effetto della dialisi. </li><li> Trasferire una frazione ragionevole (circa 1/3) del surnatante dializzato perun piatto di alluminio per TS e VS di misura 23. NOTA: Asciugare il campione durante la notte a 105 ° C. La differenza di peso della capsula di alluminio vuota e il piatto di alluminio contenente il campione essiccato è il contenuto TS. Poi bruciare lo stesso piatto di alluminio contenente il campione a 550 ° C per 2 ore. La differenza di peso tra il piatto di alluminio vuota e il piatto di alluminio contenente il campione bruciato è il contenuto di ceneri. La differenza tra il contenuto di TS e cenere è il contenuto VS. </li><li> Per ogni estratto, trasferire la frazione residua del surnatante dializzato di 10 bicchieri di vetro ml. Addensare il supernatante per 2 giorni a 60 ° C fino ad un volume finale di 1-2 ml per aumentare la concentrazione del polimero nel surnatante. </li></ol></li></ol> 2. alginato come extracellulare Polymer (ALE) Estrazione <ol><li> Dializzare l&#39;estratto ottenuto al punto 1.6.8 in base al punto 1.7.1. </li><li> Trasferire l&#39;estratto dializzato in un bicchiere di vetro da 250 ml. Lentoly mescolare l&#39;estrazione a 100 rpm e la temperatura ambiente. monitorare costantemente variazioni di pH con un elettrodo di pH, mentre l&#39;aggiunta di 1 M di acido cloridrico (HCl) ad un pH finale di 2,2 ± 0,05 per ottenere ALE in forma acida. </li><li> Dopo aver regolato il pH a 2,2, trasferire l&#39;estratto in un tubo da 50 ml centrifugazione e centrifugare a 4000 xg e 4 ° C per 20 min. </li><li> Eliminare il surnatante e raccogliere il pellet gel. Il pellet gel-like è ALE in forma acida. </li><li> Per ottenere il sodio (o potassio) forma di ALE, aggiungere lentamente 0,5 M NaOH (o 0,5 M di idrossido di potassio) per il gel ottenuto nello stadio 2.4, durante la miscelazione del gel lentamente con una bacchetta di vetro a mano fino a raggiungere pH 8,5. </li></ol> 3. ionica Hydrogel test Formazione NOTA: Al fine di verificare se l&#39;EPS estratti avevano ionici proprietà di formazione idrogel, un test di formazione tallone con ioni Ca 2+ è stato utilizzato 25. <ol><li> Dopo ispessimento della estratto nel passo 1.7.3 perun volume di 1-2 ml, mescolare lentamente la miscela con una bacchetta di vetro e regolare il pH a 8,5 con 0,5 M NaOH. </li><li> Prendere l&#39;estratto del punto 3.1 o ALE sodio passo 2.5 e gocciolare lentamente dell&#39;estratto con una pipetta Pasteur in 2,5% (w / v) di cloruro di calcio (CaCl 2) soluzione. NOTA: Se l&#39;EPS estratto ha gel idrogel ionica formando proprietà, a forma di goccia sarà formato (sferici) perline. Se l&#39;EPS estratto ha gel idrogel ionica formando proprietà, l&#39;estratto si disperderà nella soluzione di CaCl 2. </li></ol> 4. Prova di stabilità del ionica Hydrogel NOTA: Per comprendere meglio il ruolo dell&#39;idrogel EPS ionici nella formazione della struttura AGS, prove di stabilità sono state effettuate sulle perline idrogel ionici del Na 2 CO 3 estrazione, raccolti nel passaggio 3.2. <ol><li> Mantenere le perline idrogel per 30 minuti nella soluzione di CaCl 2. </li><li> Utilizzare un cucchiaio per togliere le perle di idrogel dal CaCl 2 </sub&gt; soluzione e dividere le perline in quattro frazioni uguali. </li><li> Conservare frazione 1 in 10 ml di acqua demineralizzata per 4 ore a 4 ° C. Le seguenti prove di stabilità sono state eseguite nello stesso modo come descritto nei metodi di estrazione 1.3 - 1.5. </li><li> frazione negozio 2 in 10 ml 2% (w / v) di EDTA per 3 ore a 4 ° C. </li><li> Conservare frazione 3 a 7,15 ml di acqua demineralizzata con 60 microlitri 99% formammide per 1 ora a 4 ° C. Quindi aggiungere 2,85 ml 1 M NaOH e frazione memoria 3 per 3 ore a 4 ° C. </li><li> Conservare frazione 4 in 7,15 ml di acqua demineralizzata con 60 microlitri 37% di formaldeide per 1 ora a 4 ° C. Quindi aggiungere 2,85 ml 1 M NaOH e frazione deposito 4 per 3 ore a 4 ° C. </li><li> Monitorare se c&#39;è disgregazione visibile delle perline durante la conservazione, nelle condizioni descritte ai punti 4.3 - 4.6 a valutare se le perline resistere alle condizioni di estrazione. </li></ol>

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Biotechnol. 188, 130-135 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Osservazioni per la sezione protocollo L&#39;estrazione di EPS / ALE è descritto per un volume di 50 ml e 3 g di granuli. Questi valori sono da intendersi come linee guida. Estrazioni con concentrazioni più elevate di granuli possono diminuire la resa dei EPS estratti. Durante l&#39;estrazione ALE la temperatura deve essere mantenuta costante a 80 ° C per 30 min. Il tempo necessario per la miscela per riscaldare (circa 5 min) è incluso nel protocollo. Inoltre, l&#39;efficacia di estrazione viene migliorata utilizzando un ancoretta magnetica della stessa dimensione del diametro del fondo matraccio. Questo si tradurrà in buone proprietà di miscelazione e effetti di fresatura, promuovendo l&#39;estrazione di EPS. Più tardi, nella sezione del protocollo, TS e VS rendimenti di tutte le estrazioni (surnatante raccolti nei passaggi 1.1-1.6) sono determinati. Dialisi deve essere eseguita prima della TS e VS misura di diminuire possibili errori dovuti alla presenza di sostanze chimiche usate per estrazioni. UNMWCO di 3.500 Da consiglia di rimuovere queste sostanze chimiche, pur mantenendo le macromolecole EPS all&#39;interno del sacchetto di dialisi. La sacca di dialisi dovrebbe avere un volume maggiore del volume dell&#39;estratto. Ciò è necessario, in quanto il volume dell&#39;estratto aumenta durante la dialisi (ad esempio, per l&#39;estrazione EDTA fino a aumento di volume del 40%). Il grado di rimozione chimica mediante dialisi può essere determinata misurando il pH nel campione prima e dopo la dialisi. In alternativa, misure di conducibilità dell&#39;acqua di dialisi mostrano l&#39;estensione della rimozione di ioni. Per ottenere ALE dall importo totale estratto i EPS (punti 1.6 e 2) la fase di dialisi è facoltativo. Tuttavia, la dialisi ha tre vantaggi: riduce la quantità di HCl necessaria per la precipitazione, migliora il trasferimento di massa di acido nell&#39;estratto e diminuisce il contenuto di ceneri del ALE ottenuto. Per la precipitazione di ALE è consigliabile utilizzare un bicchiere di vetro con un volume molto maggiore della estrat. Na 2 CO 3 è normalmente overdose nell&#39;estrazione. Il HCl aggiunto sarà dapprima reagire con Na 2 CO 3 rimasti nell&#39;estratto, causando la formazione di biossido di carbonio e, se il campione non è stato dializzato prima, in schiuma. Durante l&#39;aggiunta di HCl, l&#39;estratto dovrebbe essere mescolato lentamente di ancoretta magnetica della stessa dimensione del fondo del bicchiere. Una barra di agitazione di queste dimensioni e lenta agitazione si tradurrà in una miscelazione uniforme senza rompere la struttura del precipitato. Se grumi gel acidi si formano nell&#39;estratto, il bicchiere deve essere agitato un po &#39;a mano. La precipitazione viene condotta con una concentrazione di acido di 1 M di evitare un forte aumento del volume dell&#39;estratto mentre ancora ottenere una distribuzione omogenea di acido nel campione. concentrazioni di acido più elevate possono comportare una diminuzione del pH regionale e ciuffi gel acidi formazione. Un pH inferiore a 2,0 diminuisce la quantità di ALE che può essere recuperato, probabilmente a causa di cambiamenti strutturalidei polimeri a pH inferiore. E &#39;quindi importante mantenere il pH finale a 2,20 ± 0,05. limitazioni Il metodo di estrazione ALE intende estrarre polimeri extracellulari strutturali delle EPS da AGS o biofilm in generale e non è inteso per estrarre tutti presenti EPS. Per estrarre tutti EPS, una combinazione di più di un metodo di estrazione è necessaria. Inoltre, come illustrato con l&#39;aumento della resa VS EPS applicando un&#39;estrazione doppie e quadruple, una singola estrazione sarà non estrarre tutti EPS strutturali. Estrazione ALE è un metodo di estrazione EPS dura, combinando costante miscelazione con condizioni di calore e alcaline. Per questo motivo è possibile che materiale intracellulare viene estratto insieme ai EPS. Anche se la lisi cellulare può essere causato da tecniche di estrazione fisica e chimica (sonicazione 31,32, 31,32 NaOH, EDTA 11,32, CER 32, 32 e di calore ad alta taglio tassi di missaggio 19), la presenza di materiale intracellulare in EPS recuperati deve ancora essere verificata. La proprietà ionico gelificante delle EPS estratte è l&#39;obiettivo principale di questa ricerca, se l&#39;EPS recuperato contiene materiale intracellulare non è stato analizzato. La ricerca futura si concentrerà sull&#39;identificazione materiale intracellulare nelle EPS estratti. Solubilizzante la matrice idrogel di AGS è cruciale per estrarre EPS strutturali EPS forma una matrice idrogel densa e compatta in AGS. Sebbene EPS contiene varie classi di macromolecole organiche quali polisaccaridi, proteine, acidi nucleici, lipidi (fosfo), sostanze umiche e alcuni polimeri intercellulari 7,5,8, non tutti formare un gel. Solo quei polimeri gelificanti sono qui considerati come polimeri strutturali in EPS. Lo scopo di EPS estrazioni è per solubilizzare dapprima EPS e quindi raccogliere i EPS solubilizzate. Se l&#39;EPS strutturale (vale a dire, tha EPS formando un idrogel) è la porta di estrazione, la matrice di gel di AGS deve essere solubilizzati prima. Solo metodi che possono solubilizzare la matrice di gel sono in grado di estrarre EPS strutturali. In questa ricerca, più frequenti utilizzate EPS metodi di estrazione, come centrifugazione 10-15, sonicazione 10,14,15, EDTA 10 - 12,14,15, formaldeide + NaOH 10 - 15 e formammide + NaOH 13 non poteva isolare efficacemente l&#39;strutturale EPS. Ciò è dovuto al fatto che la matrice idrogel dei granuli aerobici non è stato solubilizzato con questi metodi. Per questo motivo, prove di stabilità nella sezione 4 sono stati eseguiti solo con le condizioni attuali in EDTA, formammide + NaOH e formaldeide + estrazione di NaOH. Questi tre estrazioni non erano in grado di isolare EPS strutturali, ma ancora ottenere il massimo rendimento VS EPS oltre il Na 2 CO 3 estrazione. condizioni Of Na 2 CO 3 estrazione non è applicata a questo metodo di estrazione chiaramente solubilizzati matrice AGS. Quindi le condizioni applicate durante la prova di stabilità sono state considerate rappresentative. Estrazione con resina a scambio cationico (CER), un altro metodo di estrazione EPS utilizzato di frequente, non è stato considerato per questo confronto, come gli studi precedenti sulla estrazione EPS con CER non danno i risultati migliori rispetto alle estrazioni chimici utilizzati qui. EPS gelificanti nei AGS EPS gelificanti sono considerati come i EPS strutturali nella matrice idrogel di AGS. Vale la pena notare che ci sono vari tipi di idrogel come gel ionici, gel di temperatura indotta e gel pH indotti. Questo studio si concentra solo su EPS che formano gel ionici. Per quanto riguarda la grande frazione di materiale gel strutturale estratto, questo è probabilmente i EPS strutturali dominanti. Ci sono certamente possibilità che altri tipi di EPSche formano diversi tipi di idrogel (per esempio, pH gel indotta 28) esiste nello stesso o altro tipo di granuli aerobici. Tuttavia, non importa che tipo di idrogel è rivolto, solubilizzanti la matrice EPS gel è il passo più importante per estrarre EPS gelificanti. Attualmente, poca ricerca è stata fatta su EPS strutturali del fango granulare. L&#39;estrazione ALE descritto in questo protocollo è in grado di estrarre EPS gelificanti da AGS e verrà utilizzato in studi futuri per caratterizzare EPS strutturali. Più ricerca deve essere fatto su AGS, EPS strutturali e non strutturali EPS per meglio comprendere il processo e la funzione di granulazione e EPS. In particolare i seguenti tre punti devono essere indagati: il motivo per cui i microrganismi producono una tale quantità di EPS, qual è l&#39;esatta composizione di EPS e di come è la composizione di EPS, modificate in funzione dei cambiamenti ambientali. Rilevamento e analisi di tutti i composti coinvolti e la loro interactions aiuterà a comprendere biofilm e come usarli a nostro vantaggio.

Negli ultimi anni il processo di fango granulare (AGS) aerobico è diventato un popolare processo di trattamento biologico delle acque reflue, applicato con successo in diverse su larga scala impianti di depurazione 1. In contrasto con il processo a fanghi attivi convenzionali, elaborano i AGS microrganismi formano granuli invece di fiocchi 2. Questi granuli hanno una migliore sedimentazione, sono in grado di resistere a più alti tassi di carico organico, e hanno una maggiore tolleranza alla tossicità di fiocchi fanghi attivi 3. A differenza di biofilm, AGS si forma spontaneamente senza il coinvolgimento di qualsiasi materiale di supporto 4. In AGS, come in biofilm, microorganismi producono una notevole quantità di sostanze polimeriche extracellulari altamente idratati (EPS) 5 per formare una matrice idrogel in cui sono auto-immobilizzato 4 - 6. EPS sono una miscela complessa, costituita da polisaccaridi, proteine, acidi nucleici, (phospHo) lipidi, sostanze umiche ed alcuni polimeri intercellulari 5,7,8. Queste sostanze polimeriche interagiscono tra loro mediante forze elettrostatiche, legami idrogeno, forze ioniche attraenti e / o reazioni biochimiche, ecc 5, formando una struttura di rete terziaria densa e compatta. I polimeri in EPS che sono in grado di formare idrogeli 4,9 e contribuire alla formazione della struttura di rete terziaria sono a questo riguardo considerato EPS strutturali, un sottoinsieme del totale EPS. EPS sono responsabili della struttura chimica e proprietà fisiche dei granuli 5. E &#39;quindi fondamentale per capire la funzione di ogni composto EPS. Vari approcci sono applicati per estrarre EPS 10 - 15. Tuttavia, a causa della loro estrema complessità, è quasi impossibile estrarre tutti i componenti EPS da un unico metodo. Ad oggi, non vi è &quot;one size fits all&quot; metodo di estrazione EPS. La scelta del metodo di estrazione influenza non solo la quantità totale, ma anche la composizione dei polimeri recuperati 13,16 - 20. A seconda del tipo di fanghi e le EPS di interesse metodi differenti sono necessari. Estrazione polimeri gelificanti, caratterizzano le loro proprietà e indagare le loro interazioni con l&#39;altro e con EPS non-gelificanti contribuirà a rivelare il ruolo di EPS in formazione di fango aerobico granulare. Inoltre, i polimeri gelificanti sono anche biopolimeri utili in applicazioni industriali. Una possibile applicazione è stato già dimostrato utilizzando polimeri gelificanti da AGS come materiale di rivestimento per aumentare la resistenza all&#39;acqua di carta 21. Pertanto, sono necessari metodi di estrazione, specifici per EPS gelificanti. Lo scopo di questo studio è quello di sviluppare una metodologia per estrarre EPS gelificanti da AGS. Sei metodi di estrazione 10 - 15,22, che sono spesso utilizzati in letteratura, sono stati selezionati per estrarre EPS da AGS. L&#39;importo totale e la struttura gelificante dell&#39;EPS estratti sono stati confrontati per ciascuna metodologia.

<table><tbody><tr><td>250 ml baffled flask</td><td>Kimble</td><td>25630-250</td><td></td></tr><tr><td>1,000 ml glass beaker</td><td>VWR</td><td>213-1128</td><td></td></tr><tr><td>RCT basic, magnetic stirrer with thermometer</td><td>IKA</td><td>3810000</td><td></td></tr><tr><td>sodium carbonate decahydrate</td><td>Merck KGaA</td><td>1063911000</td><td></td></tr><tr><td>50 ml centrifugation tubes</td><td>greiner bio-one</td><td>227261</td><td></td></tr><tr><td>Multifuge 1 S-R, centrifuge</td><td>Heraeus/Thermo Scientific</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>hydrochloric acid, 37%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>30721-1L-GL-D</td><td></td></tr><tr><td>250 ml glass beaker</td><td>VWR</td><td>213-1124</td><td></td></tr><tr><td>calcium chloride dihydrate</td><td>Merck KGaA</td><td>1023821000</td><td></td></tr><tr><td>1 ml Pasteur Pipette</td><td>Copan</td><td>201C</td><td></td></tr></tbody></table>

extraction of structural extracellular polymeric substances from aerobic granular sludge

To evaluate and develop methodologies for the extraction of gel-forming extracellular polymeric substances (EPS), EPS from aerobic granular sludge (AGS) was extracted using six different methods (centrifugation, sonication, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), formamide with sodium hydroxide (NaOH), formaldehyde with NaOH and sodium carbonate (Na2CO3) with heat and constant mixing). AGS was collected from a pilot wastewater treatment reactor. The ionic gel-forming property of the extracted EPS of the six different extraction methods was tested with calcium ions (Ca2+). From the six extraction methods used, only the Na2CO3 extraction could solubilize the hydrogel matrix of AGS. The alginate-like extracellular polymers (ALE) recovered with this method formed ionic gel beads with Ca2+. The Ca2+-ALE beads were stable in EDTA, formamide with NaOH and formaldehyde with NaOH, indicating that ALE are one part of the structural polymers in EPS. It is recommended to use an extraction method that combines physical and chemical treatment to solubilize AGS and extract structural EPS.

estrazione EPS La comparsa dei granuli dopo l&#39;applicazione di differenti procedure di estrazione EPS è mostrato in Figura 1. La struttura forma e gel di granuli era intatto dopo centrifugazione (Figura 1a) ed estrazione EDTA (figura 1c). Granuli erano rotte in frammenti di dimensioni diverse per sonicazione. La torbidità in fase liquida potrebbe essere dovuto alla sospensione di piccoli frammenti (Figura 1b) come torbidità altamente diminuita dopo centrifugazione. Formammide e formaldeide da sola non ha avuto alcun impatto sul cambiando la forma del granulo e la sua struttura gel (dati non mostrati). Dopo l&#39;aggiunta di NaOH, la fase liquida attivata giallastro. Alcuni materiali soffici stato staccato dalla superficie dei granuli e formò un livello sopra granuli costante (Figura 1D e 1E). Tuttavia, la forma delgranuli non è stato modificato. L&#39;aggiunta di NaOH apparentemente migliorata EPS solubilizzazione, ma non potrebbe danneggiare la struttura della matrice di gel. In confronto, granuli completamente scomparse dopo Na 2 CO 3 di estrazione (Figura 1F). Invece sono formate una miscela di particelle gelatinose liquidi e minuscole sol-like, che mostra la matrice di gel di granuli era effettivamente solubilizzati. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig1.jpg" /> Figura 1. aerobici fango granulare EPS estrazioni. Per una migliore visualizzazione dell&#39;impatto di ciascun metodo di estrazione sui granuli, esperimenti sono stati condotti in 25 ml bottiglie di vetro. Dopo la procedura di estrazione, gli estratti sono stati conservati per 1 ora a temperatura ambiente per permettere la materia sospesa sedimenti. (A) estrazione di centrifugazione, (b) estrazione sonicazione, (c) estrazione EDTA, (d) Formamide - NaOH supplementarection, (e) Formaldeide - estrazione di NaOH, (f) ad alta temperatura -. Na 2 CO 3 estrazione <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54534/54534fig1large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> EPS resa rispetto alla frazione VS per ogni metodo è illustrato nella figura 2. La resa è presentato in mg VS EPS per g iniziale VS granuli. La quantità di EPS ottenuti con formaldeide + NaOH, formammide + NaOH e Na 2 CO 3 + calore + miscelazione sia superiore a quella di centrifugazione, sonicazione ed estrazione EDTA. Risultati simili a queste tecniche di estrazione sono stati mostrati anche da studi precedenti 11 - 13,15 indicano che le condizioni alcaline migliorare EPS solubilità 26,27. La quantità di EPS recuperato Na 2 CO 3<html> era il più alto, più di 20 volte di quello ottenuto soltanto per centrifugazione. Inoltre, la resa EPS totale di Na 2 CO 3 estrazione può essere ulteriormente migliorata da più estrazioni. A seconda estrazione utilizzando il pellet scartati in fase 1.6.8 (sezione protocollo) della prima dell&#39;estrazione aumentata la resa totale del 28%, estrazione quadrupla anche aumentato il rendimento complessivo del 46%. <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig2.jpg" /> Figura 2. I risultati di tutti i metodi di estrazione rispetto al VS resa e contenuto di ceneri. Per ogni estrazione la prima barra rappresenta la resa VS in mg VS EPS per g iniziale VS granuli. La seconda barra rappresenta la percentuale in peso di cenere nella ST estratti. Le barre di errore illustrano la deviazione standard dei tre estratti ottenuti per ogni tecnica di estrazione.&quot;_blank&quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Alginato-like polimero extracellulare (ALE) di estrazione Dopo il pH delle EPS estratti con Na 2 CO 3 estrazione è stata regolata a 2,2, 63% del totale VS è stato precipitato. Il precipitato è ALE acida 25. La frazione residua é EPS che possono essere solubilizzata nelle condizioni di estrazione, ma non può formare un precipitato a pH 2.2. Test di formazione ionica idrogel granuli aerobici sono stati descritti come simile ad un idrogel. Il processo di granulazione è stato considerato come un fenomeno gelificante con glicosidi come agente gelificante 4,9,25,28. Normalmente, Ca 2+ è uno dei cationi più comuni nelle acque reflue. Inoltre, si lega facilmente con polisaccaridi acidi (ad esempio,alginati e acido poli-galatturonico), presumibilmente come una contro-ioni a mediare gelificazione 29. Così risultante in un idrogel ionicamente reticolato. È stato osservato che l&#39;aggiunta di ioni Ca 2+ può accelerare fanghi aerobici granulazione 30. Pertanto, Ca 2+ ENV (idrogel ionici) potrebbe svolgere un ruolo importante nella costruzione della struttura a matrice gel in fango granulare aerobico. A questo proposito, se i EPS estratti forma un idrogel ionico con ioni Ca 2+ potrebbe essere utilizzato come un test per verificare se l&#39;EPS estratto è un polimero strutturale contribuendo alla formazione della matrice gel in fango granulare aerobico 9. In questa ricerca, per l&#39;EPS estratti da AGS (Figura 3a) con vari metodi, solo le EPS estratti con Na 2 CO 3 svolgono la forma di una goccia in 2.5% (w / v) CaCl soluzione 2 e ha formato stabili perline idrogel ionici .Inoltre, l&#39;ALE sodio ottenuto da questa EPS da operazioni aggiuntive (ALE estrazione polimero, figura 3b) visualizzata la stessa proprietà pure. Il colore e la morfologia delle Ca 2+ perline gel -ALE (Figura 3c) sono simili a fango granulare aerobico (Figura 3a). Apparentemente, l&#39;EPS estratti con il metodo Na 2 CO 3 contribuisce alla formazione della matrice gel in fango granulare aerobico. ALE, che è un componente principale di questa EPS sono polimeri strutturali, in grado di formare un idrogel ionici. Test di stabilità dell&#39;idrogel ionica È stato osservato che durante l&#39;estrazione EPS, granuli aerobici mantenuto la loro forma sferica in EDTA, formaldeide + NaOH e formamide + NaOH (Figura 1). Per capire se i polimeri strutturali estratti svolgono un ruolo nella stabilità dei granuli, Ca 2+ -ALE perline eranotrattati esattamente come granuli aerobici durante l&#39;estrazione. È interessante notare che, Ca 2+ perline -ALE visualizzate le stabilità simile a quello di AGS (Figura 3d - 3F), vale a dire, Ca 2+ -ALE perline erano estremamente stabile in EDTA. C&#39;era poca quantità di ALE staccato dalla superficie di Ca 2+ perline -ALE (minuscolo fiocco marrone nella figura 3e e 3f), quando il Ca 2+ -ALE perline erano stati immersi in formaldeide + NaOH e formammide + NaOH per tre ore rispettivamente. Questa somiglianza in termini di stabilità tra Ca 2+ perline -ALE e granuli aerobici indica che ALE sono una parte degli importanti polimeri strutturali che formano la matrice di gel AGS. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54534/54534fig3.jpg" /> Figura 3. granuli aerobici e ALE estratto. (A) granuli di pr acqua demineralizzataEstrazione ior. (B) ALE acido (estratto secondo i paragrafi 1.6 e 2) dopo centrifugazione a 4.000 xg e 4 ° C per 20 min. Risultati del test di stabilità dell&#39;idrogel ionica. (C) Ca 2+ -ALE-perline conservati in acqua demineralizzata per 4 ore a 4 ° C. (D) Ca 2+ -ALE-perline memorizzati nel 2% EDTA, per 3 ore a 4 ° C. (E) Ca 2+ -ALE-perline memorizzati nel formammide + NaOH per 4 ore a 4 ° C. (F) Ca 2+ -ALE-perline memorizzati nella formaldeide + NaOH per 4 ore a 4 ° C. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54534/54534fig3large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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Extraction of Structural Extracellular Polymeric Substances from Aerobic Granular Sludge

Il protocollo prevede una metodologia per solubilizzare fango granulare aerobico per estrarre polimeri extracellulari alginato-like (ALE).

Estrazione di sostanze strutturale extracellulare polimerici da aerobico granulare fanghi

To evaluate and develop methodologies for the extraction of gel-forming extracellular polymeric substances (EPS), EPS from aerobic granular sludge (AGS) ...

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Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high quality paper. Black liquor is a pulping waste generated by the kraft process that has potential for downstream bioconversion. However, the recalcitrant nature of the lignocellulose resources, its chemical derivatives that constitute the majority of available organic carbon within black liquor, and its basic pH present challenges to microbial biodegradation of this waste material. Methods for the collection and modification of black liquor for microbial growth are aimed at utilization of this pulp waste to convert the lignin, organic acids, and polysaccharide degradation byproducts into valuable chemicals. The lignocellulose extraction techniques presented provide a reproducible method for preparation of lignocellulose growth substrates for understanding metabolic capacities of cultured microorganisms. Use of gas chromatography-mass spectrometry enables the identification and quantification of the fermentation products resulting from the growth of microorganisms on pulping waste. These methods when used together can facilitate the determination of the metabolic activity of microorganisms with potential to produce fermentation products that would provide greater value to the pulping system and reduce effluent waste, thereby increasing potential paper milling profits and offering additional uses for black liquor.

Industrial wastes can be collected and modified to analyze microbial growth. Lignocellulose extraction techniques provide components to analyze specific biodegradation ability. Gas chromatography-mass spectrometry identifies fermentation products of microorganisms grown on pulping waste. These methods determine the metabolic capacity of microorganisms to degrade pulping waste.

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

Ricerca

Ambiente

Development of Sulfidogenic Sludge from Marine Sediments and Trichloroethylene Reduction in an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate reduction is used in industrial wastewater treatment to remove large concentrations of sulfate along with the chemical oxygen demand (COD) and heavy metals. The most common approach to the process is with anaerobic bioreactors in which sulfidogenic sludge is obtained through adaptation of predominantly methanogenic granular sludge to sulfidogenesis. This process may take a long time and does not always eliminate the competition for substrate due to the presence of methanogens in the sludge. In this work, we propose a novel approach to obtain sulfidogenic sludge in which hydrothermal vents sediments are the original source of microorganisms. The microbial community developed in the presence of sulfate and volatile fatty acids is wide enough to sustain sulfate reduction over a long period of time without exhibiting inhibition due to sulfide. 
This protocol describes the procedure to generate the sludge from the sediments in an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) type of reactor. Furthermore, the protocol presents the procedure to demonstrate the capability of the sludge to remove by reductive dechlorination a model of a highly toxic organic pollutant such as trichloroethylene (TCE). The protocol is divided in three stages: (1) the formation of the sludge and the determination of its sulfate reducing activity in the UASB, (2) the experiment to remove the TCE by the sludge, and (3) the identification of microorganisms in the sludge after the TCE reduction. Although in this case the sediments were taken from a site located in Mexico, the generation of a sulfidogenic sludge by using this procedure may work if a different source of sediments is taken since marine sediments are a natural pool of microorganisms that may be enriched in sulfate reducing bacteria.

Microbial sulfate reduction is a process of great importance in environmental biotechnology. The success of the sulfidogenic reactors depends among other factors on the microbial composition of the sludge. Here, we present a protocol to develop sulfidogenic sludge from hydrothermal vents sediments in a UASB reactor for reductive dechlorination purposes.

Sviluppo di Sulfidogenic fanghi da Marine Sedimenti e Tricloroetilene Riduzione in una coperta reattore Upflow anaerobica dei fanghi

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate ...

Au-Interaction of Slp1 Polymers and Monolayer from Lysinibacillus sphaericus JG-B53 - QCM-D, ICP-MS and AFM as Tools for Biomolecule-metal Studies

In this publication the gold sorption behavior of surface layer (S-layer) proteins (Slp1) of Lysinibacillus sphaericus JG-B53 is described. These biomolecules arrange in paracrystalline two-dimensional arrays on surfaces, bind metals, and are thus interesting for several biotechnical applications, such as biosorptive materials for the removal or recovery of different elements from the environment and industrial processes. The deposition of Au(0) nanoparticles on S-layers, either by S-layer directed synthesis 1 or adsorption of nanoparticles, opens new possibilities for diverse sensory applications. Although numerous studies have described the biosorptive properties of S-layers 2-5, a deeper understanding of protein-protein and protein-metal interaction still remains challenging. In the following study, inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS) was used for the detection of metal sorption by suspended S-layers. This was correlated to measurements of quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D), which allows the online detection of proteinaceous monolayer formation and metal deposition, and thus, a more detailed understanding on metal binding.
The ICP-MS results indicated that the binding of Au(III) to the suspended S-layer polymers is pH dependent. The maximum binding of Au(III) was obtained at pH 4.0. The QCM-D investigations enabled the detection of Au(III) sorption as well as the deposition of Au(0)-NPs in real-time during the in situ experiments. Further, this method allowed studying the influence of metal binding on the protein lattice stability of Slp1. Structural properties and protein layer stability could be visualized directly after QCM-D experiment using atomic force microscopy (AFM). In conclusion, the combination of these different methods provides a deeper understanding of metal binding by bacterial S-layer proteins in suspension or as monolayers on either bacterial cells or recrystallized surfaces.

Au-Interaction of Slp1 Polymers and Monolayer from Lysinibacillus sphaericus JG-B53 - QCM-D, ICP-MS and AFM as Tools for Biomolecule-metal Studies

To obtain basic information on the sorption and recycling of gold from aqueous systems the interaction of Au(III) and Au(0) nanoparticles on S-layer proteins were investigated. The sorption of protein polymers was investigated by ICP-MS and that of proteinaceous monolayers by QCM-D. Subsequent AFM enables the imaging of the nanostructures.

Au-Interazione di SLP1 Polimeri e monostrato da<em&gt; Lysinibacillus sphaericus</em&gt; JG-B53 - QCM-D, ICP-MS e AFM come strumenti di studi Biomolecule metallo

In this publication the gold sorption behavior of surface layer (S-layer) proteins (Slp1) of Lysinibacillus sphaericus JG-B53 is described. These ...

Chimica

Looking Outwards: Isolation of Cyanobacterial Released Carbohydrate Polymers and Proteins

Cyanobacteria can actively secrete a wide range of biomolecules into the extracellular environment, such as heteropolysaccharides and proteins. The identification and characterization of these biomolecules can improve knowledge about their secretion pathways and help to manipulate them. Furthermore, some of these biomolecules are also interesting in terms of biotechnological applications. Described here are two protocols for easy and rapid isolation of cyanobacterial released carbohydrate polymers and proteins. The method for isolation of released carbohydrate polymers is based on conventional precipitation techniques of polysaccharides in aqueous solutions using organic solvents. This method preserves the characteristics of the polymer and simultaneously avoids the presence of contaminants from cell debris and culture medium. At the end of the process, the lyophilized polymer is ready to be used or characterized or can be subjected to further rounds of purification, depending on the final intended use. Regarding the isolation of the cyanobacterial exoproteome, the technique is based on the concentration of the cell-free medium after removal of the major contaminants by centrifugation and filtration. This strategy allows for reliable isolation of proteins that reach the extracellular milieu via membrane transporters or outer membrane vesicles. These proteins can be subsequently identified using standard mass spectrometry techniques. The protocols presented here can be applied not only to a wide range of cyanobacteria, but also to other bacterial strains. Furthermore, these procedures can be easily tailored according to the final use of the products, purity degree required, and bacterial strain.

Here, protocols for the isolation of cyanobacterial released carbohydrate polymers and isolation of their exoproteomes are described. Both procedures embody key steps to obtain polymers or proteins with high purity degrees that can be used for further analysis or applications. They can also be easily adapted according to specific user needs.

Guardando verso l'esterno: Isolamento dei polimeri e delle proteine di carboidrati rilasciati in cianobatteria

Cyanobacteria can actively secrete a wide range of biomolecules into the extracellular environment, such as heteropolysaccharides and proteins. The ...

Biochimica

Optimizing Attachment of Human Mesenchymal Stem Cells on Poly(&#949;-caprolactone) Electrospun Yarns

Research into biomaterials and tissue engineering often includes cell-based in vitro investigations, which require initial knowledge of the starting cell number. While researchers commonly reference their seeding density this does not necessarily indicate the actual number of cells that have adhered to the material in question. This is particularly the case for materials, or scaffolds, that do not cover the base of standard cell culture well plates. This study investigates the initial attachment of human mesenchymal stem cells seeded at a known number onto electrospun poly(&#949;-caprolactone) yarn after 4 hr in culture. Electrospun yarns were held within several different set-ups, including bioreactor vessels rotating at 9 rpm, cell culture inserts positioned in low binding well plates and polytetrafluoroethylene (PTFE) troughs placed within petri dishes. The latter two were subjected to either static conditions or positioned on a shaker plate (30 rpm). After 4 hr incubation at 37&#160;oC, 5% CO2, the location of seeded cells was determined by cell DNA assay. Scaffolds were removed from their containers and placed in lysis buffer. The media fraction was similarly removed and centrifuged &#8211; the supernatant discarded and pellet broken up with lysis buffer. Lysis buffer was added to each receptacle, or well, and scraped to free any cells that may be present. The cell DNA assay determined the percentage of cells present within the scaffold, media and well fractions. Cell attachment was low for all experimental set-ups, with greatest attachment (30%) for yarns held within cell culture inserts and subjected to shaking motion. This study raises awareness to the actual number of cells attaching to scaffolds irrespective of the stated cell seeding density.

This article describes a range of set-ups for seeding human mesenchymal stem cells onto materials, in this case electrospun yarns, that do not cover the base of standard culture well plates in order to maximize and quantify the number of cells that initially attach compared to the known seeding density.

Ottimizzare Allegato di cellule staminali mesenchimali umane su Poli (ε-caprolattone) elettrofilate Filati

Research into biomaterials and tissue engineering often includes cell-based in vitro investigations, which require initial knowledge of the starting cell ...

Bioingegneria

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past studies have evaluated the performance of the reactor for the removal of COD1 and nitrogen species2-4 by heterotrophic and chemoautotrophic bacteria, respectively. The HDBR design eliminates the requirement for external flocculation/sedimentation processes while still yielding effluent containing low suspended solids. In this study, the HDBR is applied as a photobioreactor (PBR) in order to characterize the nitrogen removal characteristics of an algae-based photosynthetic microbial community. As previously reported for this HDBR design, a stable biomass zone was established with a clear delineation between the biologically active portion of the reactor and the recycling reactor fluid, which resulted in a low suspended solid effluent. The algal community in the HDBR was observed to remove 18.4% of total nitrogen species in the influent. Varying NH4+ and NO3- concentrations in the feed did not have an effect on NH4+ removal (n=44, p=0.993 and n=44, p=0.610 respectively) while NH4+ feed concentration was found to be negatively related with NO3- removal (n=44, p=0.000) and NO3- feed concentration was found to be positively correlated with NO3- removal (n=44, p=0.000). Consistent removal of NH4+, combined with the accumulation of oxidized nitrogen species at high NH4+ fluxes indicates the presence of ammonia- and nitrite-oxidizing bacteria within the microbial community.

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Here, the HDBR is successfully applied in a photobioreactor (PBR) configuration for the study of nitrogen metabolism by a mixed high density algal community.

Un bioreattore Novel per l&#39;alta densità di coltivazione diverse comunità microbiche

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past ...

<meta charset="utf8"></head><body>Modellazione di nicchie metanotrope - L'ecosistema del modello di siringa a gradiente

Agarose-Based Model Ecosystem for Cultivating Methanotrophs in a Methane-Oxygen Counter Gradient

Aerobic methane-oxidizing bacteria, known as methanotrophs, serve important roles in biogeochemical cycling. Methanotrophs occupy a specific environmental niche within methane-oxygen counter gradients found in soils and sediments, which influences their behavior on an individual and community level. However, conventional methods to study the physiology of these greenhouse gas-mitigating microorganisms often use homogeneous planktonic cultures, which do not accurately represent the spatial and chemical gradients found in the environment. This hinders scientists' understanding of how these bacteria behave in situ. Here, a simple, inexpensive model ecosystem called the gradient syringe is described, which uses semi-solid agarose to recreate the steep methane-oxygen counter gradients characteristic of methanotrophs' natural habitats. The gradient syringe allows for the cultivation of methanotrophic strains and the enrichment of mixed methane-oxidizing consortia from environmental samples, revealing phenotypes only visible in this spatially resolved context. This protocol also reports various biochemical assays that have been modified to be compatible with the semi-solid agarose matrix, which may be valuable to researchers culturing microorganisms within other agarose-based systems.

<meta charset="utf8"></head><body>Autore in primo piano: Progettazione di tecniche semplici ed economiche per la coltivazione di batteri metano-ossidanti in laboratorio

A protocol is described for preparing a simple model ecosystem that recreates the methane-oxygen counter gradient found in the natural habitat of aerobic methane-oxidizing bacteria, enabling the study of their physiology in a spatially resolved context. Modifications to common biochemical assays for use with the agarose-based model ecosystem are also described.

Ecosistema modello basato sull'agarosio per la coltivazione di metanotrofi in un gradiente contatore metano-ossigeno

Aerobic methane-oxidizing bacteria, known as methanotrophs, serve important roles in biogeochemical cycling. Methanotrophs occupy a specific environmental ...

OLIgo Mass Profiling (OLIMP) of Extracellular Polysaccharides

The direct contact of cells to the environment is mediated in many organisms by an extracellular matrix. One common aspect of extracellular matrices is that they contain complex sugar moieties in form of glycoproteins, proteoglycans, and/or polysaccharides. Examples include the extracellular matrix of humans and animal cells consisting mainly of fibrillar proteins and proteoglycans or the polysaccharide based cell walls of plants and fungi, and the proteoglycan/glycolipid based cell walls of bacteria. All these glycostructures play vital roles in cell-to-cell and cell-to-environment communication and signalling.
An extraordinary complex example of an extracellular matrix is present in the walls of higher plant cells. Their wall is made almost entirely of sugars, up to 75% dry weight, and consists of the most abundant biopolymers present on this planet. Therefore, research is conducted how to utilize these materials best as a carbon-neutral renewable resource to replace petrochemicals derived from fossil fuel. The main challenge for fuel conversion remains the recalcitrance of walls to enzymatic or chemical degradation due to the unique glycostructures present in this unique biocomposite.
Here, we present a method for the rapid and sensitive analysis of plant cell wall glycostructures. This method OLIgo Mass Profiling (OLIMP) is based the enzymatic release of oligosaccharides from wall materials facilitating specific glycosylhydrolases and subsequent analysis of the solubilized oligosaccharide mixtures using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS)1 (Figure 1). OLIMP requires walls of only 5000 cells for a complete analysis, can be performed on the tissue itself2, and is amenable to high-throughput analyses3. While the absolute amount of the solubilized oligosaccharides cannot be determined by OLIMP the relative abundance of the various oligosaccharide ions can be delineated from the mass spectra giving insights about the substitution-pattern of the native polysaccharide present in the wall.
OLIMP can be used to analyze a wide variety of wall polymers, limited only by the availability of specific enzymes4. For example, for the analysis of polymers present in the plant cell wall enzymes are available to analyse the hemicelluloses xyloglucan using a xyloglucanase5, 11, 12, 13, xylan using an endo-&beta;-(1-4)-xylanase 6,7, or for pectic polysaccharides using a combination of a polygalacturonase and a methylesterase 8. Furthermore, using the same principles of OLIMP glycosylhydrolase and even glycosyltransferase activities can be monitored and determined 9.

OLIgo Mass Profiling OLIMP of Extracellular Polysaccharides

A rapid way is described to gain insights into the structure of polysaccharides in an extracellular matrix. The method takes advantage of the specificity of glycosylhydrolases and the sensitivity of mass spectrometry allowing minute amounts of materials to be analyzed. This technique is adaptable to be used directly on tissue itself.

Oligo Profiling di massa (OLIMP) di polisaccaridi extracellulari

The direct contact of cells to the environment is mediated in many organisms by an extracellular matrix. One common aspect of extracellular matrices is ...

Estrazione di sostanze strutturale extracellulare polimerici da aerobico granulare fanghi

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Un bioreattore Novel per l'alta densità di coltivazione diverse comunità microbiche

Ecosistema modello basato sull'agarosio per la coltivazione di metanotrofi in un gradiente contatore metano-ossigeno

Ecosistema modello basato sull'agarosio per la coltivazione di metanotrofi in un gradiente contatore metano-ossigeno

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Oligo Profiling di massa (OLIMP) di polisaccaridi extracellulari