Published November 7, 2022 | Version v1
Publication Open

Biotechnological studies on Arthrospira platensis biomass cultivated in enriched culture with chelated leather waste and chelated glycinate

Creators

  • 1. Cairo University

Description

Abstract The current work aims to evaluate the growth rate, molecular patterns and biological activities of Arthrospira platensis cultivated in culture enriched with different chelated minerals (Fe, Zn, Cu, Mn, and Mg) of leather protein hydrolysates (LPHs) and glycine in addition to determine the phytochemical contents of Arthrospira platensis cultivated in modified Zarrouk medium. Also, the work study the protein profile with molecular variations (using SDS-PAGE, Comet assay, and SCOT-PCR) in collected biomasses when compared with control (cyanobacteria cultivated in Zarrouk medium). Superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPX), and mineral content of each treatment were also determined. The obtained Results showed that a significant increment of growth rate of A. platensis in glycinate treatments was observed especially with Cu-glycinate more than control medium. Additionally, T11 has high O.D. than other chelated minerals but control medium had the highest O.D. than LW-chelated minerals. All A. platensis treated with the glycine-chelates possessed both conserved and additional proteins in their SDS-PAGE banding patterns. Moreover, A. platensis treated by chelated minerals with leather waste hydrolysate induced high discrimination than their analogues chelated with glycine. Six ScoT primers were applied and produced 323 amplicons with an average of 68% polymorphism/primer. SDS and Scot dendrogram revealed that among all treatments, control and Mg-glycine-chelated treatment were closely related. All A. platensis samples treated by chelated minerals with leather waste hydrolysate possessed more polymorphic bands than monomorphic ones (either as proteins or DNA), despite that no significant DNA damage (as % tDNA) was detected on A. platensis treated with either chelated treatment.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص يهدف العمل الحالي إلى تقييم معدل النمو والأنماط الجزيئية والأنشطة البيولوجية لصفيحة المفصل المزروعة في مزرعة غنية بمعادن خلابية مختلفة (الحديد والزنك والنحاس والمنغنيز والمغنيز) من التحلل المائي للبروتين الجلدي (LPHs) والجلايسين بالإضافة إلى تحديد المحتويات الكيميائية النباتية لصفيحة المفصل المزروعة في وسط زروق المعدل. أيضًا، يدرس العمل ملف تعريف البروتين مع الاختلافات الجزيئية (باستخدام SDS - PAGE، ومقايسة المذنب، و SCOT - PCR) في الكتل الحيوية التي تم جمعها عند مقارنتها بالتحكم (البكتيريا الزرقاء المزروعة في وسط زروق). كما تم تحديد ديسموتاز الفائق (SOD)، وبيروكسيداز الجلوتاثيون (GPX)، والمحتوى المعدني لكل علاج. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أنه لوحظت زيادة كبيرة في معدل نمو A. platensis في علاجات الجليسينات خاصة مع Cu - glycinate أكثر من وسط التحكم. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي T11 على جرعة زائدة عالية من المعادن المستخلبة الأخرى ولكن وسط التحكم كان لديه أعلى جرعة زائدة من المعادن المستخلبة منخفضة الوزن. تمتلك جميع A. platensis المعالجة بخلايا الجليسين كل من البروتينات المحفوظة والإضافية في أنماط ربط SDS - PAGE الخاصة بها. علاوة على ذلك، فإن A. platensis المعالجة بالمعادن الخلابية مع التحلل المائي للنفايات الجلدية تسبب تمييزًا عاليًا من نظائرها المخلبة بالجلايسين. تم تطبيق ستة تمهيدات ScoT وأنتجت 323 أمبليكون بمتوسط 68 ٪ تعدد الأشكال/التمهيدي. كشف SDS و SCOT DENDROGRAM أنه من بين جميع العلاجات، كانت المراقبة والعلاج المغليسين المغلف مرتبطين ارتباطًا وثيقًا. امتلكت جميع عينات A. platensis التي تمت معالجتها بواسطة معادن خلابية مع تحلل مائي للنفايات الجلدية نطاقات متعددة الأشكال أكثر من تلك أحادية الشكل (إما كبروتينات أو حمض نووي)، على الرغم من أنه لم يتم اكتشاف أي تلف كبير في الحمض النووي (مثل ٪ tDNA) على A. platensis التي تمت معالجتها إما بمعالجة خلابية.

Translated Description (French)

Résumé Le présent travail vise à évaluer le taux de croissance, les patrons moléculaires et les activités biologiques d'Arthrospira platensis cultivé en culture enrichie en différents minéraux chélatés (Fe, Zn, Cu, Mn et Mg) d'hydrolysats de protéines de cuir (LPH) et de glycine en plus de déterminer les teneurs phytochimiques d'Arthrospira platensis cultivé en milieu de Zarrouk modifié. En outre, les travaux étudient le profil protéique avec des variations moléculaires (en utilisant SDS-PAGE, Comet assay et SCOT-PCR) dans les biomasses collectées par rapport au contrôle (cyanobactéries cultivées en milieu Zarrouk). La superoxyde dismutase (SOD), la glutathion peroxydase (GPX) et la teneur en minéraux de chaque traitement ont également été déterminées. Les résultats obtenus ont montré qu'une augmentation significative du taux de croissance d'A. platensis dans les traitements au glycinate a été observée en particulier avec le Cu-glycinate plus que le milieu témoin. De plus, le T11 a un D.O. élevé par rapport aux autres minéraux chélatés, mais le milieu témoin avait le D.O. le plus élevé par rapport aux minéraux chélatés LW. Tous les A. platensis traités avec les chélates de glycine possédaient à la fois des protéines conservées et des protéines supplémentaires dans leurs modèles de bandes SDS-PAGE. De plus, A. platensis traité par des minéraux chélatés avec de l'hydrolysat de déchets de cuir induit une discrimination élevée par rapport à leurs analogues chélatés avec de la glycine. Six amorces ScoT ont été appliquées et ont produit 323 amplicons avec une moyenne de 68 % de polymorphisme/amorce. Le SDS et le dendrogramme Scot ont révélé que parmi tous les traitements, le traitement de contrôle et le traitement chélaté à la Mg-glycine étaient étroitement liés. Tous les échantillons d'A. platensis traités par des minéraux chélatés avec de l'hydrolysat de déchets de cuir possédaient plus de bandes polymorphes que les bandes monomorphes (sous forme de protéines ou d'ADN), bien qu'aucun dommage significatif à l'ADN (en % d'ADNt) n'ait été détecté sur A. platensis traité avec l'un ou l'autre traitement chélaté.

Translated Description (Spanish)

Resumen El presente trabajo tiene como objetivo evaluar la tasa de crecimiento, los patrones moleculares y las actividades biológicas de Arthrospira platensis cultivada en cultivo enriquecido con diferentes minerales quelados (Fe, Zn, Cu, Mn y Mg) de hidrolizados de proteínas de cuero (LPH) y glicina, además de determinar el contenido fitoquímico de Arthrospira platensis cultivada en medio Zarrouk modificado. Además, el trabajo estudia el perfil proteico con variaciones moleculares (utilizando SDS-PAGE, ensayo Comet y SCOT-PCR) en biomasas recolectadas en comparación con el control (cianobacterias cultivadas en medio Zarrouk). También se determinaron la superóxido dismutasa (SOD), la glutatión peroxidasa (GPX) y el contenido mineral de cada tratamiento. Los resultados obtenidos mostraron que se observó un aumento significativo de la tasa de crecimiento de A. platensis en los tratamientos con glicinato, especialmente con Cu-glicinato más que con el medio de control. Además, T11 tiene un D.O. alto que otros minerales quelados, pero el medio de control tenía el D.O. más alto que los minerales quelados con LW. Todos los A. platensis tratados con los quelatos de glicina poseían proteínas tanto conservadas como adicionales en sus patrones de bandas de SDS-PAGE. Además, A. platensis tratado con minerales quelados con hidrolizado de residuos de cuero indujo una alta discriminación con respecto a sus análogos quelados con glicina. Se aplicaron seis cebadores ScoT y produjeron 323 amplicones con una media de 68% de polimorfismo/cebador. SDS y dendrograma Scot revelaron que entre todos los tratamientos, el control y el tratamiento quelado con Mg-glicina estaban estrechamente relacionados. Todas las muestras de A. platensis tratadas con minerales quelados con hidrolizado de desechos de cuero poseían más bandas polimórficas que monomórficas (ya sea como proteínas o ADN), a pesar de que no se detectó daño significativo en el ADN (como % de ADNt) en A. platensis tratado con cualquiera de los tratamientos quelados.

Files

s13399-022-03473-2.pdf.pdf

Files (2.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:668c514dba0f363aeddfd1c68feeb350
2.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسات التكنولوجيا الحيوية على الكتلة الحيوية للكتلة الأفقية للمفصليات المزروعة في مزرعة غنية بنفايات جلدية مخلبية وغليسينات مخلبية
Translated title (French)
Études biotechnologiques sur la biomasse d'Arthrospira platensis cultivée en culture enrichie avec des déchets de cuir chélaté et du glycinate chélaté
Translated title (Spanish)
Estudios biotecnológicos sobre biomasa de Arthrospira platensis cultivada en cultivo enriquecido con residuos de cuero quelado y glicinato quelado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4308745464
DOI
10.1007/s13399-022-03473-2

Is supplement to
https://openalex.org/W4298877639 (Other)
https://openalex.org/W4292326874 (Other)
https://openalex.org/W4236894552 (Other)
https://openalex.org/W4230975024 (Other)
https://openalex.org/W4206996251 (Other)
https://openalex.org/W3119535647 (Other)
https://openalex.org/W2950499641 (Other)
https://openalex.org/W2945850062 (Other)
https://openalex.org/W2915565000 (Other)
https://openalex.org/W155044701 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1574203446
  • https://openalex.org/W1928629620
  • https://openalex.org/W1971129720
  • https://openalex.org/W1973305705
  • https://openalex.org/W1981050178
  • https://openalex.org/W1990231036
  • https://openalex.org/W1992702930
  • https://openalex.org/W1994980070
  • https://openalex.org/W1999762918
  • https://openalex.org/W2006948833
  • https://openalex.org/W2017027282
  • https://openalex.org/W2017716438
  • https://openalex.org/W2020260927
  • https://openalex.org/W2021251052
  • https://openalex.org/W2025671174
  • https://openalex.org/W2035104998
  • https://openalex.org/W2037232531
  • https://openalex.org/W2044481243
  • https://openalex.org/W2063268739
  • https://openalex.org/W2064567971
  • https://openalex.org/W2072060875
  • https://openalex.org/W2078393320
  • https://openalex.org/W2092570203
  • https://openalex.org/W2092722843
  • https://openalex.org/W2094147584
  • https://openalex.org/W2100837269
  • https://openalex.org/W2103420592
  • https://openalex.org/W2118977527
  • https://openalex.org/W2119206954
  • https://openalex.org/W2128824318
  • https://openalex.org/W2144033266
  • https://openalex.org/W2148480911
  • https://openalex.org/W2151415211
  • https://openalex.org/W2170304655
  • https://openalex.org/W2251116939
  • https://openalex.org/W2273604446
  • https://openalex.org/W2340027296
  • https://openalex.org/W2538154912
  • https://openalex.org/W2561680345
  • https://openalex.org/W2592195843
  • https://openalex.org/W2765082405
  • https://openalex.org/W2767931645
  • https://openalex.org/W2794190008
  • https://openalex.org/W2885391014
  • https://openalex.org/W2898464457
  • https://openalex.org/W2915565000
  • https://openalex.org/W2953221179
  • https://openalex.org/W2999587116
  • https://openalex.org/W3029266732
  • https://openalex.org/W3049114504
  • https://openalex.org/W3127271132
  • https://openalex.org/W3134149803
  • https://openalex.org/W3134232689
  • https://openalex.org/W3177032495
  • https://openalex.org/W3191229853
  • https://openalex.org/W3215820798
  • https://openalex.org/W4206587035
  • https://openalex.org/W4241658724
  • https://openalex.org/W4244874519
  • https://openalex.org/W99286773