Published January 26, 2023
| Version v1
Publication
Open
Effect of β − hydroxy − γ -aminophosphonate (β − HPC) on the hydrolytic activity of Nocardia brasiliensis as determined by FT−IR spectrometry
Creators
- 1. Universidad Politécnica de Pachuca
- 2. Universidad de Cuautitlán Izcalli
- 3. Universidad Nacional Autónoma de México
- 4. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Description
The use of immunomodulatory and metabolic modulating drugs has been considered a better strategy to improve the efficacy of conventional treatments against pathogens and metabolic diseases. L-carnitine is relevant in fatty acid metabolism and energy production by β-oxidation, but it also has a beneficial therapeutic immunomodulatory effect. The β-hydroxy-γ-aminophosphonate (β-HPC) was developed, synthesized and studied in different pathologies as a more soluble and stable analog than L-carnitine, which has been studied in bacterial physiology and metabolism; therefore, we set out to investigate the direct effect of β-HPC on the metabolism of N. brasiliensis, which causes actinomycetoma in Mexico and is underdiagnosed. To analyze the effect of β-HPC on the metabolic capacity of the bacterium for the hydrolysis of substrate casein, L-tyrosine, egg yolk, and tween 80, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) was employed. It was found that β-HPC increases the metabolic activity of N. brasiliensis associated with increased growth and increased hydrolysis of the substrates tested. By the effect of β-HPC, it was observed that, in the hydrolysis of L-tyrosine, the aromatic ring and functional groups were degraded. At 1515 cm-1, any distinctive signal or peak for this amino acid was missing, almost disappearing at 839, 720, 647, and 550 cm-1. In casein, hydrolysis is enhanced in the substrate, which is evident by the presence of NH, OH, amide, and CO. In casein, hydrolysis is enhanced in the substrate, which is evident by the presence of NH, OH, amide, COO, and P = O signals, characteristic of amino acids, in addition to the increase of the amide I and II bands. In Tween 80 the H-C = and C = C signals disappear and the ether signals are concentrated, it was distinguished by the intense band at 1100 cm-1. Egg yolk showed a large accumulation of phosphate groups at 1071 cm-1, where phosvitin is located. FT-IR has served to demonstrate that β-HPC is a hydrolysis enhancer. Furthermore, by obtaining the spectrum of N. brasiliensis, we intend to use it as a quick comparison tool with other spectra related to actinobacteria. Eventually, FT-IR may serve as a species identification option.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعتبر استخدام الأدوية المعدلة للمناعة والأيض استراتيجية أفضل لتحسين فعالية العلاجات التقليدية ضد مسببات الأمراض والأمراض الأيضية. يعتبر L - carnitine مناسبًا لاستقلاب الأحماض الدهنية وإنتاج الطاقة عن طريق الأكسدة بيتا، ولكن له أيضًا تأثير تعديل مناعي علاجي مفيد. تم تطوير β - hydroxy - γ - aminophosphonate (β - HPC) وتوليفه ودراسته في أمراض مختلفة كنظير أكثر قابلية للذوبان واستقرارًا من L - carnitine، والذي تمت دراسته في علم وظائف الأعضاء البكتيري والتمثيل الغذائي ؛ لذلك، شرعنا في التحقيق في التأثير المباشر لـ β - HPC على استقلاب N. brasiliensis، والذي يسبب ورم الفطريات الشعاعية في المكسيك ويتم تشخيصه بشكل أقل من اللازم. لتحليل تأثير β - HPC على القدرة الأيضية للبكتيريا للتحلل المائي للكازين الركيزة، L - tyrosine، صفار البيض، و tween 80، تم استخدام مطياف فورييه للأشعة تحت الحمراء التحويلية (FT - IR). وجد أن β - HPC يزيد من النشاط الأيضي لـ N. brasiliensis المرتبط بزيادة النمو وزيادة التحلل المائي للركائز التي تم اختبارها. من خلال تأثير β - HPC، لوحظ أنه في التحلل المائي لـ L - tyrosine، تدهورت الحلقة العطرية والمجموعات الوظيفية. عند 1515 سم-1، كانت أي إشارة أو ذروة مميزة لهذا الحمض الأميني مفقودة، واختفت تقريبًا عند 839 و 720 و 647 و 550 سم-1. في الكازين، يتم تعزيز التحلل المائي في الركيزة، وهو ما يتضح من وجود NH و OH و AMIDE و CO. في الكازين، يتم تعزيز التحلل المائي في الركيزة، وهو ما يتضح من وجود إشارات NH و OH و AMIDE و COO و P = O، المميزة للأحماض الأمينية، بالإضافة إلى زيادة نطاقات الأميد I و II. في Tween 80، تختفي إشارات H - C = و C = C وتتركز إشارات الأثير، وتم تمييزها بواسطة النطاق المكثف عند 1100 سم -1. أظهر صفار البيض تراكمًا كبيرًا لمجموعات الفوسفات عند 1071 سم -1، حيث يوجد الفوسفيتين. عملت FT - IR على إثبات أن β - HPC هو محسن للتحلل المائي. علاوة على ذلك، من خلال الحصول على طيف N. brasiliensis، نعتزم استخدامه كأداة مقارنة سريعة مع الأطياف الأخرى المتعلقة بالبكتيريا الشعاعية. في نهاية المطاف، قد تعمل FT - IR كخيار لتحديد الأنواع.Translated Description (French)
L'utilisation de médicaments immunomodulateurs et modulateurs métaboliques a été considérée comme une meilleure stratégie pour améliorer l'efficacité des traitements conventionnels contre les agents pathogènes et les maladies métaboliques. La L-carnitine est pertinente dans le métabolisme des acides gras et la production d'énergie par β-oxydation, mais elle a également un effet immunomodulateur thérapeutique bénéfique. Le β-hydroxy-γ-aminophosphonate (β-HPC) a été développé, synthétisé et étudié dans différentes pathologies en tant qu'analogue plus soluble et stable que la L-carnitine, qui a été étudiée dans la physiologie et le métabolisme bactériens ; par conséquent, nous avons entrepris d'étudier l'effet direct du β-HPC sur le métabolisme de N. brasiliensis, qui provoque l'actinomycétome au Mexique et est sous-diagnostiqué. Pour analyser l'effet de la β-HPC sur la capacité métabolique de la bactérie pour l'hydrolyse de la caséine de substrat, de la L-tyrosine, du jaune d'œuf et du Tween 80, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) a été utilisée. Il a été constaté que la β-HPC augmente l'activité métabolique de N. brasiliensis associée à une croissance accrue et à une hydrolyse accrue des substrats testés. Par l'effet de la β-HPC, il a été observé que, dans l'hydrolyse de la L-tyrosine, le cycle aromatique et les groupes fonctionnels étaient dégradés. À 1515 cm-1, il manquait un signal ou un pic distinctif pour cet acide aminé, qui disparaissait presque à 839, 720, 647 et 550 cm-1. Dans la caséine, l'hydrolyse est améliorée dans le substrat, ce qui est évident par la présence de NH, OH, amide et CO. Dans la caséine, l'hydrolyse est améliorée dans le substrat, ce qui est évident par la présence de signaux NH, OH, amide, COO et P = O, caractéristiques des acides aminés, en plus de l'augmentation des bandes amide I et II. Dans le Tween 80, les signaux H-C = et C = C disparaissent et les signaux éther sont concentrés, il se distingue par la bande intense à 1100 cm-1. Le jaune d'œuf a montré une grande accumulation de groupes phosphates à 1071 cm-1, où se trouve la phosvitine. FT-IR a servi à démontrer que la β-HPC est un activateur d'hydrolyse. De plus, en obtenant le spectre de N. brasiliensis, nous avons l'intention de l'utiliser comme outil de comparaison rapide avec d'autres spectres liés aux actinobactéries. Finalement, FT-IR peut servir d'option d'identification des espèces.Translated Description (Spanish)
El uso de fármacos inmunomoduladores y moduladores metabólicos se ha considerado una mejor estrategia para mejorar la eficacia de los tratamientos convencionales contra patógenos y enfermedades metabólicas. La L-carnitina es relevante en el metabolismo de los ácidos grasos y la producción de energía por β-oxidación, pero también tiene un efecto inmunomodulador terapéutico beneficioso. El β-hidroxi-γ-aminofosfonato (β-HPC) fue desarrollado, sintetizado y estudiado en diferentes patologías como un análogo más soluble y estable que la L-carnitina, el cual ha sido estudiado en fisiología bacteriana y metabolismo; por lo tanto, nos propusimos investigar el efecto directo de la β-HPC sobre el metabolismo de N. brasiliensis, el cual causa actinomicetoma en México y está infradiagnosticado. Para analizar el efecto de la β-HPC sobre la capacidad metabólica de la bacteria para la hidrólisis del sustrato caseína, L-tirosina, yema de huevo y Tween 80, se empleó espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR). Se encontró que la β-HPC aumenta la actividad metabólica de N. brasiliensis asociada con un mayor crecimiento y una mayor hidrólisis de los sustratos probados. Por el efecto de la β-HPC, se observó que, en la hidrólisis de la L-tirosina, el anillo aromático y los grupos funcionales se degradaron. A 1515 cm-1, faltaba cualquier señal o pico distintivo para este aminoácido, casi desapareciendo a 839, 720, 647 y 550 cm-1. En la caseína, la hidrólisis se potencia en el sustrato, lo que es evidente por la presencia de NH, OH, amida y CO. En la caseína, la hidrólisis se potencia en el sustrato, lo que es evidente por la presencia de señales de NH, OH, amida, COO y P = O, características de los aminoácidos, además del aumento de las bandas de amida I y II. En Tween 80 las señales H-C = y C = C desaparecen y las señales de éter se concentran, se distinguió por la banda intensa a 1100 cm-1. La yema de huevo mostró una gran acumulación de grupos fosfato a 1071 cm-1, donde se encuentra la fosvitina. FT-IR ha servido para demostrar que la β-HPC es un potenciador de la hidrólisis. Además, al obtener el espectro de N. brasiliensis, pretendemos utilizarlo como una herramienta de comparación rápida con otros espectros relacionados con actinobacterias. Eventualmente, FT-IR puede servir como una opción de identificación de especies.Files
pdf.pdf
Files
(7.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7e463cf2016ce7d55d1963579e23d03f
|
7.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير β - hydroxy - γ - aminophosphonate (β - HPC) على النشاط المائي للنوكارديا البرازيلية على النحو الذي يحدده مطياف FT-IR
- Translated title (French)
- Effet du β − hydroxy − γ -aminophosphonate (β − HPC) sur l'activité hydrolytique de Nocardia brasiliensis tel que déterminé par spectrométrie FT−IR
- Translated title (Spanish)
- Efecto del β − hidroxi − γ -aminofosfonato (β − HPC) sobre la actividad hidrolítica de Nocardia brasiliensis según lo determinado por espectrometría FT−IR
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4318065368
- DOI
- 10.3389/fmicb.2023.1089156
References
- https://openalex.org/W141932763
- https://openalex.org/W1542392815
- https://openalex.org/W1563193138
- https://openalex.org/W1572581409
- https://openalex.org/W1650418513
- https://openalex.org/W1662316953
- https://openalex.org/W1706536722
- https://openalex.org/W1847161106
- https://openalex.org/W1878984089
- https://openalex.org/W1966826321
- https://openalex.org/W1970118160
- https://openalex.org/W1978867642
- https://openalex.org/W1987459669
- https://openalex.org/W2002992611
- https://openalex.org/W2005656423
- https://openalex.org/W2011618145
- https://openalex.org/W2014386676
- https://openalex.org/W2032822181
- https://openalex.org/W2054092519
- https://openalex.org/W2056654711
- https://openalex.org/W2056802625
- https://openalex.org/W2070760183
- https://openalex.org/W2084440185
- https://openalex.org/W2087315145
- https://openalex.org/W2095748363
- https://openalex.org/W2120507225
- https://openalex.org/W2130340414
- https://openalex.org/W2134570848
- https://openalex.org/W2134740935
- https://openalex.org/W2137808652
- https://openalex.org/W2154830597
- https://openalex.org/W2155321057
- https://openalex.org/W2166881301
- https://openalex.org/W2202750786
- https://openalex.org/W2460916920
- https://openalex.org/W2512291802
- https://openalex.org/W2517484617
- https://openalex.org/W2563364551
- https://openalex.org/W2573714150
- https://openalex.org/W2745396386
- https://openalex.org/W2766266313
- https://openalex.org/W2791872116
- https://openalex.org/W2793148808
- https://openalex.org/W2799499249
- https://openalex.org/W2804023859
- https://openalex.org/W2805429467
- https://openalex.org/W2902792599
- https://openalex.org/W2908840537
- https://openalex.org/W2913035670
- https://openalex.org/W2989743397
- https://openalex.org/W2990562157
- https://openalex.org/W3003430038
- https://openalex.org/W3009130027
- https://openalex.org/W3013244775
- https://openalex.org/W3016425220
- https://openalex.org/W3081426492
- https://openalex.org/W3088494462
- https://openalex.org/W3088505798
- https://openalex.org/W3088627776
- https://openalex.org/W3092683163
- https://openalex.org/W3093675934
- https://openalex.org/W3102966356
- https://openalex.org/W3171545777
- https://openalex.org/W4214936019
- https://openalex.org/W4281734503
- https://openalex.org/W4282920437
- https://openalex.org/W43815462
- https://openalex.org/W94431970