Published February 23, 2023 | Version v1
Publication Open

Evaluation of polyhydroxyalkanoate (PHA) synthesis by Pichia sp. TSLS24 yeast isolated in Vietnam

Creators

  • 1. Vietnam Academy of Science and Technology
  • 2. Vietnam National University, Hanoi
  • 3. Tunghai University

Description

Following the rising concern on environmental issues caused by conventional fossil-based plastics and depleting crude oil resources, polyhydroxyalkanoates (PHAs) are of great interest by scientists and biodegradable polymer market due to their outstanding properties which include high biodegradability in various conditions and processing flexibility. Many polyhydroxyalkanoate-synthesizing microorganisms, including normal and halophilic bacteria, as well as algae, have been investigated for their performance in polyhydroxyalkanoate production. However, to the best of our knowledge, there is still limited studies on PHAs-producing marine yeast. In the present study, a halophilic yeast strain isolated from Spratly Island in Vietnam were investigated for its potential in polyhydroxyalkanoate biosynthesis by growing the yeast in Zobell marine agar medium (ZMA) containing Nile red dye. The strain was identified by 26S rDNA analysis as Pichia kudriavzevii TSLS24 and registered at Genbank database under code OL757724. The amount of polyhydroxyalkanoates synthesized was quantified by measuring the intracellular materials (predicted as poly(3-hydroxybutyrate) -PHB) by gravimetric method and subsequently confirmed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopic analyses. Under optimal growth conditions of 35 °C and pH 7 with supplementation of glucose and yeast extract at 20 and 10 gL-1, the isolated strain achieved poly(3-hydroxybutyrate) content and concentration of 43.4% and 1.8 gL-1 after 7 days of cultivation. The poly(3-hydroxybutyrate) produced demonstrated excellent biodegradability with degradation rate of 28% after 28 days of incubation in sea water.

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

Translated Description (Arabic)

بعد القلق المتزايد بشأن القضايا البيئية الناجمة عن البلاستيك التقليدي القائم على الحفريات واستنفاد موارد النفط الخام، تحظى البولي هيدروكسي ألكانوات (PHAs) باهتمام كبير من قبل العلماء وسوق البوليمر القابل للتحلل الحيوي بسبب خصائصها البارزة التي تشمل التحلل البيولوجي العالي في مختلف الظروف ومرونة المعالجة. تم التحقيق في العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تقوم بتوليف البولي هيدروكسي ألكانوات، بما في ذلك البكتيريا الطبيعية والهلوانية، وكذلك الطحالب، بسبب أدائها في إنتاج البولي هيدروكسي ألكانوات. ومع ذلك، على حد علمنا، لا تزال هناك دراسات محدودة على الخميرة البحرية المنتجة لـ PHAs. في هذه الدراسة، تم التحقيق في سلالة خميرة هالوفيلية معزولة من جزيرة سبراتلي في فيتنام لإمكانياتها في التخليق الحيوي لبولي هيدروكسي ألكانوات من خلال زراعة الخميرة في وسط أجار زوبيل البحري (ZMA) الذي يحتوي على صبغة النيل الحمراء. تم تحديد السلالة من خلال تحليل 26S rDNA باسم Pichia kudriavzevii TSLS24 وتم تسجيلها في قاعدة بيانات Genbank تحت الرمز OL757724. تم قياس كمية polyhydroxyalkanoates التي تم تصنيعها من خلال قياس المواد داخل الخلايا (المتوقعة على أنها poly(3 - hydroxybutyrate) - PHB) بطريقة قياس الجاذبية وتم تأكيدها لاحقًا من خلال التحليلات الطيفية لتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR) والرنين المغناطيسي النووي (NMR). في ظل ظروف نمو مثالية تبلغ 35 درجة مئوية ودرجة الحموضة 7 مع مكملات الجلوكوز وخلاصة الخميرة عند 20 و 10 جالون - 1، حققت السلالة المعزولة محتوى بولي(3 - هيدروكسي بيوتيرات) وتركيز 43.4 ٪ و 1.8 جالون - 1 بعد 7 أيام من الزراعة. أظهر البولي(3 -هيدروكسي بيوتيرات) قابلية ممتازة للتحلل الحيوي مع معدل تحلل قدره 28 ٪ بعد 28 يومًا من الحضانة في مياه البحر.

Translated Description (French)

Suite à l'inquiétude croissante sur les problèmes environnementaux causés par les plastiques fossiles conventionnels et l'épuisement des ressources en pétrole brut, les polyhydroxyalcanoates (PHA) présentent un grand intérêt pour les scientifiques et le marché des polymères biodégradables en raison de leurs propriétés exceptionnelles qui incluent une biodégradabilité élevée dans diverses conditions et une flexibilité de traitement. De nombreux micro-organismes synthétisant des polyhydroxyalcanoates, y compris des bactéries normales et halophiles, ainsi que des algues, ont été étudiés pour leur performance dans la production de polyhydroxyalcanoates. Cependant, à notre connaissance, il existe encore peu d'études sur la levure marine productrice de PVVIH. Dans la présente étude, une souche de levure halophile isolée de l'île Spratly au Vietnam a été étudiée pour son potentiel dans la biosynthèse des polyhydroxyalcanoates en cultivant la levure dans un milieu gélosé marin Zobell (ZMA) contenant un colorant rouge du Nil. La souche a été identifiée par analyse de l'ADNr 26S comme Pichia kudriavzevii TSLS24 et enregistrée dans la base de données Genbank sous le code OL757724. La quantité de polyhydroxyalcanoates synthétisés a été quantifiée en mesurant les matériaux intracellulaires (prédits comme poly(3-hydroxybutyrate) -PHB) par méthode gravimétrique et confirmée ensuite par des analyses spectroscopiques par infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et par résonance magnétique nucléaire (RMN). Dans des conditions de croissance optimales de 35 °C et pH 7 avec supplémentation en glucose et extrait de levure à 20 et 10 gL-1, la souche isolée a atteint une teneur et une concentration en poly(3-hydroxybutyrate) de 43,4 % et 1,8 gL-1 après 7 jours de culture. Le poly(3-hydroxybutyrate) produit a démontré une excellente biodégradabilité avec un taux de dégradation de 28 % après 28 jours d'incubation dans l'eau de mer.

Translated Description (Spanish)

Tras la creciente preocupación por los problemas ambientales causados por los plásticos convencionales a base de fósiles y el agotamiento de los recursos de petróleo crudo, los polihidroxialcanoatos (PHA) son de gran interés para los científicos y el mercado de polímeros biodegradables debido a sus excelentes propiedades, que incluyen una alta biodegradabilidad en diversas condiciones y flexibilidad de procesamiento. Muchos microorganismos sintetizadores de polihidroxialcanoato, incluidas las bacterias normales y halófilas, así como las algas, han sido investigados por su rendimiento en la producción de polihidroxialcanoato. Sin embargo, hasta donde sabemos, todavía hay estudios limitados sobre la levadura marina productora de PHA. En el presente estudio, se investigó una cepa de levadura halófila aislada de la isla Spratly en Vietnam por su potencial en la biosíntesis de polihidroxialcanoato mediante el cultivo de la levadura en medio de agar marino Zobell (ZMA) que contiene colorante rojo del Nilo. La cepa se identificó mediante análisis de ADNr 26S como Pichia kudriavzevii TSLS24 y se registró en la base de datos Genbank con el código OL757724. La cantidad de polihidroxialcanoatos sintetizados se cuantificó midiendo los materiales intracelulares (predichos como poli(3-hidroxibutirato) -PHB) mediante un método gravimétrico y posteriormente se confirmó mediante análisis espectroscópicos de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscópicos de resonancia magnética nuclear (RMN). En condiciones óptimas de crecimiento de 35 °C y pH 7 con suplementación de glucosa y extracto de levadura a 20 y 10 gL-1, la cepa aislada logró un contenido de poli(3-hidroxibutirato) y una concentración de 43.4% y 1.8 gL-1 después de 7 días de cultivo. El poli(3-hidroxibutirato) producido demostró una excelente biodegradabilidad con una tasa de degradación del 28% después de 28 días de incubación en agua de mar.

Files

s41598-023-28220-z.pdf.pdf

Files (3.5 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
md5:9b261995ce540e40d714749f5a24dec9
3.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم تخليق البولي هيدروكسي ألكانوات (PHA) بواسطة Pichia sp. TSLS24 الخميرة المعزولة في فيتنام
Translated title (French)
Évaluation de la synthèse du polyhydroxyalcanoate (PHA) par Pichia sp. Levure TSLS24 isolée au Vietnam
Translated title (Spanish)
Evaluación de la síntesis de polihidroxialcanoato (PHA) por Pichia sp. Levadura TSLS24 aislada en Vietnam

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4321596486
DOI
10.1038/s41598-023-28220-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4385728247 (Other)
https://openalex.org/W4317677661 (Other)
https://openalex.org/W4290836901 (Other)
https://openalex.org/W3136740257 (Other)
https://openalex.org/W2983283001 (Other)
https://openalex.org/W2765764794 (Other)
https://openalex.org/W2623737048 (Other)
https://openalex.org/W2473769845 (Other)
https://openalex.org/W2292637902 (Other)
https://openalex.org/W2032420027 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1439528143
  • https://openalex.org/W1525414986
  • https://openalex.org/W1969156110
  • https://openalex.org/W1970875205
  • https://openalex.org/W1998003100
  • https://openalex.org/W1998428522
  • https://openalex.org/W2011688500
  • https://openalex.org/W2029474174
  • https://openalex.org/W2034377356
  • https://openalex.org/W2037961820
  • https://openalex.org/W2038250558
  • https://openalex.org/W2045701981
  • https://openalex.org/W2047451100
  • https://openalex.org/W2053484261
  • https://openalex.org/W2054584730
  • https://openalex.org/W2061120601
  • https://openalex.org/W2075792149
  • https://openalex.org/W2077606207
  • https://openalex.org/W2087651170
  • https://openalex.org/W2088446530
  • https://openalex.org/W2099575294
  • https://openalex.org/W2116919616
  • https://openalex.org/W2119666346
  • https://openalex.org/W2135022383
  • https://openalex.org/W2163649565
  • https://openalex.org/W2297217200
  • https://openalex.org/W2404307397
  • https://openalex.org/W2574478352
  • https://openalex.org/W2622795156
  • https://openalex.org/W2624367749
  • https://openalex.org/W2743812749
  • https://openalex.org/W2766799205
  • https://openalex.org/W2804107879
  • https://openalex.org/W2806770601
  • https://openalex.org/W2912682606
  • https://openalex.org/W2920894886
  • https://openalex.org/W2939085895
  • https://openalex.org/W2948397047
  • https://openalex.org/W3012030946
  • https://openalex.org/W3017348922
  • https://openalex.org/W3020827047
  • https://openalex.org/W3025647603
  • https://openalex.org/W3080715162
  • https://openalex.org/W3108846366
  • https://openalex.org/W3138058933
  • https://openalex.org/W3158489638
  • https://openalex.org/W3169912801
  • https://openalex.org/W753938694