Published November 5, 2022 | Version v1
Publication Open

Metagenomic and proteomic analysis of bacterial retting community and proteome profile in the degumming process of kenaf bast

Creators

  • 1. Institute of Bast Fiber Crops
  • 2. Xinyang College of Agriculture and Forestry

Description

Abstract Background Data on the microbial community and functional proteins associated with degumming in kenaf remains scant. Here, we analyzed the microbial communities associated with kenaf ( Hibiscus cannabinus ) bast fibers during retting to identify potential candidate degumming bacteria. Retting liquids were collected and analyzed at 0 days, 10 days, and 34 days and then evaluated the yield and quality of kenaf fiber at the different retting times. Besides, the microbial communities were characterized using metagenomic and proteomic analysis by LC–MS/MS technology. Results The data showed that increase in the retting time significantly improves the softness, dispersion, and fiber whiteness of the kenaf fiber. The relative abundance of Acinetobacter increased from 2.88% at the baseline to 6.64% at the 34th retting. On the other hand, some members of Clostridium were reduced from 3% at the baseline to 2% at the 34th retting. Analysis of carbohydrate active enzymes showed constant changes in the utilization of carbohydrates. Besides, benzoquinone reductase, cellobiose dehydrogenase, glucose 1-oxidase, aryl alcohol oxidase and alcohol oxidase were the top five most abundant enzymes in the retting liquids. This present results demonstrated that the expressions of B7GYR8, Q6RYW5 and Q6FFK2 proteins were suppressed in Acinetobacter with the retting time. On the contrary, P05149 was upregulated with the retting time. In Clostridium , P37698, P52040 and P54937 proteins were upregulated with the retting time. Conclusion In addition, bacteria Acinetobacter and Clostridium might be playing important roles in the kenaf degumming process. Similarly, up-regulation of P37698, P52040 and P54937 proteins is an important manifestation and mediates important roles in the degumming process.

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

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة لا تزال البيانات المتعلقة بالمجتمع الميكروبي والبروتينات الوظيفية المرتبطة بإزالة الصمغ في الكلاف شحيحة. هنا، قمنا بتحليل المجتمعات الميكروبية المرتبطة بألياف الكيناف ( الكركديه القنب) أثناء التراجع لتحديد البكتيريا المرشحة المحتملة لإزالة الصمغ. تم جمع سوائل الارتداد وتحليلها في 0 أيام و 10 أيام و 34 يومًا ثم تقييم إنتاجية وجودة ألياف الكناف في أوقات الارتداد المختلفة. إلى جانب ذلك، تم وصف المجتمعات الميكروبية باستخدام التحليل الميتاجينومي والبروتيني بواسطة تقنية LC - MS/MS. النتائج أظهرت البيانات أن الزيادة في وقت التراجع يحسن بشكل كبير من نعومة ألياف الكناف وتشتتها وبياض الألياف. زادت الوفرة النسبية لـ Acinetobacter من 2.88 ٪ عند خط الأساس إلى 6.64 ٪ عند التراجع الرابع والثلاثين. من ناحية أخرى، تم تخفيض بعض أعضاء الكلوستريديوم من 3 ٪ عند خط الأساس إلى 2 ٪ عند التراجع الرابع والثلاثين. أظهر تحليل الإنزيمات النشطة للكربوهيدرات تغيرات مستمرة في استخدام الكربوهيدرات. إلى جانب ذلك، كانت مختزلة البنزوكينون، ونازعة هيدروجين السيلوبيوز، والجلوكوز 1 -أوكسيديز، وأكسيديز الكحول الأريل، وأكسيديز الكحول هي الإنزيمات الخمسة الأولى الأكثر وفرة في سوائل الرج. أظهرت هذه النتائج الحالية أن تعبيرات بروتينات B7GYR8 و Q6RYW5 و Q6FFK2 تم قمعها في Acinetobacter مع وقت التراجع. على العكس من ذلك، تم إعادة تنظيم P05149 مع وقت التراجع. في المطثية ، تم تنظيم بروتينات P37698 و P52040 و P54937 مع وقت التراجع. الخلاصة بالإضافة إلى ذلك، قد تلعب البكتيريا Acinetobacter و Clostridium أدوارًا مهمة في عملية إزالة الصمغ. وبالمثل، فإن التنظيم المسبق لبروتينات P37698 و P52040 و P54937 هو مظهر مهم ويتوسط في أدوار مهمة في عملية إزالة الصمغ.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Les données sur la communauté microbienne et les protéines fonctionnelles associées à la dégommage dans le kenaf restent rares. Ici, nous avons analysé les communautés microbiennes associées aux fibres libériennes de kenaf ( Hibiscus cannabinus ) pendant le retting pour identifier les bactéries dégommageuses potentielles. Les liquides de mouillage ont été collectés et analysés à 0 jour, 10 jours et 34 jours, puis ont évalué le rendement et la qualité de la fibre de kénaf aux différents temps de retournement. En outre, les communautés microbiennes ont été caractérisées à l'aide d'analyses métagénomiques et protéomiques par la technologie LC–MS/MS. Résultats Les données ont montré que l'augmentation du temps de retournement améliore considérablement la douceur, la dispersion et la blancheur de la fibre kénaf. L'abondance relative d'Acinetobacter est passée de 2,88 % à l'inclusion à 6,64 % au 34e retraitement. D'autre part, certains membres de Clostridium ont été réduits de 3 % au départ à 2 % au 34e tour. L'analyse des enzymes actives glucidiques a montré des changements constants dans l'utilisation des glucides. En outre, la benzoquinone réductase, la cellobiose déshydrogénase, la glucose 1-oxydase, l'aryl alcool oxydase et l'alcool oxydase étaient les cinq enzymes les plus abondantes dans les liquides de rouissage. Ces résultats présents ont démontré que les expressions des protéines B7GYR8, Q6RYW5 et Q6FFK2 étaient supprimées chez Acinetobacter avec le temps de retournement. Au contraire, P05149 a été régulé à la hausse avec le temps de retournement. Chez Clostridium , les protéines P37698, P52040 et P54937 ont été régulées à la hausse avec le temps de retournement. Conclusion En outre, les bactéries Acinetobacter et Clostridium pourraient jouer un rôle important dans le processus de dégommage du kénaf. De même, la régulation positive des protéines P37698, P52040 et P54937 est une manifestation importante et joue un rôle important dans le processus de dégommage.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes Los datos sobre la comunidad microbiana y las proteínas funcionales asociadas con el desgomado en kenaf siguen siendo escasos. Aquí, analizamos las comunidades microbianas asociadas con las fibras del líber de kenaf ( Hibiscus cannabinus ) durante el retroceso para identificar posibles bacterias de desgomado candidatas. Los líquidos de retención se recolectaron y analizaron a los 0 días, 10 días y 34 días y luego se evaluó el rendimiento y la calidad de la fibra de kenaf en los diferentes tiempos de retención. Además, las comunidades microbianas se caracterizaron mediante análisis metagenómico y proteómico mediante tecnología LC–MS/MS. Resultados Los datos mostraron que el aumento en el tiempo de retención mejora significativamente la suavidad, la dispersión y la blancura de la fibra de kenaf. La abundancia relativa de Acinetobacter aumentó de 2.88% en la línea de base a 6.64% en el 34º retroceso. Por otro lado, algunos miembros de Clostridium se redujeron del 3% al inicio del estudio al 2% al 34º retroceso. El análisis de las enzimas activas de carbohidratos mostró cambios constantes en la utilización de carbohidratos. Además, la benzoquinona reductasa, la celobiosa deshidrogenasa, la glucosa 1-oxidasa, la aril alcohol oxidasa y la alcohol oxidasa fueron las cinco enzimas más abundantes en los líquidos de retención. Estos resultados actuales demostraron que las expresiones de las proteínas B7GYR8, Q6RYW5 y Q6FFK2 se suprimieron en Acinetobacter con el tiempo de retting. Por el contrario, P05149 se reguló positivamente con el tiempo de retroceso. En Clostridium , las proteínas P37698, P52040 y P54937 se regularon positivamente con el tiempo de retting. Conclusión Además, las bacterias Acinetobacter y Clostridium podrían estar desempeñando un papel importante en el proceso de desgomado de kenaf. De manera similar, la regulación positiva de las proteínas P37698, P52040 y P54937 es una manifestación importante y media papeles importantes en el proceso de desgomado.

Files

s12870-022-03890-5.pdf

Files (2.7 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
md5:3ba307fe3734c32e37245feafcb1147a
2.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحليل الميتاجينومي والبروتيني لمجتمع الارتداد البكتيري وملف البروتيوم في عملية إزالة الصمغ من الكناف باست
Translated title (French)
Analyse métagénomique et protéomique de la communauté de pourriture bactérienne et du profil protéomique dans le processus de dégommage de kenaf bast
Translated title (Spanish)
Análisis metagenómico y proteómico de la comunidad de retting bacteriano y el perfil del proteoma en el proceso de desgomado de kenaf bast

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4308496354
DOI
10.1186/s12870-022-03890-5

Is supplement to
https://openalex.org/W921182720 (Other)
https://openalex.org/W3192621695 (Other)
https://openalex.org/W3039386752 (Other)
https://openalex.org/W2990441467 (Other)
https://openalex.org/W2736358463 (Other)
https://openalex.org/W2242806795 (Other)
https://openalex.org/W2075307453 (Other)
https://openalex.org/W2006622966 (Other)
https://openalex.org/W1543751201 (Other)
https://openalex.org/W130778603 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W114477832
  • https://openalex.org/W1975948643
  • https://openalex.org/W1996993832
  • https://openalex.org/W2015128505
  • https://openalex.org/W2045620878
  • https://openalex.org/W2064728879
  • https://openalex.org/W2065097897
  • https://openalex.org/W2068450837
  • https://openalex.org/W2071819751
  • https://openalex.org/W2088740798
  • https://openalex.org/W2127087932
  • https://openalex.org/W2163642241
  • https://openalex.org/W2184230261
  • https://openalex.org/W2212546690
  • https://openalex.org/W2322754989
  • https://openalex.org/W2326836994
  • https://openalex.org/W2514491197
  • https://openalex.org/W2568499326
  • https://openalex.org/W2605158747
  • https://openalex.org/W2756452869
  • https://openalex.org/W2762132833
  • https://openalex.org/W2790910430
  • https://openalex.org/W2888381752
  • https://openalex.org/W2909236628
  • https://openalex.org/W2913311083
  • https://openalex.org/W2915026892
  • https://openalex.org/W3000406220
  • https://openalex.org/W3010324150
  • https://openalex.org/W3044780979
  • https://openalex.org/W3181484725
  • https://openalex.org/W4232869154
  • https://openalex.org/W4281570915
  • https://openalex.org/W4285891223