Fagos autóctonos de Leuconostoc: caracterización, interacción con sus cepas sensibles e implicancias industriales

Abstract

Nueve fagos de Leuconostoc fueron sometidos a estudios moleculares que incluyeron la determinación del mecanismo de empaquetamiento del ADN fágico, el secuenciamiento de los genomas y la identificación de sus proteínas estructurales. De acuerdo a la similitud de las secuencias nucleotídicas, se los clasificó en dos grupos notablemente diferentes. Los genomas de los fagos CHA, CHB, Ln-7, Ln-8 y Ln-9 mostraron una homología mayor al 90 % con diversos fagos que infectan cepas de Leuconostoc mesenteroides. Por su parte, el genoma del fago LDG mostró 90 % de homología con fagos infectivos de cepas de Leuconostoc pseudomesenteroides. Adicionalmente, se estudióla viabilidade dichos fagos durante la conservación a diversas temperaturas y valores de pH. Posteriormente, se caracterizó la interacción fago-cepa: influencia de cationes divalentes en el ciclo lítico, rango de hospedadores, ciclos de multiplicación fágica, proceso de adsorción, receptores fágicos y el mecanismo de fagorresistencia del tipo Restricción/Modificación. Por otro lado, se estudió el comportamiento de los fagos frente a diferentes estrategias que podrían utilizarse para disminuir el riesgo de infecciones fágicas. Esto incluyó el estudio de la resistencia fágica a tratamientos térmicos y químicos, así como también el aislamiento de mutantes espontáneos fagorresistentes con aptitudes tecnológicas. Los resultados obtenidos en este estudio permiten profundizar los conocimientos referidos a infecciones fágicas en Leuconostoc, los cuales serían necesarios si esta especie bacteriana es utilizada en el desarrollo de queso azul, manteca y alimentos fermentados. Por otro lado, este trabajo demostró que es posible el aislamiento de variantes fagorresistentes con adecuadas propiedades tecnológicas.

In this Thesis, a molecular characterization (including DNA packaging mechanisms, genome sequencing and structural protein identification) of nine Leuconostoc phages was carried out. Based on similarity of nucleotide sequences, phages were classified in two notably different groups. Complete genomes of phages CHA, CHB, Ln-7, Ln-8 and Ln-9 showed sequence homology higher than 90 % with phages infecting various strains of Leuconostoc mesenteroides, while genome of phage LDG showed 90 % homology with phages infecting Leuconostoc pseudomesenteroides strains. On the other hand, phage viability throughout storage at different pH and temperature was determined for these phages. To characterize the interaction between phages and their sensitive strains, the following aspects were studied: influence of divalent cations during the lytic cycle, host spectrum, one step growth curves, characterization of the adsorption step and phage receptors. Host range studies yielded surprising results, since all studied phages were able to infect both Leuconostoc mesenteroides and Leuconostoc pseudomesenteroides strains. In addition, the behavior of phages subjected to thermal and chemical, used to diminish the frequency of phage infections, was studied. Also, the isolation of phage-resistant mutants with adequate technological properties was carried out. Results obtained in this Thesis significantly contributed to improve the knowledge about phage infections on Leuconostoc, which would be useful if this bacterial species is used in the manufacture of cheese, sour cream, buttermilk and fermented milk.. On the other hand, this work demonstrated that the assayed methodologies are efficient for obtaining spontaneous phage-resistant mutants from Leuconostoc strains with adequate technological properties.