Fermentative hydrogen production by the new marine Pantoea agglomerans isolated from the mangrove sludge

A new fermentative hydrogen-producing bacterium was isolated from mangrove sludge and identified as Pantoea agglomerans using light microscopic examination, Biolog test and 16S rRNA gene sequence analysis. The isolated bacterium, designated as P. agglomerans BH-18, is a new strain that has never been optimized as a potential hydrogen-producing bacterium. In this study, the culture conditions and the hydrogen-producing ability of P. agglomerans BH-18 were examined. The strain was a salt-tolerant facultative anaerobe with the initial optimum pH value at 8.0-9.0 and temperature at 30 degrees C on cell growth. During fermentation, hydrogen started to evolve when cell growth entered late-exponential phase and was mainly produced in the stationary phase. The strain was able to produce hydrogen over a wide range of initial pH from 5 to 10, with an optimum initial pH of 6. The level of hydrogen production was affected by the initial glucose concentration, and the optimum value was found to be 10 g glucose/l. The maximum hydrogen-producing yield (2246 ml/l) and overall hydrogen production rate (160 ml/l/h) were obtained at an initial glucose concentration of 10 g/l and an initial pH value of 7.2 in marine culture conditions. In particular, the level of hydrogen production was also affected by the salt concentration. Hydrogen production reached a higher level in fresh culture conditions than in marine ones. In marine conditions, hydrogen productivity was 108 ml/l/h at an initial glucose concentration of 20 g/l and pH value of 7.2, whereas, it increased by 27% in fresh conditions. In addition, this strain could produce hydrogen using glucose and many other carbon sources such as fructose, sucrose, sorbitol and so on. As a result, it is possible that P. agglomerans BH-18 is used for biohydrogen production and biological treatment of mariculture wastewater and marine organic waste. (C) 2008 International Association for Hydrogen Energy. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Millora fisiològica de l'agent de control biològic Pantoea agglomerans EPS125 mitjançant osmoadaptació

Estudi sobre el tractament biològic amb Pantoea agglomerans EPS125 per tal d'evitar la podridura de la fruita

Genotypic comparison of Pantoea agglomerans plant and clinical strains

Pantoea agglomerans strains are among the most promising biocontrol agents for a variety of bacterial and fungal plant diseases, particularly fire blight of apple and pear. However, commercial registration of P. agglomerans biocontrol products is hampered because this species is currently listed as a biosafety level 2 (BL2) organism due to clinical reports as an opportunistic human pathogen. This study compares plant-origin and clinical strains in a search for discriminating genotypic/phenotypic markers using multi-locus phylogenetic analysis and fluorescent amplified fragment length polymorphisms (fAFLP) fingerprinting. Results: Majority of the clinical isolates from culture collections were found to be improperly designated as P. agglomerans after sequence analysis. The frequent taxonomic rearrangements underwent by the Enterobacter agglomerans/Erwinia herbicola complex may be a major problem in assessing clinical associations within P. agglomerans. In the P. agglomerans sensu stricto (in the stricter sense) group, there was no discrete clustering of clinical/biocontrol strains and no marker was identified that was uniquely associated to clinical strains. A putative biocontrol-specific fAFLP marker was identified only in biocontrol strains. The partial ORF located in this band corresponded to an ABC transporter that was found in all P. agglomerans strains. Conclusion: Taxonomic mischaracterization was identified as a major problem with P. agglomerans, and current techniques removed a majority of clinical strains from this species. Although clear discrimination between P. agglomerans plant and clinical strains was not obtained with phylogenetic analysis, a single marker characteristic of biocontrol strains was identified which may be of use in strain biosafety determinations. In addition, the lack of Koch's postulate fulfilment, rare retention of clinical strains for subsequent confirmation, and the polymicrobial nature of P. agglomerans clinical reports should be considered in biosafety assessment of beneficial strains in this species

Characterization and mechanism of action of the biological control agent Pantoea agglomerans EPS125

La soca EPS125 ha mostrat ser un efectiu agent de control biològic de diferents patògens fúngics de postcollita en diferents fruits. Degut a la seva elevada eficàcia, es va plantejar desenvolupar aquesta soca comercialment i per aquest motiu en el present treball es plantejà complementar la informació necessària pel seu registre. D'acord amb els resultats obtinguts mitjançant proves fenotípiques i genotípiques, la soca EPS125 queda inclosa dins l'espècie Pantoea agglomerans (Enterobacter agglomerans-Erwinia herbicola). En relació a la utilització de fonts de carboni, en el perfil i contingut d'àcids grassos cel·lulars i en el polimorfisme en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica (MRFLP), la soca EPS125 mostrà trets característics que la diferencien d'altres soques. Els dos marcadors moleculars (125.2 i 125.3) específics per la soca EPS125 dissenyats en el present treball mostraren ser semiespecífics per la seva detecció mitjançant la tècnica PCR i Real Time PCR. Quedant pendent l'anàlisi d'especificitat de l'ús combinat dels dos marcadors moleculars en una reacció PCR multiplex. P. agglomerans EPS125 ha mostrat ser molt efectiva en el control de Penicillium expansum en poma amb una dosi efectiva mitjana de 2.7x105 a 7x105 ufc/ml, i una ratio de 25-101 cèl·lules de la soca EPS125 per inactivar una espora del patogen segons el model de saturació hiperbòlica. Segons les aproximacions fenotípiques i estudis genotípics realitzats, sembla que els mecanismes de biocontrol utilitzats per la soca EPS125 contra P. expansum en poma estan directament relacionats amb la capacitat de formació de biofilm per aquesta soca.

Sugarcane Growth Promotion by the Endophytic Bacterium Pantoea agglomerans 33.1

The promotion of sugarcane growth by the endophytic Pantoea agglomerans strain 33.1 was studied under gnotobiotic and greenhouse conditions. The green fluorescent protein (GFP)-tagged strain P. agglomerans 33.1: pNKGFP was monitored in vitro in sugarcane plants by microscopy, reisolation, and quantitative PCR (qPCR). Using qPCR and reisolation 4 and 15 days after inoculation, we observed that GFP-tagged strains reached similar density levels both in the rhizosphere and inside the roots and aerial plant tissues. Microscopic analysis was performed at 5, 10, and 18 days after inoculation. Under greenhouse conditions, P. agglomerans 33.1-inoculated sugarcane plants presented more dry mass 30 days after inoculation. Cross-colonization was confirmed by reisolation of the GFP-tagged strain. These data demonstrate that 33.1:pNKGFP is a superior colonizer of sugarcane due to its ability to colonize a number of different plant parts. The growth promotion observed in colonized plants may be related to the ability of P. agglomerans 33.1 to synthesize indoleacetic acid and solubilize phosphate. Additionally, this strain may trigger chitinase and cellulase production by plant roots, suggesting the induction of a plant defense system. However, levels of indigenous bacterial colonization did not vary between inoculated and noninoculated sugarcane plants under greenhouse conditions, suggesting that the presence of P. agglomerans 33.1 has no effect on these communities. In this study, different techniques were used to monitor 33.1:pNKGFP during sugarcane cross-colonization, and our results suggested that this plant growth promoter could be used with other crops. The interaction between sugarcane and P. agglomerans 33.1 has important benefits that promote the plant's growth and fitness.

Nosocomial outbreak of Pantoea agglomerans bacteraemia associated with contaminated anticoagulant citrate dextrose solution: new name, old bug?

We describe an outbreak investigation of Pantoea agglomerans bacteraemia associated with anticoagulant citrate-dextrose 46% (ACD) solution prepared in-house. A healthy man presented with septic shock during plasmapheresis for granulocyte donation. The solution used for priming and blood samples were sent for culture. Identification of the isolate to species level was performed by gyrB sequencing. Typing was performed by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). In total, eight cases were identified during a three-week period. P. agglomerans was also cultured from six ACD solution bags. Isolates from patients and ACD bags were identical by PFGE. All isolates were susceptible to ampicillin, cephazolin, gentamicin, ciprofloxacin, cefepime and imipenem. (C) 2011 The Healthcare Infection Society. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

A simple inhibition coefficient for quantifying potency of biocontrol agents against plant-pathogenic fungi

Microbial interactions depend on a range of biotic and environmental variables, and are both dynamic and unpredictable. For some purposes, and under defined conditions, it is nevertheless imperative to evaluate the inhibitory efficacy of microbes, such as those with potential as biocontrol agents. We selected six, phylogenetically diverse microbes to determine their ability to inhibit the ascomycete Fusarium
coeruleum, a soil-dwelling pathogen of potato tubers that causes the storage disease dry rot. Interaction assays, where colony development was quantified (for both fungal pathogen and potential control agents), were therefore carried out on solid media. The key parameters that contributed to, and were indicative of, inhibitory efficacy were identified as: fungal growth-rates (i) prior to contact with the biocontrol
agent and (ii) if/once contact with the biocontrol agent was established (i.e. in the zone of mixed
culture), and (iii) the ultimate distance traveled by the fungal mycelium. It was clear that there was no correlation between zones of fungal inhibition and the overall reduction in the extent of fungal colony development. An inhibition coefficient was devised which incorporated the potential contributions of distal inhibition of fungal growth-rate; prevention of mycelium development in the vicinity of the biocontrol
agent; and ability to inhibit plant-pathogen growth-rate in the zone of mixed culture (in a ratio of 2:2:1). The values derived were 84.2 for Bacillus subtilis (QST 713), 74.0 for Bacillus sp. (JC12GB42), 30.7 for Pichia anomala (J121), 19.3 for Pantoea agglomerans (JC12GB34), 13.9 for Pantoea sp. (S09:T:12), and
21.9 (indicating a promotion of fungal growth) for bacterial strain (JC12GB54). This inhibition coefficient, with a theoretical maximum of 100, was consistent with the extent of F. coeruleum-colony development (i.e. area, in cm2) and assays of these biocontrol agents carried out previously against Fusarium
spp., and other fungi. These findings are discussed in relation to the dynamics and inherent complexity of natural ecosystems, and the need to adapt models for use under specific sets of conditions.

Isolamento e produção de agentes de controlo biológico das principais doenças de pós-colheita, em citrinos e pomóideas

Potenciais agentes de biocontrolo foram isolados a partir da microbiota epifítica de folhas e frutos, de citrinos e pomóideas, de diferentes pomares, durante diferentes campanhas e de distintas condições de armazenamento. A atividade antagonista de 1465 microrganismos isolados foi testada em ensaios in vivo em pomóideas face a Penicillium expansum (104 esporos/ml) e em citrinos face a P. digitatum (105 esporos/ml) em frutos feridos e inoculados artificialmente. Aproximadamente 7,6% dos isolados reduziu a severidade (diâmetro da podridão) e a incidência (% podres) em mais de 25%, menos de 3% reduziu ambos os parâmetros em mais de 50%, mas apenas 4 microrganismos preencheram os critérios de seleção, redução da incidência e severidade em mais de 75%. Dos 4 e pelos resultados obtidos em ensaios de seleção secundária e de determinação da concentração mínima eficaz, destacaram-se e selecionaram-se 2 microrganismos, uma bactéria isolada de laranjas „Valencia late‟ e identificada como pertencente ao grupo das Enterobactérias, Pantoea agglomerans PCB-1 e uma levedura isolada a partir da superfície de maças 'Bravo de Esmolfe' identificada como Metschnikowia andauensis PBC-2, com o objetivo de usar dois modelos distintos de agentes de biocontrol, uma bactéria e uma levedura. P. agglomerans é um agente de biocontrolo já conhecido. A estirpe PBC-1 isolada neste trabalho mostrou ter elevada eficácia face aos principais agentes patogénicos na póscolheita de citrinos e pomóideas. M. andauensis é uma levedura recentemente descoberta e a estirpe PBC-2 diz respeito à primeira referência desta espécie como agente de biocontrolo, a qual foi recentemente objeto de concessão de Patente de Invenção Nacional nº 105210, como uma nova estirpe desta espécie para uso como agente de biocontrolo das doenças de póscolheita de frutos. A concentração mínima eficaz dos antagonistas revelou estar dentro dos limites para o seu desenvolvimento comercial. M. andauensis PBC-2 quando aplicada à concentração de 5×106 ufc/ml, permitiu uma redução da incidência e da severidade de 62 e 70%, respetivamente, e quando aplicada a 1×107 ufc/ml, uma redução de 90% de incidência e de 95% de severidade. P. agglomerans PBC-1 aplicada a 1 × 108 ufc/ml em maçãs e em citrinos no controlo de P. expansum e P. digitatum, respetivamente, propiciaram uma redução significativa de cerca de 86% de cada um dos agentes patogénicos. O espectro de ação de M. andauensis PBC-2 foi avaliado, verificando-se o controlo efetivo face a Rhizopus stolonifer, P. expansum e Botritys cinerea, em pera 'Rocha' e em diferentes cultivares de maçã e contra P. digitatum e Penicillium italicum em clementinas e laranjas de diferentes cultivares. Durante 4 épocas, a eficácia de M. andauensis PBC-2, foi avaliada e comparada com o fungicida sintético mais usado comercialmente, Imazalil, em ensaios semicomerciais. Os resultados assemelharam-se aos obtidos com o fungicida, a redução da incidência do bolor azul foi de 90% em maças armazenadas durante 3 meses a 1±0.5 ºC, seguido de 7 dias à temperatura ambiente, para simular o tempo de prateleira. Em ensaios do estudo da dinâmica populacional, verificou-se que o agente de biocontrolo M. andauensis PBC-2 tem uma excelente capacidade colonizadora e que consegue crescer e sobreviver nas feridas, mas também na superfície dos frutos, armazenados à temperatura ambiente e em condições de frio. Pelo contrário, M. andauensis PBC- não apresentou capacidade de sobrevivência no suco gástrico simulado, começando a população a diminuir imediatamente após exposição e passadas 48 h não restava população viável. Diferentes meios de cultura usualmente descritos na produção de leveduras foram testados na produção de M. andauensis PBC-2. Aquele que apresentou a maior população viável ao fim de 40 h de incubação foi o meio YPD, entretanto escolhido para estudos posteriores. O pH mais favorável ao crescimento foi de 6,5, não se observando diferenças significativas entre os crescimentos a 25 e 30 ºC. Estudou-se ainda o efeito da concentração das duas fontes de azoto do meio YPD e elegeu-se a combinação de 10 g/l de extrato de levedura e 20 g/l de peptona. Nos estudos de produção de biomassa dos dois potenciais agentes de biocontrolo, analisou-se o efeito da sacarose, frutose e glucose, como fontes de carbono e otimizou-se a concentração destes açúcares no crescimento em Erlenmeyer. Após 20 h de incubação a população viável de P. agglomerans PBC-1 atingiu 3.9×109, 1.5×109, 3.9×109 ufc/ml, respetivamente. No caso de M. andauensis PBC-2, foi obtida a população de 1.2×108, 5.3×108 e 1,3×108 ufc/ml, com glucose, sacarose e frutose, após 40 h. Os resultados permitem concluir que os dois agentes têm capacidade de metabolizar os açúcares testados, contudo e atendendo à produtividade de biomassa, rendimento, disponibilidade e custo, optou-se por usar a sacarose como fonte de carbono nos restantes ensaios, nomeadamente na transição de Erlenmeyer para reator biológico. Na produção de P. agglomerans PBC-1 escolheu-se o meio SAC (5 g/l sacarose e 5 g/l extrato de levedura). O meio YPS (12.5g/l sacarose, 10 g/l extrato de levedura, 20 g/l peptona) foi usado no aumento de escala de M. andauensis PBC-2. A otimização da produção em reator biológico de P. agglomerans PCB-1 foi realizada submetendo o microrganismo a diferentes condições hidrodinâmicas, testando-se arejamentos, dois tipos de turbina (hélice; rusthon) e dispersores (poroso, em L). Foram igualmente estudados, o efeito da concentração inicial do inoculo e a adição programada da fonte de carbono. Embora tenham sido testadas diferentes variações, o perfil dos diferentes parâmetros analisados foi idêntico, a população máxima viável foi de 3-5×109 ufc/ml. A diferença mais notória foi observada na fermentação com concentração inicial de 107 cfu/ml, que permitiu encurtar em cinco horas a fase lag, o que pode significar uma redução de tempo de fermentação, e consequentemente uma redução de custos. Visando a produção de biomassa a baixo custo, fator importante na implementação de um sistema de controlo biológico, estudou-se a possibilidade de utilizar subprodutos e resíduos da indústria alimentar no crescimento dos agentes de biocontrolo. Subprodutos da indústria de alfarroba e subprodutos e resíduos da indústria de sumos de citrinos foram utilizados na produção de P. agglomerans PBC-1 e de M. andauensis PBC-2, respetivamente. Desta forma, para além de uma redução dos custos de produção, pretendeu-se a valorização de um subproduto (no caso de alfarroba e do bagaço de citrinos) e mitigar os efeitos nefastos de um resíduo (licor), com elevada carga poluente, que gera graves problemas ambientais e que pode ditar o encerramento desta unidade industrial, com efeitos devastadores para a economia local. Realizaram-se extrações de subprodutos da indústria de alfarroba, a diferentes razões sólido/líquido, tempos e temperaturas, de forma a maximizar a extração de açúcares. A potencialidade de utilizar o extrato de açúcares obtido, na produção de P. agglomerans PBC-1 foi avaliada, em ensaios de crescimento em Erlenmeyer, com consequente transição para reator mecanicamente agitado. Os perfis de crescimento da cultura crescida com subprodutos da indústria de alfarroba assemelharam-se aos observados com sacarose como fonte de carbono. A biomassa viável produzida com subprodutos da indústria de alfarroba, foi de 4- 7×109 ufc/ml, o que permite concluir que é uma alternativa viável à produção deste microrganismo. A produção de M. andauensis PBC-2 com subprodutos da indústria de sumos de citrinos, foi estudada em Erlenmeyer tendo como objetivo conhecer os perfis de crescimento do microrganismo, bem como, estudar a melhor combinação desta fonte de carbono e sua concentração. O bagaço de citrinos e um resíduo líquido, que se denominou de licor, foram testados com resultados comparáveis à produção obtida com meio usado como standard, (YPS), sem comprometer a atividade antagonista do agente de biocontrolo. Posteriormente, foi realizada a produção em reator mecanicamente agitado, escolhendo-se para tal o meio YL (10 g/l extrato de levedura e licor à concentração de açúcares de 12.5 g/l). Os parâmetros de crescimento da cultura foram semelhantes aos obtidos com a fonte de carbono comercial. Após aproximadamente 40 h de incubação, a população viável de M. andauensis PCB-2 atingiu 3.1×108 ufc/ml. A produtividade de biomassa e rendimento foi de 0.435 g/l.h e 1.502 g/g, respetivamente, comparável a produtividade de biomassa (0.432 g/l.h) e rendimento (1.4416 g/g) observado no meio YPS. Os resultados obtidos, são uma base sólida para o aumento de escala a um nível laboratorial e semi-industrial, permitiram concluir que é exequível produzir M. andauensis a baixo custo e representam uma possível alternativa para um resíduo. Em estudos dos possíveis modos de ação, de M. andauensis PBC-2, conclui-se que, este agente de biocontrolo, não tem como modos de ação a produção de antibióticos ou de voláteis, uma vez que, não se verificou inibição do crescimento dos agentes patogénicos. A competição por ferro e a produção de enzimas líticas por M. andauensis PBC-2 foi estudada em meios com diferentes concentrações de ferro e em um meio de cultura, com paredes celulares de fungos, como única fonte de carbono. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a produção e secreção de enzimas líticas não é o principal ou o mais importante modo de ação do agente de controlo biológico PBC-2, uma vez que a produção de quitinase observada ao 5 e 7º dia de incubação foi muito baixa, e não foi observada a produção de β-1,3- glucanases e proteases.

Erwinia amylovora bacteriophage resistance

It has been proposed that phages can be used commercially as a biopesticide for the control of fire blight caused by the phytopathogen Erwinia amylovora. The aim of these studies was to investigate two common bacterial resistance mechanisms, lysogeny and exopolysaccharide production and their influence on phage pathogenesis. A multiplex real-time PCR protocol was designed to monitor and quantify Podoviridae and Myoviridae phages. This protocol is compatible with known E. amylovora and Pantoea agglomerans rtPCR primers/probes which allowed simultaneous study of both phage and bacterial targets. Using in vitro positive phage selection, bacteriophage insensitive derivatives were isolated within sensitive populations of E. amylovora. Prophage screening with real-time PCR and mitomycin C induction determined that the insensitive derivatives harboured the temperate Podoviridae phage ΦEaTlOO. Lysogenic conversion resulted in resistance to secondary homologous phage infections. Prophage screening of environmental samples of E. amylovora and P. agglomerans collected from various locations in Canada, United States and Europe did not demonstrate lysogeny. Therefore, lysogeny is rare or absent while these bacterial species reside on the plant. Recombineering was used to construct exopolysaccharide deficient E. amylovora mutants. The EPS amylovoran mutants became resistant to Podoviridae and certain Siphoviridae phages. Increasing amylovoran production increased phage population growth, presumably by increasing the total number of bacterial cell surface receptors which promoted increased phage infections. In contrast, amylovoran did not playa role in Myoviridae infections, nor did production of the EPS levan for any phage pathogenesis.

Characterization and efficacy of bacterial strains for biological control of soil-borne diseases caused by Phytophthora cactorum and Meloidogyne javanica on Rosaceous plants

S'avaluaren 58 soques de Pseudomonas fluorescens i Pantoea agglomerans per la seva eficàcia en el biocontrol de la malaltia causada per l'oomicet Phytophthora cactorum en maduixera i pel nematode formador de gal·les Meloidogyne javanica en el portaempelt GF-677. Es desenvolupà un mètode ex vivo d'inoculació de fulla amb l'objectiu de seleccionar soques bacterianes com a agents de control biològic de P. cactorum en maduixera. Tres soques de P. fluorescens es seleccionaren com a soques eficaces en el biocontrol del patogen en fulles i en la reducció de la malaltia en plantes de maduixera. La combinació de soques semblà millorar la consistència del biocontrol en comparació amb les soques aplicades individualment. Tres soques de P. fluorescens es seleccionaren per la seva eficàcia en la reducció de la infecció de M. javanica en portaempelts GF-677. La combinació d'aquestes soques no incrementà l'eficàcia del biocontrol, però semblà reduir la seva variabilitat.

Fire blight (Erwinia amylovora) of rosaceous plants. Pathogen virulence and selection and characterization of biological control agents

El fuego bacteriano, causado por Erwinia amylovora, es una enfermedad muy importante a nivel comercial y económico porque afecta a plantas de la familia de las rosáceas y es especialmente agresiva en manzano (Pyrus malus) y peral (Pyrus communis), así como en plantas ornamentales (Crataegus, Cotoneaster o Pyracantha). Esta enfermedad está distribuida por todo el mundo en zonas climáticas templadas de Amércia del Norte, Nueva Zelanda, Japón, Israel, Turquí y Europa. En España, el fuego bacteriano fue detectado por primera vez en 1995 en el norte del País (Euskadi) y más tarde en nuevos focos aparecidos en otras áreas. La enfermedad puede ser controlada comercialmente mediante la aplicación de pesticidas quimicos (derivados de cobre, antibioticos). Sin embargo, muchos de los productos químicos presentan baja actividad o causan fitotoxicidad, y la estreptomicina, el producto más eficaz, esta prohibido en muchos países, incluyendo España. Por tanto, en ausencia de apropiados agentes químicos, el control biológico se contempla como una buena alternativa. En el presente trabajo, un agente de control biológico, Pseudomonas fluorescens EPS62e, ha sido seleccionada de entre 600 aislados de las especies P. fluorescens y Pantoea agglomerans obtenidos de flores, frutos y hojas de plantas de la familia de las rosáceas durante una prospección llevada a cabo en varias áreas geográficas de España. La cepa ha sido seleccionada por su capacidad de suprimir la infecciones producidas por E. amylovora frutos inmaduros, flores y brotes de peral en condiciones de ambiente controlado, presentando unos niveles de control similares a los obtenidos mediante el control químico usando derivados de cobre o antibióticos. La cepa además ha mostrado la capacidad de colonizar y sobrevivir en flores y heridas producidas en frutos inmaduros en condiciones de ambiento controlado pero también en flores en condiciones de campo. La exclusión de E. amylovora medinate la colonización de la superficie, el consumo de nutrientes, y la interacción entre las células del patógeno y del agente de biocontrol es la principal causa de la inhibición del fuego bacteriano por la cepa EPS62e. Estas características constituyen aspectos interesantes para un desarrollo efectivo de la cepa EPS62e como un agente de biocontrol del fuego bacteriano en condiciones comerciales.

Padrão de sensibilidade de cepas de Enterobacter spp isoladas na região de Presidente Prudente - SP

Enterobacter spp. are considered important causing agents of infection, specially in hospitalized individuals. The natural resistance of these microorganisms and the great facility to develop resistance to new antimicrobial agents make this genus an important object of study. In this work, 176 strains isolated from various clinical samples were used from hospitalized patients (University Hospital Domingos Leonardo Cerávolo) and from clinic patients (Clinical Laboratory from Unoeste), both situated in Presidente Prudente - SP. E. cloacae (78.9%), E. aerogenes (7.9%) and E. (pantoea) agglomerans (3.9%) were the ones more frequently isolated. Eleven antimicrobial agents were tested by the disk diffusion method and around 90% of the strains presented resistance to the cephalotin, ampicillin and cefaclor. Strains of E. (pantoea) agglomerans presented wide profile of sensibility However one strain of E. cloacae presented resistance to all the antimicrobial agents. The antimicrobial agents with greater inhibitory activity were imipenem and cefepime, for this reason these antimicrobial agents could be the treatment of choice in emergencial therapeutic. This emergencial therapy can be applied with relative security, whereas the data obtained in this study show homogeneity in the profile of sensibility to these antimicrobial agents, independent of the infection site and from the isolated species. The ESBL enzyme could not be detected in no one of the strains by the double diffusion test.

A negative regulator mediates quorum-sensing control of exopolysaccharide production in Pantoea stewartii subsp. stewartii.

Classical quorum-sensing (autoinduction) regulation, as exemplified by the lux system of Vibrio fischeri, requires N-acyl homoserine lactone (AHL) signals to stimulate cognate transcriptional activators for the cell density-dependent expression of specific target gene systems. For Pantoea stewartii subsp. stewartii, a bacterial pathogen of sweet corn and maize, the extracellular polysaccharide (EPS) stewartan is a major virulence factor, and its production is controlled by quorum sensing in a population density-dependent manner. Two genes, esaI and esaR, encode essential regulatory proteins for quorum sensing. EsaI is the AHL signal synthase, and EsaR is the cognate gene regulator. esaI, DeltaesaR, and DeltaesaI-esaR mutations were constructed to establish the regulatory role of EsaR. We report here that strains containing an esaR mutation produce high levels of EPS independently of cell density and in the absence of the AHL signal. Our data indicate that quorum-sensing regulation in P. s. subsp. stewartii, in contrast to most other described systems, uses EsaR to repress EPS synthesis at low cell density, and that derepression requires micromolar amounts of AHL. In addition, derepressed esaR strains, which synthesize EPS constitutively at low cell densities, were significantly less virulent than the wild-type parent. This finding suggests that quorum sensing in P. s. subsp. stewartii may be a mechanism to delay the expression of EPS during the early stages of infection so that it does not interfere with other mechanisms of pathogenesis.

A negative regulator mediates quorum-sensing control of exopolysaccharide production in Pantoea stewartii subsp. stewartii

Classical quorum-sensing (autoinduction) regulation, as exemplified by the lux system of Vibrio fischeri, requires N-acyl homoserine lactone (AHL) signals to stimulate cognate transcriptional activators for the cell density-dependent expression of specific target gene systems. For Pantoea stewartii subsp. stewartii, a bacterial pathogen of sweet corn and maize, the extracellular polysaccharide (EPS) stewartan is a major virulence factor, and its production is controlled by quorum sensing in a population density-dependent manner. Two genes, esaI and esaR, encode essential regulatory proteins for quorum sensing. EsaI is the AHL signal synthase, and EsaR is the cognate gene regulator. esaI, ΔesaR, and ΔesaI-esaR mutations were constructed to establish the regulatory role of EsaR. We report here that strains containing an esaR mutation produce high levels of EPS independently of cell density and in the absence of the AHL signal. Our data indicate that quorum-sensing regulation in P. s. subsp. stewartii, in contrast to most other described systems, uses EsaR to repress EPS synthesis at low cell density, and that derepression requires micromolar amounts of AHL. In addition, derepressed esaR strains, which synthesize EPS constitutively at low cell densities, were significantly less virulent than the wild-type parent. This finding suggests that quorum sensing in P. s. subsp. stewartii may be a mechanism to delay the expression of EPS during the early stages of infection so that it does not interfere with other mechanisms of pathogenesis.