Effect of high pressure gaseous carbon dioxide on the germination of bacterial spores

Furukawa, Soichi; Watanabe, Toshi; Tai, Truong Tri; Hirata, Junichi; Narisawa, Naoki; Kawarai, Taketo; Ogihara, Hirokazu; Yamasaki, Makari

doi:10.1016/s0168-1605(03)00372-6

Cited by 37 publications

(33 citation statements)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It also has been shown that treatment with pressurized CO 2 helps induce spore germination, rendering the spores more susceptible to deactivation (Ballestra and Cuq, 1998). According to a recent study, gaseous CO 2 at 6.5 MPa (942 psi) resulted in germination of B. coagulants and B. licheniformis spores when present in aqueous suspension (Furukawa et al, 2004). Spores treated with 0.86 M aqueous H 2 O 2 undergo germination-like changes in the cell envelope, as evidenced by change from phase-bright to phase dark.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Supercritical carbon dioxide and hydrogen peroxide cause mild changes in spore structures associated with high killing rate of Bacillus anthracis

Zhang¹,

Dalal²,

Matthews³

et al. 2007

Journal of Microbiological Methods

View full text Add to dashboard Cite

The present work examines chemical and structural response in B. anthracis spores killed by a mixture of supercritical carbon dioxide (SCCO 2 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). Deactivation of 6-log of B. anthracis spores by SCCO 2 +H 2 O 2 was demonstrated, but changes in structure were observed in only a small portion of spores. Results from phase contrast microscopy proved that this treatment is mild and does not trigger germination-like changes. TEM imaging revealed mild damage in a portion of spores while the majority remained intact. Dipicolinic acid (DPA) analysis showed that <10% of the DPA was released from the spore core into the external milieu, further demonstrating only modest damage to the spores. Confocal fluorescent microscopy, assessing uptake of DNAbinding dyes, directly demonstrated compromise of the permeability barrier. However, the magnitude of uptake was small compared to spores that had been autoclaved. This work suggests that SCCO 2 +H 2 O 2 is quite mild compared to other sterilization methods, which has major implications in its application. These results provide some insight on the possible interactions between spores and the SCCO 2 +H 2 O 2 sterilization process.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…In this work, the pressure (27.6 MPa) was much less than the static pressure required (hundreds of MPa) to germinate spores. It is suspected that the presence of large quantities of water in Furukawa et al (2004)'s work may play a significant role in germinating spores. However, in this work, the spores were in a dry condition.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Supercritical carbon dioxide and hydrogen peroxide cause mild changes in spore structures associated with high killing rate of Bacillus anthracis

Zhang¹,

Dalal²,

Matthews³

et al. 2007

Journal of Microbiological Methods

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Therefore, CH could induce more spore germination than HT, thereby enhancing the bacteriostatic effect of FAEs against germinated spores and causing significant inactivation. It has been reported that spore germination is initiated by carbonation (35℃, 6.5 MPa, 30 min) despite almost no initiation of germination by hydrostatic pressure under the same conditions with B. coagulans (Furukawa et al, 2004). The authors described that carbonation might initiate spore germination due to lytic germination enzymes, which are known to be initiated by hydrostatic pressure; however, lytic enzymes could not contribute to carbonation-germination due to the low pH used during treatment.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The Effect of Combined Treatment with Carbonation, Heating, and Monoglycerol Fatty Acid Esters on the Inactivation and Growth Inhibition of Geobacillus stearothermophilus Spores

Nakai

Tani

Klangpetch

et al. 2014

FSTR

View full text Add to dashboard Cite

“…W literaturze pojawiają się jednak prace związane z zastosowaniem tego czynnika zarówno w stanie nadkrytycznym, jak i w stanie gazowym pod wysokim ciśnieniem do inaktywacji mikroorganizmów: bakterii patogennych przenoszonych przez żywność, m.in. Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus oraz drożdży, pleśni i bakterii fermentacji mlekowej w przetworach owocowo-warzywnych [4, 6, 7, 17, 27, 28,], a także do inaktywacji przetrwalników [5,8,29], w tym A. acidoterrestris [1,3].…”

Section: Wprowadzenieunclassified

“…Opisano także zjawisko kiełkowania przetrwalników Bacillus coagulans i Bacillus licheniformis [5] pod wpływem ditlenku węgla w stanie gazowym i pod wysokim ciśnieniem oraz Clostridium perfringens [8] w medium nasyconym ditlenkiem węgla. Brak jest natomiast informacji o kiełkowaniu A. acidoterrestris pod wpływem ditlenku węgla.…”

Section: Wprowadzenieunclassified

Effect of supercritical carbon dioxide on inactivation and germination of Alicyclobacillus acidoterrestris spores

Porbska¹,

Sokoowska²,

aniewska-Trokenheim³

2016

zntj

View full text Add to dashboard Cite

S t r e s z c z e n i ePrzetrwalniki termofilnych kwasolubnych bakterii Alicyclobacillus acidoterrestris są oporne na działanie czynników zewnętrznych i mogą się rozwijać w sokach w czasie przechowywania. Wytwarzają związki o dezynfekcyjnym zapachu, m.in. gwajakol i prowadzą do zepsucia soków. Zwiększenie stopnia kiełkowania przetrwalników w procesie utrwalania żywności może przyczynić się do ich skutecznej inaktywacji. Celem pracy była charakterystyka przebiegu procesu kiełkowania i stopnia inaktywacji przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris zainicjowanego przez ditlenek węgla w stanie nadkrytycznym (SCCD).Przetrwalniki zawieszone w soku jabłkowym oraz w buforach o pH 4,0 i pH 7,0 poddawano działaniu SCCD o ciśnieniu 10 ÷ 60 MPa, w temp. 50 ÷ 75 ºC, w ciągu 20 ÷ 40 min. Po 40 min działania SCCD o ciśnieniu 60 MPa w temp. 75 ºC liczba skiełkowanych przetrwalników w soku jabłkowym wynosiła 3,9 log, z czego 3,4 log było inaktywowanych. W tych samych warunkach procesu, ale w buforze o pH 4,0 uzyskano niższy stopień kiełkowania (3,2 log) i inaktywacji (2,7 log). W buforze o pH 7,0 stwierdzono stopień wykiełkowania rzędu 2,5 log i inaktywację przetrwalników o 1,1 log. Stwierdzono istotną korelację pomiędzy wynikami szacowania stopnia kiełkowania uzyskanymi metodą płytkową i metodą pomiaru zmniejszania gęstości optycznej. Temperatura stosowanego SCCD okazała się czynnikiem istotnie wpły-wającym na stopień kiełkowania i inaktywację przetrwalników A. acidoterrestris. Wraz z obniżaniem pH zaobserwowano niewielkie zwiększenie stopnia kiełkowania i znaczne zwiększenie inaktywacji przetrwalników A. acidoterrestris poddanych działaniu SCCD, a zawartość składników odżywczych w soku jabłkowym dodatkowo zwiększała stopień wykiełkowania.Słowa kluczowe: Alicyclobacillus acidoterrestris, sok jabłkowy, przetrwalniki, kiełkowanie, inaktywacja, nadkrytyczny ditlenek węgla, gęstość optyczna Mgr inż. I. Porębska, dr inż. B. Sokołowska, Zakład Technologii Przetworów Owocowych i Warzywnych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego,

show abstract

Effect of high pressure gaseous carbon dioxide on the germination of bacterial spores

Cited by 37 publications

References 11 publications

Supercritical carbon dioxide and hydrogen peroxide cause mild changes in spore structures associated with high killing rate of Bacillus anthracis

Supercritical carbon dioxide and hydrogen peroxide cause mild changes in spore structures associated with high killing rate of Bacillus anthracis

The Effect of Combined Treatment with Carbonation, Heating, and Monoglycerol Fatty Acid Esters on the Inactivation and Growth Inhibition of Geobacillus stearothermophilus Spores

Effect of supercritical carbon dioxide on inactivation and germination of Alicyclobacillus acidoterrestris spores

Contact Info

Product

Resources

About