Strains of Lactococcus lactis with a partial pyrimidine requirement show sensitivity toward aspartic acid

Des souches de Lactococcus lactis ayant un besoin partiel en pyrimidine sont sensibles à l'acide aspartique.

Steen Wadskov Hansen , Jan Martinussen

The growth rate of the widely used laboratory strain Lactococcus lactis subsp. cremoris LM0230 was reduced if aspartic acid were present in the growth medium. The strain LM0230 is a plasmid- and phage-cured derivative of L. lactis subsp. cremoris C2, the ancestor of the original dairy isolate L. lactis subsp. cremoris NCDO712. The growth of both C2 and NCDO712 was unaffected by exogenous aspartate. Also, the growth rate of the pyrimidine auxotrophic mutants of L. lactis was affected by exogenous aspartate. The maximum observed reduction in the growth rate was $\sim $ 35% when compared with the wild-type strain, and this varied with the concentration of aspartic acid. The observed effect of aspartate could be explained by the accumulation of the toxic pyrimidine de novo pathway intermediate, carbamoyl aspartate. Assays of the pyrimidine biosynthetic enzymes of L. lactis LM0230 showed that the partial pyrimidine requirement can be explained by a low specific activity of the pyrimidine biosynthetic enzymes. In conclusion, L. lactis LM0230 during the process of plasmid- and prophage-curing has acquired a partial pyrimidine requirement resulting in sensitivity toward aspartic acid.

Le taux de croissance de la souche Lactococcus lactis subsp cremoris LM0230, très utilisée en laboratoire, était réduit si le milieu de croissance contenait de l'acide aspartique. LM0230 est une souche curée de plasmide et de phage issue de L. lactis subsp. cremoris C2, ces deux souches ayant pour origine commune l'isolat laitier L. lactis subsp. cremoris NCDO712. La croissance de C2 et de NCDO712 n'était pas affectée par l'aspartate exogène. Par contre, le taux de croissance de mutants auxotrophes pour la pyrimidine était affecté par l'aspartate exogène. Le maximum de réduction du taux de croissance observé était de 35 % comparé à la souche sauvage et variait avec la concentration en acide aspartique. L'effet de l'aspartate observé peut être expliqué par l'accumulation de l'aspartate carbamoyl, intermédiaire toxique dans le métabolisme de la pyrimidine. L'étude des enzymes de biosynthèse de la pyrimidine de L. lactis LM0230 a montré que le besoin partiel en pyrimidine peut s'expliquer par une activité spécifique faible de ces enzymes. On peut en conclure que L. lactis LM0230 a acquis, au cours du processus de cure de plasmide et de prophage, le besoin partiel en pyrimidine résultant en une sensibilité à l'acide aspartique.

Mots clés: cell physiology; Lactococcus lactis; starter culture; nucleotide metabolism; lactic acid<br>---<br>physiologie cellulaire; levain; métabolisme nucléotidique; bactérie

Domaines: Alimentation et Nutrition; Ingénierie des aliments

Steen Wadskov Hansen, Jan Martinussen. Strains of Lactococcus lactis with a partial pyrimidine requirement show sensitivity toward aspartic acid. Dairy Science & Technology, 2009, 89 (2), ⟨10.1051/dst/2009001⟩. ⟨hal-00895698⟩