Exogenous Calcium Improves Viability of Biocontrol Yeasts Under Heat Stress by Reducing ROS Accumulation and Oxidative Damage of Cellular Protein

Resumo

Neste artigo, investigamos o efeito do cálcio exógeno na melhoria da viabilidade de Debaryomyces hansenii e Pichia membranaefaciens sob estresse térmico e avaliamos o papel do cálcio na redução dos danos oxidantes das proteínas nas células de levedura. Os resultados indicaram que a alta concentração de cálcio exógeno no meio de cultura foi benéfica para aumentar a tolerância das leveduras de controle biológico ao estresse térmico. O possível mecanismo pelo qual o cálcio melhora a viabilidade das leveduras foi atribuído ao aumento das atividades das enzimas antioxidantes, à diminuição do acúmulo de EROS e à redução dos danos oxidativos das proteínas intracelulares nas células de levedura sob estresse térmico. D. hansenii é mais sensível ao cálcio em comparação com P. membranaefaciens. Nossos resultados sugerem que a aplicação de cálcio exógeno combinada com leveduras de controle biológico é uma abordagem prática para o controle de doenças pós-colheita em frutas.

Abstract

In this article, we investigated the effect of exogenous calcium on improving viability of Debaryomyces hansenii and Pichia membranaefaciens under heat stress, and evaluated the role of calcium in reducing oxidant damage of proteins in the yeast cells. The results indicated that high concentration of exogenous calcium in culture medium was beneficial for enhancing the tolerance of the biocontrol yeasts to heat stress. The possible mechanism of calcium improving the viability of yeasts was attributed to enhancement of antioxidant enzyme activities, decrease in ROS accumulation and reduction of oxidative damage of intracellular protein in yeast cells under heat stress. D. hansenii is more sensitive to calcium as compared to P. membranaefaciens. Our results suggest that application of exogenous calcium combined with biocontrol yeasts is a practical approach for the control of postharvest disease in fruit.