Effect of trehalose and other compounds on the resistance to desiccation by Candida utilis cells

Abstract

As other yeasts, Candida utilis intracellularly accumulates trehalose as reserve carbohydrate. Stationary-phase cells show higher resistance to the loss of viability by desiccation than log-phase cells when subjected to a lyophilization protocol. This finding correlates with the fact that resting cells contain higher levels of endogenous trehalose than exponentially growing cells. The number of resulting viable cells can be increased by addition of exogenous trehalose inmediately before the desiccation treatment. These results suggest a protective role for trehalose in addition to the previously assumed of serving as energy source. The comparison of the protective effect of trehalose on cell death by dehydration to that developped by other compounds indicates that such a role is neither exclusive of this sugar nor dependent of its nonreducing character. Other disaccharides and glycerol can be even more effective in preventing loss of viability by desiccation. However, taking into account that trehalose is the only disaccharide endogenously accumulated, the physiological significance of this effect appears to be relevant.

Al igual que otras levaduras, Candida utilis acumula trehalosa intracelularmente como material de reserva. Las células en fase estacionaria, muestran una mayor resistencia a la pérdida de viabilidad por desecación que las células en fase logarítmica cuando se someten a liofilización. Esta observación se correlaciona con el hecho de que las células en fase estacionaria contienen más trehalosa interna que las células en fase logarítmica. El número de células viables puede ser incrementado por adición de trehalosa exógena inmediatamente antes del tratamiento de desecación. Estos resultados sugieren que la trehalosa desarrolla un papel protector además de servir como fuente de energía. La comparación del efecto protector de la trehalosa con el de otros compuestos sugiere que dicho papel no es exclusivo de este azúcar, ni parece estar relacionado con su estructura o su carácter no reductor. Otros disacáridos y glicerol pueden ser incluso más efectivos en la prevención de pérdida de viabilidad por desecación. No obstante, si se tiene en cuenta que la trehalosa es el único disacándo que se acumula endógertamente, la significación fisiológica de este efecto puede ser relevante.