Occurrence of poly(hydroxyalkanoate) in the gut homogenate of a phylogenetically higher termite: Macrotermes carbonarius

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Abstract

Gas chromatography analysis of a phylogenetically higher termite-gut homogenate detected the presence of trace amounts of poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), a prokaryotic storage material. In addition, the gut homogenate smear, stained with Nile blue A, also suggested the presence of PHB-like granules. Chloroform extracts of both soldier and worker classes of this termite were obtained for further spectroscopic analysis. FTIR, 1H NMR, and 2D 1H-1H NMR analyses confirmed the presence of PHB in both the chloroform extracts. This showed for the first time the occurrence of bacteria capable of accumulating PHB in the termite gut. The results indicated that the physiological environment in the termite gut is suitable for the colonization by PHB-producing bacteria and is probably rich in organic carbon sources, which can be readily assimilated and stored as PHB.

L'analyse par chromatographie gazeuse d'une préparation homogénéisée d'estomac de termites phylogénétiquement plus élevées a permis de détecter la présence de traces de poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), un matériel d'emmagasinage prokaryotique. De plus, un frottis d'une préparation homogénéisée d'estomac, teint avec du bleu du Nile A, suggère aussi la présence de granules ressemblant à du PHB. On a aussi obtenu des extraits au chloroforme des classes tant de soldat que de travailleur de cette termite qui ont pu être analysés par des méthodes spectroscopiques. Des analyses par IR à transformée de Fourier, par RMN du 1H et par RMN 1H-1H en 2D ont permis de confirmer la présence de PHB dans chacun de ces extraits chloroformiques. Ces résultats démontrent pour la première fois l'existence de bactéries qui sont capables d'accumuler du PHB dans l'estomac des termites. Ils démontrent aussi que l'environnement physiologique dans l'estomac des termites est approprié pour la colonisation par des bactéries pouvant produire du PHB et qu'il est probablement riche en sources de carbone organique qui peut être facilement assimilé et emmagasiné sous la forme de PHB. Mots-clés: Macrotermes carbonarius, polyhydroxyalcanonate, PHB; termite.[Traduit par la Rédaction]

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