Abstract
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) is used for the characterization of six yeast species and six isolates. The sample for SERS analysis is prepared by mixing the yeast cells with a four times concentrated silver colloidal suspension. The scanning electron microscopy (SEM) images show that the strength of the interaction between silver nanoparticles and the yeast cells depends on the biochemical structure of the cell wall. The SERS spectra are used to identify the biochemical structures on the yeast cell wall. It is found that the density of –SH and –NH2 groups might be higher on certain yeast cell walls. Finally, the obtained SERS spectra from yeast is used for the classification of the yeast.
Keywords
Get full access to this article
View all access options for this article.
References
1.
Halasz
J. L.
Szathmary
M.
Toth
M. D.
Dinya
Z.
and
Balazsy
S
, Cereal Res. Commun. 36 , 1827 (2008 ).
2.
Miller
J. M.
and
Rhoden
D. L
, J. Clin. Microbiol. 29 , 1143 (1991 ).
3.
Axmann
I. M.
Kensche
P.
Vogel
J.
Kohl
S.
Herzel
H.
and
Hess
W. R
, Genome Biol. 6 , R73 (2005 ).
4.
Barbuddhe
S. B.
Maier
T.
Schwarz
G.
Kostrzewa
M.
Hof
H.
Domann
E.
Chakraborty
T.
and
Hain
T
, Appl. Environ. Microbiol. 74 , 5402 (2008 ).
5.
Dieckmann
R.
Helmuth
R.
Erhard
M.
and
Malorny
B
, Appl. Environ. Microbiol. 74 , 7767 (2008 ).
6.
Mariey
L.
Signolle
J. P.
Amiel
C.
and
Travert
J
, Vib. Spectrosc. 26 , 151 (2001 ).
7.
Yu
C.
and
Irudayaraj
J
, Trans. Asabe 49 , 1623 (2006 ).
8.
Samuels
A. C.
Snyder
A. P.
Emge
D. K.
Amant
D. S.
Minter
J.
Campbell
M.
and
Tripathi
A
, Appl. Spectrosc. 63 , 14 (2009 ).
9.
Mello
C.
Severi
E.
Ricci
E.
Marangoni
A.
Coelho
L.
Ribeiro
D.
and
Poppi
R. J
, J. Brazilian Chem. Soc. 19 , 29 (2008 ).
10.
Mello
C.
Ciuffi
K. J.
Nassar
E.
Ribeiro
D.
and
Poppi
R. J
, J. Brazilian Chem. Soc. 17 , 73 (2006 ).
11.
Nie
S.
and
Emory
S. R
, Science (Washington, D.C.) 275 , 1102 (1997 ).
12.
Cotton
T. M.
Kim
J. H.
and
Chumanov
G. D
, J. Raman Spectrosc. 22 , 729 (1991 ).
13.
Herne
T. M.
Ahern
A. M.
and
Garrell
R. L
, J. Am. Chem. Soc. 113 , 846 (1991 ).
14.
Grabbe
E. S.
and
Buck
R. P
, J. Am. Chem. Soc. 111 , 8362 (1989 ).
15.
Watanabe
T.
and
Maeda
H
, J. Phys. Chem. 93 , 3258 (1989 ).
16.
Chumanov
G. D.
Efremov
R. G.
and
Nabiev
I. R
, J. Raman Spectrosc. 21 , 43 (1990 ).
17.
Vodinh
T.
Houck
K.
and
Stokes
D. L
, Anal. Chem. 66 , 3379 (1994 ).
18.
Kneipp
K.
Kneipp
H.
Kartha
V. B.
Manoharan
R.
Deinum
G.
Itzkan
I.
Dasari
R.
Ramachandra
R.
and
Feld
M. S
, Phys. Rev. E 57 , 6281 (1998 ).
19.
Weldon
M. K.
and
Morris
M. D
, Appl. Spectrosc. 54 , 20 (2000 ).
20.
Efrima
S.
and
Bronk
B. V
, J. Phys. Chem. B 102 , 5947 (1998 ).
21.
Jarvis
R. M.
and
Goodacre
R
, Anal. Chem. 76 , 40 (2004 ).
22.
Jarvis
R. M.
Brooker
A.
and
Goodacre
R
, Anal. Chem. 76 , 5198 (2004 ).
23.
Premasiri
W. R.
Moir
D. T.
Klempner
M. S.
Krieger
N.
Jones
G.
and
Ziegler
L. D
, J. Phys. Chem. B 109 , 312 (2005 ).
24.
Laucks
M. L.
Sengupta
A.
Junge
K.
Davis
E. J.
and
Swanson
B. D
, Appl. Spectrosc. 59 , 1222 (2005 ).
25.
Sengupta
A.
Laucks
M. L.
and
Davis
E. J
, Appl. Spectrosc. 59 , 1016 (2005 ).
26.
Jarvis
R. M.
Brooker
A.
and
Goodacre
R
, Faraday Discuss. 132 , 281 (2006 ).
27.
Rosch
P.
Harz
M.
Peschke
K. D.
Ronneberger
O.
Burkhardt
H.
and
Popp
J
, Biopolymers 82 , 312 (2006 ).
28.
Szeghalmi
A.
Kaminskyj
S.
Rosch
P.
Popp
J.
and
Gough
K. M
, J. Phys. Chem. B 111 , 12916 (2007 ).
29.
Zeiri
L.
and
Efrima
S
, J. Raman Spectrosc. 36 , 667 (2005 ).
30.
Zeiri
L.
Bronk
B. V.
Shabtai
Y.
Eichler
J.
and
Efrima
S
, Appl. Spectrosc. 58 , 33 (2004 ).
31.
Cassone
A.
Marconi
P.
and
Bistoni
F
, CRC Crit. Rev. Microbiol. 15 , 87 (1987 ).
32.
Fleet
G. H.
, Cell Walls London: Academic Press 2 , 14 (1991 ).
33.
Klis
F. M.
, Yeast 10 , 851 (1994 ).
34.
Shepherd
M. G.
, CRC Crit. Rev. Microbiol. 15 , 7 (1987 ).
35.
Lowe
K. C.
, Art. Cells Blood Substitutes Biotechnol. 34 , 589 (2006 ).
36.
Oleary
V. S.
Green
R.
Sullivan
B. C.
and
Holsinger
V. H
, Biotechnol. Bioeng. 19 , 1019 (1977 ).
37.
Sanderson
G. W.
, Cereal Foods World 30 , 770 (1985 ).
38.
Sood
N.
and
Lal
B
, J. Environ. Manage. 90 , 1728 (2009 ).
39.
Sleister
H. M.
, Genetics 177 , 677 (2007 ).
40.
Dupont
B.
Graybill
J. R.
Armstrong
D.
Laroche
R.
Touze
J. E.
and
Wheat
L. J
, J. Med. Vet. Mycol. 30 , 19 (1992 ).
41.
Karabinis
A.
Hill
C.
Leclercq
B.
Tancrede
C.
Baume
D.
and
Andremont
A
, J. Clin. Microbiol. 26 , 429 (1988 ).
42.
Kasai
M.
Francesconi
A.
Petraitiene
R.
Petraitis
V.
Kelaher
A. M.
Kim
H. S.
Meletiadis
J.
Sein
T.
Bacher
J.
and
Walsh
T. J
, J. Clin. Microbiol. 44 , 143 (2006 ).
43.
Klingspor
L.
and
Jalal
S
, Clin. Microbiol. Infect. 12 , 745 (2006 ).
44.
Metwally
L.
Fairley
D. J.
Coyle
P. V.
Hay
R. J.
Hedderwick
S.
McCloskey
B.
O'Neill
H. J.
Webb
C. H.
and
McMullan
R
, J. Med. Microbiol. 57 , 296 (2008 ).
45.
Huang
Y. S.
Karashima
T.
Yamamoto
M.
and
Hamaguchi
H
, Biochemistry 44 , 10009 (2005 ).
46.
Singh
G. P.
Creely
C. M.
Volpe
G.
Grotsch
H.
and
Petrov
D
, Anal. Chem. 77 , 2564 (2005 ).
47.
Sujith
A.
Itoh
T.
Abe
H.
Anas
A. A.
Yoshida
K.
Biju
V.
and
Mitsuru
I
, Appl. Phys. Lett. 92 DOI 10.1063/1.2891086 (2008 ).
48.
Lee
P. C.
and
Meisel
D
, J. Phys. Chem. 86 , 3391 (1982 ).
49.
Kahraman
M.
Yazici
M. M.
Sahin
F.
and
Culha
M
, Langmuir 24 , 894 (2008 ).
50.
Culha
M.
Adiguzel
A.
Yazici
M. M.
Kahraman
M.
Sahin
F.
and
Gulluce
M
, Appl. Spectrosc. 62 , 1226 (2008 ).
51.
Casadevall
A.
Nosanchuk
J. D.
Williamson
P.
and
Rodrigues
M. L
, Trends Microbiol. 17 , 158 (2009 ).
52.
Walker
G. M.
, Yeast Physiology and Biotechnology (John Wiley and Sons , New York , 1998 ).
53.
Fakhrullin
R. F.
Zamaleeva
A. I.
Morozov
M. V.
Tazetdinova
D. I.
Alimova
F. K.
Hilmutdinov
A. K.
Zhdanov
R. I.
Kahraman
M.
and
Culha
M
, Langmuir 25 , 4628 (2009 ).
54.
Kollar
R.
Petrakova
E.
Ashwell
G.
Robbins
P. W.
and
Cabib
E
, J. Biol. Chem. 270 , 1170 (1995 ).
55.
Kapteyn
J. C.
Montijin
R. C.
Vink
E.
De la Cruz
J.
Llobell
A.
Douwes
J. E.
Shimoi
H.
Lipke
P. N.
and
Klis
F. M
, Glycobiology 6 , 337 (1996 ).
56.
Selvakannan
P. R.
Mandal
S.
Phadtare
S.
Pasricha
R.
and
Sastry
M
, Langmuir 19 , 3545 (2003 ).
57.
Ruana
C.
Wanga
W.
and
Gu
B
, Anal. Chim. Acta 567 , 114 (2006 ).
58.
Stone
N.
Kendall
C.
Smith
J.
Crow
P.
and
Barr
H
, Faraday Discuss. 126 , 141 (2004 ).
59.
Cherniak
R.
Valafar
H.
Morris
L. C.
and
Valafar
F
, Clin. Diagnostic Lab. Immunol. 5 , 146 (1998 ).
60.
Bose
I.
Reese
A. J.
Ory
J. J.
Janbon
G.
and
Doering
T. L
, Eukaryot Cell 2 , 655 (2003 ).
61.
Krafft
C.
Neudert
L.
Simat
T.
and
Salzer
R
, Spectrochim. Acta, Part A 61 , 1529 (2005 ).
62.
Lipke
P. N.
and
Ovalle
R
, J. Bacteriol. 180 , 3735 (1998 ).
63.
Cheng
W. T.
Liu
M. T.
Liu
H. N.
and
Lin
S. Y
, Microsc. Res. Tech. 68 , 75 (2005 ).
64.
Sanchez-Cortes
S.
Berenguel
R. M.
Madejon
A.
and
Perez-Mendez
M
, Biomacromolecules 3 , 655 (2002 ).
65.
Zhao
H.
Yuan
B.
and
Dou
X
, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 6 , 900 (2004 ).
66.
Maquelin
K.
Kirschner
C.
Choo-Smith
L. P.
Van den Braak
N.
Endtz
H. Ph.
Naumann
D.
and
Puppels
G. J
, J. Microbiol. Meth. 51 , 255 (2002 ).
67.
Notingher
I.
and
Hench
L. L
, Expert Rev. Med. Dev. 3 , 215 (2006 ).
68.
Frank
C. J.
McCreery
R. L.
and
Redd
D. C. B
, Anal. Chem. 67 , 777 (1995 ).
69.
Löchte
T.
, Ph.D. Dissertation , University of Essen, Germany (1997 ).
70.
Schuster
K. C.
Urlaub
E.
and
Gapes
J. R
, J. Microbiol. Methods 42 , 29 (2000 ).
71.
Venkatakrishna
K.
Kurien
J.
Pai
K. M.
Valiathan
M.
Kumar
N. N.
Krishna
C. M.
Ullas
G.
and
Kartha
V. B
, Curr. Sci. 80 , 665 (2001 ).
72.
Zheng
Y. G.
Carey
P. R.
and
Palfey
B. A
, J. Raman Spectrosc. 35 , 521 (2004 ).
73.
Nichols
D. S.
Nichols
P. D.
and
McMeekin
T. A
, FEMS Microbiol. Lett. 125 , 281 (1995 ).
74.
Chan
J. W.
Taylor
D. S.
Zwerdling
T.
Lane
S. T.
Ihara
K.
and
Huser
T
, Biophys. J. 90 , 648 (2006 ).
75.
Kietpawpan
M.
Visuthismajarn
P.
Ratanachai
C.
and
Songklanakarin
J
Sci. Technol. 25 , 359 (2003 ).