scholarly journals Study on biofilm-related microorganisms implicated in table olive fermentation

2016 ◽  
Author(s):  
Αθηνά Γρούντα

Η ζύμωση είναι μία από τις παλαιότερες και πλέον διαδεδομένες μεθόδους για την επεξεργασία και συντήρηση των τροφίμων η οποία εμφανίστηκε από τις απαρχές της ανθρωπότητας. Οι επιτραπέζιες ελιές αποτελούν ένα από τα πιο σημαντικά τρόφιμα φυτικής προέλευσης στο Δυτικό κόσμο που καταναλώνονται ως ζυμωμένο προϊόν. Η διαδικασία της ζύμωσης έχει ως βασικό στόχο την μερική ή ολική απομάκρυνση της φαινολικής ουσίας ελευρωπαΐνη, η οποία ευθύνεται για την πικρή γεύση του νωπού ελαιοκάρπου καθιστώντας το μη εδώδιμο, και την ανάπτυξη ενός τελικού προϊόντος με βελτιωμένα οργανοληπτικά και φυσικοχημικά χαρακτηριστικά που θα εξασφαλίζουν την μικροβιολογική σταθερότητα του προϊόντος ακόμη και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, αλλά και την αποδοχή του από τον καταναλωτή. Η ζύμωση της επιτραπέζιας ελιάς οφείλεται στην επιλεκτική δράση της αυτόχθονης μικροχλωρίδας του καρπού, με την τελική επικράτηση των οξυγαλακτικών βακτηρίων και των ζυμών. Μέχρι πρόσφατα, η μελέτη της δυναμικής της μικροχλωρίδας κατά τη ζύμωση πραγματοποιείτο αποκλειστικά στην άλμη, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η δυνατότητα των μικροοργανισμών να προσκοληθούν στην επιφάνεια του καρπού και να σχηματίσουν μεικτές βιοκοινότητες γνωστές ως βιοϋμένια. Τα τελευταία χρόνια όμως το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας έχει μετατοπιστεί από την άλμη στον καρπό της ελιάς, δεδομένου ότι το προϊόν που τελικά καταναλώνεται είναι ο καρπός ενώ η μητρική άλμη απορρίπτεται. Ως εκ τούτου, το αντικείμενο έρευνας της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της δημιουργίας βιοϋμενίων στην επιφάνεια του ελαιοκάρπου κατά τη ζύμωση με την εφαρμογή επιλεγμένων μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται ως καλλιέργειες εκκίνησης, καθώς επίσης και ο προσδιορισμός της επιβίωσής τους κατά την επεξεργασία του καρπού. Στο πλαίσιο αυτό, επιλεγμένοι μικροοργανισμοί οι οποίοι είχαν προηγουμένως απομονωθεί από άλμες ζύμωσης ελιάς σε βιομηχανική κλίμακα και μελετηθεί για τις προβιοτικές και τεχνολογικές τους ιδιότητες (Argyri et al. 2013; Bonatsou et al. 2015), εξετάστηκαν αρχικά για την in situ ικανότητά τους να προσκολλώνται στον ελαιόκαρπο και να δημιουργούν βιοϋμένιο (Κεφάλαιο 2). Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκαν θερμικά επεξεργασμένες (αποστειρωμένες) ελιές χωρίς την παρουσία αυτόχθονης μικροχλωρίδας και αποστειρωμένα διαλύματα άλμης με φυσικοχημικές συνθήκες (αλατότητα, pH, οξύτητα, ζυμώσιμα συστατικά) ανάλογες με αυτές που χρησιμοποιεί η μεταποιητική βιομηχανία της επιτραπέζιας ελιάς στη χώρα μας. Οι μικροοργανισμοί που επιλέχθηκαν ως καλλιέργειες εκκίνησης ήταν το οξυγαλακτικό βακτήριο Lactobacillus pentosus B281 και η ζύμη Pichia membranifaciens M3A. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αυξημένη συγκέντρωση άλατος στην άλμη (10%) επηρέασε σε μεγάλο βαθμό την ικανότητα αύξησης του οξυγαλακτικού βακτηρίου, σε αντίθεση με τη ζύμη της οποίας ο πληθυσμός παρουσίασε μικρές διακυμάνσεις. Στις περισσότερες συνθήκες που μελετήθηκαν οι δύο μικροοργανισμοί μπόρεσαν να αποικίσουν τον καρπό σε μεγάλους πληθυσμούς που κυμαίνονταν μεταξύ 6,0–7,0 log CFU/g και 5,0–5,5 log CFU/g για το βακτήριο L. pentosus B281 και τη ζύμη P. membranifaciens M3A, αντίστοιχα. Η παρουσία βιοϋμενίου επάνω στον καρπό επιβεβαιώθηκε περαιτέρω με παρατήρηση σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, με τους μικροοργανισμούς να συγκεντρώνονται κυρίως στα στομάτια του καρπού και σε σημεία όπου υπήρχε ασυνέχεια της επιδερμίδας. Από τα εν λόγω αποτελέσματα προέκυψε ότι οι μικροοργανισμοί που μελετήθηκαν έχουν την προδιάθεση προσκόλλησης και σχηματισμού βιοϋμενίου στην επιφάνεια του ελαιόκαρπου. Παράλληλα, οδήγησαν στην ανάγκη περαιτέρω μελέτης για τη χρήση τους ως καλλιέργειες εκκίνησης σε συνθήκες ζύμωσης διαφορετικών εμπορικών τύπων επιτραπέζιας ελιάς (πράσινες ελιές Ισπανικού τύπου, φυσικές μαύρες ελιές) όπου θα έπρεπε να ανταγωνιστούν την υπάρχουσα αυτόχθονη μικροχλωρίδα κατά την επεξεργασία. Σε αυτή τη λογική, τα οξυγαλακτικά βακτήρια L. pentosus B281 και L. plantarum B282 χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια ως εναρκτήριες καλλιέργειες κατά τη ζύμωση πράσινων ελιών ποικιλίας «Χαλκιδικής» σύμφωνα με την Ισπανική μέθοδο σε αρχική άλμη χαμηλής (8%) και υψηλής (10%) αλατοπεριεκτικότητας, ενώ το βακτήριο L. pentosus B281 και η ζύμη P. membranifaciens M3A χρησιμοποιήθηκαν ως εναρκτήριες καλλιέργειες κατά τη ζύμωση φυσικής μαύρης ελιάς ποικιλίας «Κονσερβολιά» σε αρχική άλμη 8%, σύμφωνα με την πρακτική που εφαρμόζεται από τη βιομηχανία στη χώρα μας (Κεφάλαια 3 και 4). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η χρήση του βακτηρίου L. pentosus B281 οδήγησε στη δημιουργία τελικού προϊόντος με επιθυμητά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και καλές οργανοληπτικές ιδιότητες τόσο στην επεξεργασία ισπανικού τύπου όσο και στη ζύμωση της φυσικής μαύρης ελιάς. Στην περίπτωση της ζύμωσης ισπανικού τύπου (Κεφάλαιο 3), το βακτήριο L. pentosus Β281 επικράτησε του L. plantarum Β282 όταν ενοφθαλμίστηκαν στην άλμη ως συγκαλλιέργεια ανεξάρτητα από την αρχική αλατότητα της άλμης, ενώ το δεύτερο στέλεχος, όταν εμβολιάστηκε ως μονοκαλλιέργεια σε άλμη υψηλής αλατότητας (10%) επέδειξε χαμηλή ικανότητα επικράτησης έναντι της αυτόχθονης μικροχλωρίδας των οξυγαλακτικών βακτηρίων. Στην περίπτωση της ζύμωσης φυσικής μαύρης ελιάς, το επιλεγμένο στέλεχος της ζύμης, παρά το υψηλό ποσοστό προσκόλλησης στον καρπό στο αρχικό στάδιο της επεξεργασίας (100%), δεν κατάφερε να επικρατήσει και να ανακτηθεί στο τέλος της ζύμωσης. Ωστόσο, η χρήση οδήγησε σε φυσιολογική ζύμωση με το τελικό προϊόν να χαρακτηρίζεται από καλά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και ήπια αίσθηση της οξύτητας. Αντίθετα, το βακτήριο L. pentosus B282, είτε ως μονοκαλλιέργεια είτε ως συγκαλλιέργεια με τη ζύμη, επικράτησε κατά την επεξεργασία και ανακτήθησε σε ποσοστό 100% στο τέλος της ζύμωσης. Επομένως, η εφαρμογή μικτής καλλιέργειας εκκίνησης (οξυγαλακτικού βακτηρίου/ζύμης) κατά τη ζύμωση του φυσικού μαύρου ελαιόκαρπου θα μπορούσε να συμβάλλει στη δημιουργία ενός τελικού προϊόντος με ήπια γεύση που απευθύνεται σε καταναλωτές που δεν εκτιμούν ιδιαίτερα την όξινη γεύση στην επιτραπέζια ελιά.Στη συνέχεια, μελετήθηκε η δυνατότητα προσκόλλησης της αυτόχθονης μικροχλωρίδας και η δημιουργία βιοϋμενίου στην επιφάνεια της δεξαμενής ζύμωσης, καθώς επίσης και ο ποσοτικός και ποιοτικός χαρακτηρισμός των μικροοργανισμών του βιοϋμενίου σε διαφορετικές συνθήκες εξυγίανσης της δεξαμενής (Κεφάλαιο 5). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μικροοργανισμοί που αποτελούν την επικρατούσα μικροχλωρίδα κατά τη ζύμωση, οξυγαλακτικά βακτήρια και ζύμες, έχουν την ικανότητα προσκόλλησης στην εσωτερική επιφάνεια του περιέκτη και δημιουργία βιοϋμενίων τα οποία επιβιώνουν έναντι των συνθηκών απολύμανσης. Κατά το χαρακτηρισμό του πληθυσμού των ζυμών βρέθηκε ότι τα πιο συχνά απαντώμενα είδη ήταν Candida spp. ακολουθούμενα από τα είδη Wickerhamomyces anomalus, Debaryomyces hansenii και Pichia guilliermondii, ενώ όσον αφορά στο χαρακτηρισμό των οξυγαλακτικών βακτηρίων, το βακτήριο L. pentosus ήταν το πιο συχνά ευρισκόμενο είδος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η δημιουργία βιοϋμενίων στην επιφάνεια των δεξαμενών ζύμωσης μπορεί να λειτουργήσει ως ένας φυσικός τρόπος ενοφθαλμισμού της άλμης με μικροοργανισμούς που διαθέτουν τα κατάλληλα τεχνολογικά χαρακτηριστικά για να υποστηρίξουν τη ζύμωση.

2014 ◽  
Vol 9 (2) ◽  
pp. 173-181
Author(s):  
Rasa Garjonyte ◽  
Vytautas Melvydas ◽  
Algimantas Paškevičius ◽  
Valerijus Rašomavičius ◽  
Albertas Malinauskas

AbstractMediated amperometry was exploited to monitor intracellular redox activity without cell disruption. Continuous measurements of menadione-mediated glucose currents at carbon paste electrodes with various immobilized intact wild type yeasts (Saccharomyces cerevisiae, Candida pulcherrima, Clavispora lusitaniae, Wickerhamomyces anomalus, Pichia guilliermondii, Kluyveromyces lactis var. lactis, Debaryomyces hansenii, Candida zeymolaydes and Candida tropicalis) revealed two distinct and previously unreported modes of development of the currents during the first 2 to 3 min. after subjection to glucose. A correlation among the values of the currents and the capacities of wild type yeasts to secrete various substances was observed.


2020 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
pp. 64
Author(s):  
Maija Nuppunen-Puputti ◽  
Riikka Kietäväinen ◽  
Lotta Purkamo ◽  
Pauliina Rajala ◽  
Merja Itävaara ◽  
...  

Fungi have an important role in nutrient cycling in most ecosystems on Earth, yet their ecology and functionality in deep continental subsurface remain unknown. Here, we report the first observations of active fungal colonization of mica schist in the deep continental biosphere and the ability of deep subsurface fungi to attach to rock surfaces under in situ conditions in groundwater at 500 and 967 m depth in Precambrian bedrock. We present an in situ subsurface biofilm trap, designed to reveal sessile microbial communities on rock surface in deep continental groundwater, using Outokumpu Deep Drill Hole, in eastern Finland, as a test site. The observed fungal phyla in Outokumpu subsurface were Basidiomycota, Ascomycota, and Mortierellomycota. In addition, significant proportion of the community represented unclassified Fungi. Sessile fungal communities on mica schist surfaces differed from the planktic fungal communities. The main bacterial phyla were Firmicutes, Proteobacteria, and Actinobacteriota. Biofilm formation on rock surfaces is a slow process and our results indicate that fungal and bacterial communities dominate the early surface attachment process, when pristine mineral surfaces are exposed to deep subsurface ecosystems. Various fungi showed statistically significant cross-kingdom correlation with both thiosulfate and sulfate reducing bacteria, e.g., SRB2 with fungi Debaryomyces hansenii.


Toxins ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (8) ◽  
pp. 438
Author(s):  
Mary E. Ridout ◽  
Bruce Godfrey ◽  
George Newcombe

Fusarium species coexist as toxigenic, systemic pathogens in sweet corn seed production in southwestern Idaho, USA. We hypothesized that fungal antagonists of seedborne Fusarium would differentially alter production of Fusarium mycotoxins directly and/or systemically. We challenged the Fusarium complex by in vitro antagonism trials and in situ silk and seed inoculations with fungal antagonists. Fungal antagonists reduced growth and sporulation of Fusarium species in vitro from 40.5% to as much as 100%. Pichia membranifaciens and Penicillium griseolum reduced fumonisin production by F. verticillioides by 73% and 49%, respectively, while P. membranifaciens and a novel Penicillium sp. (WPT) reduced fumonisins by F. proliferatum 56% and 78%, respectively. In situ, pre-planting inoculation of seeds with Penicillium WPT systemically increased fumonisins in the resulting crop. Morchella snyderi applied to silks of an F1 cross systemically reduced deoxynivalenol by 47% in mature seeds of the F2. Antagonists failed to suppress Fusarium in mature kernels following silk inoculations, although the ratio of F. verticillioides to total Fusarium double with some inoculants. Fusarium mycotoxin concentrations in sweet corn seed change systemically, as well as locally, in response to the presence of fungal antagonists, although in Fusarium presence in situ was not changed.


1997 ◽  
Vol 43 (4) ◽  
pp. 362-367 ◽  
Author(s):  
M. J. R. Nout ◽  
C. E. Platis ◽  
D. T. Wicklow

Microflora in wound sites of preharvest maize (including bacteria, yeasts, and filamentous fungi) may play a role in attracting insects to maize plants and may also interact with growth and mycotoxin production by filamentous fungi. As little data are available about the yeasts occurring on maize from the U.S. corn belt, samples of milled maize from experimental plantings at the University of Illinois River Valley Sand Field were analyzed. Yeast counts showed slight yearly fluctuation and varied between 3.60 and 5.88 (log cfu/g maize). The majority of the yeasts were Candida guilliermondii (approximately 55%), Candida zeylanoides (24 %), Candida shehatae (11%), and Debaryomyces hansenii (3%). Also present were Trichosporon cutaneum, Cryptococcus albidus var. aerius, and Pichia membranifaciens. The occurrence of killer yeasts was also evaluated. Killer yeasts were detected in maize for the first time and were identified as Trichosporon cutaneum and Candida zeylanoides. These were able to kill some representative yeasts isolated from maize, including Candida guilliermondii, Candida shehatae, and Cryptococcus albidus var. aerius. Other maize yeasts (Candida zeylanoides, Debaryomyces hansenii, Pichia membranifaciens) were not affected. The majority of yeasts found on maize were unable to ferment its major sugars, i.e., sucrose and maltose. Some (e.g., Candida zeylanoides) were not even able to assimilate these sugars. The importance of these properties in relation to insect attraction to preharvest ears of maize is discussed.Key words: corn, maize, yeast, killer.


2018 ◽  
Vol 6 (18) ◽  
Author(s):  
Beatriz Calero-Delgado ◽  
Antonio M. Martín-Platero ◽  
Antonio J. Pérez-Pulido ◽  
Antonio Benítez-Cabello ◽  
Carlos S. Casimiro-Soriguer ◽  
...  

ABSTRACTHere, we report the genome sequences of sixLactobacillus pentosusstrains isolated from traditional noninoculated Spanish-style green table olive brines. The total genome sizes varied between 3.77 and 4.039 Mbp. These genome sequences will assist in revealing the genes responsible for both technological and probiotic properties of these strains.


2007 ◽  
Vol 73 (17) ◽  
pp. 5453-5463 ◽  
Author(s):  
Francesco Villani ◽  
Annalisa Casaburi ◽  
Carmela Pennacchia ◽  
Luisa Filosa ◽  
Federica Russo ◽  
...  

ABSTRACT The microbial ecology of “soppressata of Vallo di Diano,” a traditional dry fermented sausage from southern Italy, was studied by using both culture-dependent and culture-independent approaches. The ripened fermented sausages were characterized by high microbial loads of both staphylococci and lactobacilli. Using PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) targeting the variable V3 and V1 regions of the 16S rRNA gene and direct DNA sequencing, it was possible to identify Staphylococcus xylosus, S. succinus, and S. equorum among the staphylococci and Lactobacillus sakei and L. curvatus within the lactobacilli. Moreover, Debaryomyces hansenii was the main yeast species found by targeting the yeast 26S rRNA gene by PCR-DGGE. Selected strains of S. xylosus, L. sakei, and L. curvatus were characterized for their technological properties in the ripening conditions of the fermented sausages so as to select an autochthonous starter formulation. The selection included the determination of nitrate reductase, lipolytic, and antioxidant activity and proteolysis with myofibrillar and sarcoplasmic protein fractions. Such properties were evaluated in both in vitro and in situ assays; the latter were performed by using each strain as a starter in the laboratory-scale manufacture of soppressata of Vallo di Diano and by monitoring the microbiological and chemical changes at the end of ripening. The results show differences between the in vitro and in situ selection results and indicate that in situ evaluation of the technological performance of specific strains is better suited to selecting autochthonous starter cultures for fermented-meat products than in vitro evaluation.


SAINTEKBU ◽  
2018 ◽  
Vol 10 (1) ◽  
pp. 39-54
Author(s):  
Ika Rochdjatun Sastrahidayat ◽  
Chintya Ivana Situmorang ◽  
Anton Muhibuddin

Organic material decomposition is the reorganizing process of the organic material by microbes in the controlled circumstances. The microbes which were used in general such as fungi, bacteria or yeast. Aerobic yeasts is one of the microbes needs oxygen to work. Yeast was obtained by the exploration of the rice straw, maize straw and cane straw in Dau, Malang, East of Java. By the result of the microscopic exploration and observation through the microscope, it was obtained 9 yeast isolates and 3 fungi isolates. 2 yeast isolates and 1 fungi isolate from the rice straw, 2 yeast isolates and 1 fungi isolate from the maize straw, and 5 yeast isolates and 1 fungi isolate from the cane straw. The identification results were obtained Candida parapsilosis, Bellera oryzae, Kluyveromyces thermotolerant, Candida tropicalis, Debaryomyces hansenii, Wickerhamomyces anomalus, Pichia membranfaciens, Cryptococcus wieringae. The highest potential yeast as an organic fertilizer decomposer is Cryptococcus wieringae and the lowest is Bullera oryzae. Keywords : Candida, Pichia, Cryptococcus, Bullera, Kluyveromyces, DebaryomycesWickerhamomyces, Fusarium and Trichoderma  


Fermentation ◽  
2021 ◽  
Vol 7 (3) ◽  
pp. 148
Author(s):  
Rocío Escribano-Viana ◽  
Lucía González-Arenzana ◽  
Patrocinio Garijo ◽  
Rosa López ◽  
Pilar Santamaría ◽  
...  

The use of non-Saccharomyces yeasts in sequential fermentations with S. cerevisiae has been proposed to improve the organoleptic characteristics involved in the quality of wine. The present study set out to select a non-Saccharomyces inoculum from the D.O.Ca. Rioja for use in winemaking. Strains included in the study belonged to Torulaspora delbrueckii, Lachancea thermotolerans, Metschnikowia pulcherrima, Zygosaccharomyces bailii, Williopsis pratensis, Debaryomyces hansenii, Pichia kluyveri, Sporidiobolus salmonicolor, Candida spp., Cryptococcus spp. and two mixed inocula of Lachancea thermotolerans-Torulaspora delbrueckii in a 30/70 ratio. In the first stage of the process, SO2 resistance and presence of enzymatic activities related to wine aroma and wine color and fining (esterase, esterase-lipase, lipase, leucine arylamidase, valine arylamidase, cystine arylamidase, β-glucosidase, pectinase, cellulose, xylanase and glucanase) were studied. In the later stages, selection criteria such as fermentative behavior, aroma compound production or influence on phenolic compounds were studied in laboratory scale vinifications. Taking into account the results obtained in the different stages of the process, a mixed inoculum of Lachancea thermotolerans-Torulaspora delbrueckii in a 30/70 ratio was finally selected. This inoculum stood out for its high implantation capacity, the production of compounds of interest such as glycerol and lactic acid and the consequent modulation of wine acidity. Given these characteristics, the selected inoculum is suitable for the production of quality wines.


Food Control ◽  
2021 ◽  
Vol 124 ◽  
pp. 107901
Author(s):  
Laura Peréz-Través ◽  
Rosa de Llanos ◽  
Allen Flockhart ◽  
Lydia García-Domingo ◽  
Marizeth Groenewald ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document