Ετερογένεια σε στελέχη ζυμών saccharomyces cerevisiae ως προς τα γενοτυπικά, βιοχημικά, φυσιολογικά και τεχνολογικά τους χαρακτηριστικά
Authors: Νικολάου Ευστράτιος 
Published: January 2014

Έναυσμα της έρευνας αποτέλεσε η μελέτη της ενδογενούς μικροχλωρίδας, με έμφαση στις ζύμες του γένους Saccharomyces, αυθόρμητων ζυμώσεων γλεύκους, από τις ποικιλίες Ξινόμαυρο και Μοσχάτο Αμβούργου για την παραγωγή ερυθρού και λευκού οίνου. Συνολικά απομονώθηκαν 110 στελέχη ζυμών, κατά την έναρξη τη μέση και το τέλος της αλκοολικής ζύμωσης, εκ των οποίων 84 στελέχη αναγνωρίστηκαν ως Saccharomyces cerevisiae. Η τεχνική τυχαιοποιημένου πολλαπλασιασμού πολυμορφικού DNA (RAPDPCR) επιβεβαιώνει την φαινοτυπική ταξινόμηση των απομονώσεων ως S. cerevisiae. Στη συνέχεια εφαρμόστηκε η τεχνική πολυμορφισμού μήκους θραυσμάτων από περιοριστικό ένζυμο του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA RFLP) και η μεγάλη γενετική ετερογένεια μεταξύ των ομαδοποιημένων στελεχών που αναδεικνύεται με την συγκεκριμένη τεχνική, υποδηλώνει ότι η διακριτική ικανότητα της ανάλυσης μιτοχονδριακού DNA σε επίπεδο στελέχους, είναι μεγαλύτερη συγκριτικά με την ανάλυση RAPD-PCR. Ακολούθως μελετήθηκε η ετερογένεια ως προς τις τεχνολογικές ιδιότητες όπως: ικανότητα παραγωγής υδρόθειου, χαμηλή ικανότητα αφρισμού, ικανότητα αντοχής έως 300mg/L ολικού διοξειδίου του θείου, ανάπτυξη και ικανότητα ζύμωσης σε συγκεντρώσεις έως 12% αιθανόλη, ανάπτυξη σε υψηλές θερμοκρασίες έως 42 ο C, ικανότητα να εξαντλούν τα υπάρχοντα σάκχαρα, εμφάνιση ικανοποιητικού ρυθμού ζύμωσης, εμφάνιση ανθεκτικού φαινότυπου σε φονικές ζύμες, ικανότητα παραγωγής γλυκερόλης και οξικού οξέος. Μελετήθηκε επίσης η ετερογένεια ως προς τα βιοχημικά χαρακτηριστικά: ενζυμική δραστηριότητα, παραγωγή βιογενών αμινών, προβιοτικές ιδιότητες. Τα ένζυμα εστεράση, εστεράση/λιπάση, αμινοπεπτιδάση λευκίνης, αμινοπεπτιδάση βαλίνης, αμινοπεπτιδάση κυστίνης, όξινη φωσφατάση και α-γλυκοσιδάση ανιχνεύτηκαν στο σύνολο των εξεταζόμενων στελεχών. Επίσης, δραστηριότητα φωσφοϋδρολάσης ανιχνεύτηκε σε όλα τα στελέχη εκτός από το ΒΜ10. Παρόλο ότι κάθε στέλεχος παρουσίαζε μοναδικό ενζυμικό προφίλ, η μέγιστη ενζυμική δράση αφορούσε την αμινοπεπτιδάση λευκίνης, την όξινη φωσφατάση και την αγλυκοσιδάση ενώ η μέση δραστηριότητα της αμινοπεπτιδάσης κυστίνης ήταν σημαντικά μικρότερη. Ως προς τις προβιοτικές ιδιότητες των 27 στελεχών S. cerevisiae, εκτιμήθηκε η ικανότητα αντοχής σε διάφορες συγκεντρώσεις χολικών αλάτων και βρέθηκε ότι με την αύξηση της συγκέντρωσης των χολικών αλάτων μειωνόταν η ικανότητα επιβίωσης των στελεχών. Ως προς την επίδραση του χαμηλού pH, κατά μέσο όρο παρατηρείται μείωση πληθυσμού κατά 47% σε μία ώρα και κατά 71,8% μετά από τέσσερις ώρες παραμονής σε pH 3,0. Επίσης υπάρχουν στελέχη των οποίων ο πληθυσμός μειώνεται κατά περισσότερο από 90% (ΑΜ4, ΑΜ8, ΑΤ6) ενώ σε άλλα η μείωση πληθυσμού που παρατηρείται είναι πολύ μικρή. Η μείωση του πληθυσμού σε ακραία όξινες συνθήκες (pH 1) είναι πολύ μεγάλη (>90%) και ανεξάρτητη από τη διάρκεια παραμονής και το είδος της οινοποίησης. Αναφορικά με την αφομοίωση χοληστερόλης, τη μέγιστη ικανότητα αφομοίωσης χοληστερόλης παρουσιάζουν τα στελέχη ΒΤ7, ΒΤ1, ΑΑ3 και ΑΤ2 με μείωση της ουσίας κατά 16,7%, 15,9%, 15,7% και 14,5% αντίστοιχα. Τέλος, αναφορικά με τις αλληλεπιδράσεις με παθογόνα βακτήρια, εναντίον της Yersinia enterocolitica δρα το στέλεχος ΑΑ4, ο Staphylococcus aureus αναχαιτίστηκε από τα στελέχη ΑΑ4, ΑΜ9, ΑΤ6, ΒΜ3, ΒΜ5, ΒΜ10, ο Bacillus cereus αναχαιτίστηκε από τα στελέχη ΑΤ6, ΒΜ1, ΒΜ7, η Candida albigans αναχαιτίστηκε ασθενώς από τα στελέχη ΑΤ6, ΒΜ3, ενώ εναντίον της Escherichia coli δεν εκδηλώθηκε κάποια αναχαιτιστική δράση