Fructilactobacillus sanfranciscensis

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Fructilactobacillus sanfranciscensis
Systematik
Stamm:Firmicutes
Klasse:Bacilli
Ordnung:Lactobacillales
Familie:Lactobacillaceae
Gattung:Fructilactobacillus
Art:Fructilactobacillus sanfranciscensis
Wissenschaftlicher Name
Fructilactobacillus sanfranciscensis
(Weiss and Schillinger 1984) Zheng et al. 2020

Fructilactobacillus sanfranciscensis ist eine heterofermentative Art in der Gattung Fructilactobacillus der Familie Lactobacillaceae.

Vorkommen und Lebensweise

Alle bekannten Isolate wurden weltweit aus Weizen- und Roggensauerteigen isoliert, die in Bäckereien geführt werden, um Brot ohne Zusatz von Backhefe zu lockern (Typ-I-Sauerteige).[1][2] In diesen Sauerteigen ist Fl. sanfranciscensis in der Regel mit der Hefe Kazachstania humilis (Candida humilis bzw. C. milleri) assoziiert; Typ-I-Sauerteige enthalten in der Regel ebenfalls Stämme von Companilactobacillus, Lactiplantibacillus, Limosilactobacillus oder Levilactobacillus.[2][3] Das Verhältnis von Hefen zu Laktobazillen liegt in der Regel zwischen 1:10 und 1:100; bei diesem Zahlenverhältnis tragen Hefen und Laktobazillen in etwa gleichermaßen zum Stoffwechsel in Sauerteigen bei.[4]

Mehrere Faktoren tragen zur stabilen Assoziation von K. humilis und Fl. sanfranciscensis bei; K. humilis verstoffwechselt bevorzugt Glukose und Aminosäuren, während Fl. sanfranciscensis bevorzugt Maltose und Peptide verstoffwechselt; bei den wichtigsten Substraten treten die Organismen also nicht in Konkurrenz.[5][6][7] Die Invertase-Aktivität von K. humilis setzt Fruktose aus Oligosacchariden frei, die von Fl. sanfranciscensis zur Essigsäurebildung verwendet wird;[8] da andere Sauerteighefen stärker durch Essigsäure gehemmt werden als K. humilis, schützt dies die Hefe.[9] Beide Organismen haben ähnliche Ansprüche in Bezug auf Temperatur und pH-Wert des Substrates.[9] Neben der Bildung von Essigsäure und CO2 trägt Fl. sanfranciscensis auch durch Reduktion von oxidiertem Glutathion sowie von Aldehyden, die durch Oxidation freier Fettsäuren entstehen, zur Brotqualität bei.[10][11]

Sie wurde von G. Spicher aus schwedischen und deutschen Sauerteigen isoliert und als Lactobacillus brevis subsp. lindneri erstbeschrieben; unabhängig davon isolierten Kline und Sugihara den Organismus aus einem Sauerteig in San Francisco und beschrieben die Art als Lactobacillus sanfrancisco.[12][13][14][15]

Fl. sanfranciscensis hat im Vergleich zu anderen Laktobazillen ein kleines Genom, ca. 1,3 Mbp.[16] Die kleine Genomgröße sowie die Ökologie naher verwandter Arten weist auf eine Anpassung an Insekten hin,[2][1][17] die ökologische Nische, an die Fl. sanfranciscensis adaptiert ist, wurde jedoch noch nicht identifiziert.

Einzelnachweise

  1. ↑ a b Jinshui Zheng, Stijn Wittouck, Elisa Salvetti, Charles M.A.P. Franz, Hugh M.B. Harris: A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 70, Nr. 4, ISSN 1466-5034, S. 2782–2858, doi:10.1099/ijsem.0.004107.
  2. ↑ a b c Michael G. Gänzle, Jinshui Zheng: Lifestyles of sourdough lactobacilli – Do they matter for microbial ecology and bread quality? In: International Journal of Food Microbiology (= Special Issue: Seventh International Symposium on Sourdough: Health & Wealth through sourdough innovation). Band 302, 2. August 2019, ISSN 0168-1605, S. 15–23, doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2018.08.019 (sciencedirect.com [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  3. ↑ Luc De Vuyst, Andrea Comasio, Simon Van Kerrebroeck: Sourdough production: fermentation strategies, microbial ecology, and use of non-flour ingredients. In: Critical Reviews in Food Science and Nutrition. Band 0, Nr. 0, 15. September 2021, ISSN 1040-8398, S. 1–33, doi:10.1080/10408398.2021.1976100, PMID 34523363.
  4. ↑ Markus J. Brandt, Walter P. Hammes, Michael G. Gänzle: Effects of process parameters on growth and metabolism of Lactobacillus sanfranciscensis and Candida humilis during rye sourdough fermentation. In: European Food Research and Technology. Band 218, Nr. 4, 1. März 2004, ISSN 1438-2385, S. 333–338, doi:10.1007/s00217-003-0867-0.
  5. ↑ Rudi F. Vogel, Ruth Knorr, Martin R.A. Müller, Ulrich Steudel, Michael G. Gänzle: Non-dairy lactic fermentations: the cereal world*. In: Antonie van Leeuwenhoek. Band 76, Nr. 1, 1. November 1999, ISSN 1572-9699, S. 403–411, doi:10.1023/A:1002089515177.
  6. ↑ M. Gobbetti: The sourdough microflora: Interactions of lactic acid bacteria and yeasts. In: Trends in Food Science & Technology. Band 9, Nr. 7, 1. Juli 1998, ISSN 0924-2244, S. 267–274, doi:10.1016/S0924-2244(98)00053-3 (sciencedirect.com [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  7. ↑ C. Thiele, M. G. Gänzle, R. F. Vogel: Contribution of Sourdough Lactobacilli, Yeast, and Cereal Enzymes to the Generation of Amino Acids in Dough Relevant for Bread Flavor. In: Cereal Chemistry Journal. Band 79, Nr. 1, Januar 2002, ISSN 0009-0352, S. 45–51, doi:10.1094/CCHEM.2002.79.1.45.
  8. ↑ Michael G. Gänzle: Enzymatic and bacterial conversions during sourdough fermentation. In: Food Microbiology (= V International Symposium on Sourdough - Cereal Fermentation for Future Foods, Helsinki 10-12 October 2012). Band 37, 1. Februar 2014, ISSN 0740-0020, S. 2–10, doi:10.1016/j.fm.2013.04.007 (sciencedirect.com [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  9. ↑ a b Michael G. Gänzle, Michaela Ehmann, Walter P. Hammes: Modeling of Growth of Lactobacillus sanfranciscensis and Candida milleri in Response to Process Parameters of Sourdough Fermentation. In: Applied and Environmental Microbiology. Band 64, Nr. 7, Juli 1998, ISSN 0099-2240, S. 2616–2623, doi:10.1128/AEM.64.7.2616-2623.1998, PMID 9647838, PMC 106434 (freier Volltext).
  10. ↑ André Jänsch, Maher Korakli, Rudi F. Vogel, Michael G. Gänzle: Glutathione Reductase from Lactobacillus sanfranciscensis DSM20451 T : Contribution to Oxygen Tolerance and Thiol Exchange Reactions in Wheat Sourdoughs. In: Applied and Environmental Microbiology. Band 73, Nr. 14, 15. Juli 2007, ISSN 0099-2240, S. 4469–4476, doi:10.1128/AEM.02322-06, PMID 17496130, PMC 1932818 (freier Volltext).
  11. ↑ Nicoline Vermeulen, Michael Czerny, Michael G. Gänzle, Peter Schieberle, Rudi F. Vogel: Reduction of (E)-2-nonenal and (E,E)-2,4-decadienal during sourdough fermentation. In: Journal of Cereal Science. Band 45, Nr. 1, 1. Januar 2007, ISSN 0733-5210, S. 78–87, doi:10.1016/j.jcs.2006.07.002 (sciencedirect.com [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  12. ↑ Hans G. Trůper, Lanfranco De'clari: Taxonomic Note: Necessary Correction of Specific Epithets Formed as Substantives (Nouns) “in Apposition”. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 47, Nr. 3, 1. Juli 1997, ISSN 1466-5026, S. 908–909, doi:10.1099/00207713-47-3-908 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  13. ↑ N. Weiss, U. Schillinger: Lactobacillus sanfrancisco sp. nov., nom. rev. In: Systematic and Applied Microbiology. Band 5, Nr. 2, Juni 1984, S. 230–232, doi:10.1016/S0723-2020(84)80024-7 (elsevier.com [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  14. ↑ Leo Kline, T. F. Sugihara: Microorganisms of the San Francisco Sour Dough Bread Process: II. Isolation and Characterization of Undescribed Bacterial Species Responsible for the Souring Activity. In: Applied Microbiology. Band 21, Nr. 3, März 1971, ISSN 0003-6919, S. 459–465, doi:10.1128/am.21.3.459-465.1971, PMID 5553285, PMC 377203 (freier Volltext).
  15. ↑ M Gobbetti: The sourdough microflora: Interactions of lactic acid bacteria and yeasts. In: Trends in Food Science & Technology. Band 9, Nr. 7, Juli 1998, S. 267–274, doi:10.1016/S0924-2244(98)00053-3 (elsevier.com [abgerufen am 5. Juni 2022]).
  16. ↑ Rudi F. Vogel, Melanie Pavlovic, Matthias A. Ehrmann, Arnim Wiezer, Heiko Liesegang: Genomic analysis reveals Lactobacillus sanfranciscensis as stable element in traditional sourdoughs. In: Microbial Cell Factories. Band 10, Nr. 1, 30. August 2011, ISSN 1475-2859, S. S6, doi:10.1186/1475-2859-10-S1-S6, PMID 21995419, PMC 3231932 (freier Volltext).
  17. ↑ Rebbeca M. Duar, Xiaoxi B. Lin, Jinshui Zheng, Maria Elena Martino, Théodore Grenier: Lifestyles in transition: evolution and natural history of the genus Lactobacillus. In: FEMS microbiology reviews. Band 41, Supp_1, 1. August 2017, ISSN 1574-6976, S. S27–S48, doi:10.1093/femsre/fux030, PMID 28673043.