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Fructilactobacillus sanfranciscensis

Art der Gattung Lactobacillus

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

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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

Vorkommen und Lebensweise

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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

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  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.
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