Authors:	Röder, Christoph
Title:	Entwicklung von molekularen Sonden für die sichere Identifizierung von Hefen der Gattungen Brettanomyces, Dekkera
Online publication date:	19-Nov-2007
Year of first publication:	2007
Language:	german
Abstract:	Hefen der Gattungen Brettanomyces/Dekkera sind in der Produktion von fermentierten Getränken, insbesondere in der Bier-, Sekt- und Weinherstellung bekannt. Sie können als Schädlingshefen insbesondere durch die Bildung von charakteristischen Sekundärmetaboliten zu einer negativen geschmacklichen Veränderung des Getränks führen. Aufgrund ihres langsamen Wachstums werden diese Hefen bei Routineanalysen mit konventionellen Kultivierungsmethoden leicht übersehen. Ein schneller und eindeutiger Nachweis von Brettanomyces/Dekkera-Hefen ist bis heute problematisch. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode zur sicheren Detektion und Identifizierung aller fünf bekannten Spezies dieser Gattungen entwickelt. Die Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) mit Cy3-markierten DNA-Sonden ermöglichte einen direkten mikroskopischen Nachweis dieser Mikroorganismen in der Untersuchungsprobe. Im Hinblick auf die Generierung Art-spezifischer Sonden wurden die ribosomalen Gen-Cluster der verschiedenen Spezies hinsichtlich potentieller Zielregionen analysiert. Eine signifikante Steigerung des Sonden-vermittelten Fluoreszenz-Signals konnte durch die Anwendung eines neuen Sonden-Konzepts (Gemeinschafts-Sonden) auf hochvariable Bereichen der 26S rRNAs, unter Berücksichtigung ihrer Sekundärstrukturen, realisiert werden. Die Untersuchung der regionalen Verbreitung dieser Hefen in der Weinbauregion Rheinhessen ergab, dass bei 15 % der untersuchten Winzerbetriebe D. bruxellensis in Rotweinproben vorhanden war. Insgesamt konnten bei den Probenuntersuchungen aus 299 Weinen 44 D. bruxellensis-Stämme isoliert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden darüber hinaus verschiedene Vitalitätsfärbungen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf Brettanomyces/Dekkera evaluiert und eine Differenzierung dieser Hefen durch einen physiologischen Mikrotiterplatten-Test (Biolog, USA) überprüft. Yeasts of the genera Brettanomyces/Dekkera are well known in the production of beer sparkling wine and wine. These spoilage yeasts can produce off-flavours in beverages by specific secondary metabolites. Routine laboratory detection of these slow-growing yeasts via cultivation methods often fails. Until now, a fast and distinct identification of Brettanomyces/Dekkera yeasts is still problematic. In this study a method was developed for reliable detection and identification of all five Brettanomyces/Dekkera species. Fluorescence in situ hybridisation (FISH) with Cy3-labelled DNA- probes provided direct microscopic examination of these microorganisms in the sample. In order to generate species-specific probes the ribosomal gene clusters of the species were analyzed for potential target regions. A significant enhancement of the probe-conferred fluorescence could be achieved by applying a new probe concept (‘side’ probes) to high variable regions of the 26S rRNA secondary structures. The investigation of the prevalence of Brettanomyces/Dekkera yeasts in the viticulture region Rhinehesse revealed D. bruxellensis in red wine samples of 15 % of the wineries tested. Forty-four D. bruxellensis strains could be isolated out of 299 wine samples. Furthermore, the application of several live/dead cell-staining methods to Brettanomyces/Dekkera was evaluated and a physiological micro plate assay (Biolog, USA) was tested for differentiation of these yeasts.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-1683
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-14416
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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