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Dynamik von Oenococcus oeni Populationen während der malolaktischen Gärung

Reguant C., Bordons A. (2003). Journal of Applied Microbiology, 95, 344-353

Im Laufe der Untersuchung wurde eine schnelle und zuverlässige Mehrfach-PCR RAPD Methode zur Charakterisierung und Studie der Dynamik der Populationen von Oenococcus oeni während der malolaktischen Fermentation der Weine optimiert. Es ist bekannt, dass die Aktivität dieser Mikroorganismen die Geschmacks- und Geruchsqualitäten des Weins verbessert. Daher ist es wesentlich, über Methoden zu verfügen, die es erlauben, sowohl die Dynamik der Population von O. oeni in unterschiedlichen Umweltbedingungen als auch die Mikroflora (spontan und inokuliert) zu kontrollieren. Die konventionellen Techniken von PCR RAPC über einen einzigen Primer haben eine gute Unterscheidungsfähigkeit, indem sie einen hohen Grad an Polymorphismus liefern, aber sind zur gleichen Zeit gekennzeichnet von einer geringen Reproduzierbarkeit. Die von den Autoren umgesetzte Technik verbessert die Effizienz der konventionellen PCR RAPD, da sie neben die Sensibilität und Schnelligkeit der Ausführung auch eine gute Reproduzierbarkeit stellt. Die Methode sieht die Anwendung von zwei Primern anstatt nur eines in der gleichen Reaktion vor. Im Einzelnen kombiniert sie einen Primer mit kurzer Sequenz (Coc, 10-mero) mit einem mit langer Sequenz (On2, 23-mero), spezifisch für einen Teil des malolaktischen Enzyms von O. oeni und normalerweise angewendet in artenspezifischem PCR. Wenn der Primer Coc einzeln verwendet wird, liefert er ein hohes Polymorphismusniveau, die RAPD-Profile der gleichen Stichprobe variieren aber in unterschiedlichen Verstärkungsreaktionen. Die Mehrfach-PCR RAPD-Methode wurde effektiv in der Überwachung der Populationsdynamik von O. oeni-Stämmen im Lauf der malolaktischen Gärung von Rotweinen dreier Ernten (1997, 1998 e 1999) in der gleichen Kellerei angewendet. Während der malolaktischen Fermentation, unter unterschiedlichen Weinbereitungsbedingungen, wurden insgesamt 994 Stämme von Milchsäurebakterien isoliert. Von diesen wurden 969 (97%) als O. oeni identifiziert, die anderen wurden klassifiziert als verschiedene Arten von Lactobacillus und Leuconostoc. Zur Identifizierung der Stämme von 1997 wurde eine Dot-Blot-Technik verwendet, während für die Stämme von 1998 und 1999 eine artenspezifische PCR verwendet wurde: 779 isolierte Stämme wurden als O. oeni identifiziert und folglich nacheinander über Mehrfach-PCR RAPD charakterisiert. Die so erhaltenen RAPD-Profile haben es erlaubt, die Stämme von O. oeni zu unterscheiden und von anderen Milchsäurebakterienstämmen abzugrenzen. Die isolierten O. oeni wurden in 32 Profil gruppiert: die relativ geringe Zahl an erhaltenen Profilen einer hohen Zahl an analysierten, isolierten Stämmen (ca. 800) kann auf die Tatsache zurückgeführt werden, dass die unterschiedlichen Weinbereitungen in der gleichen Kellerei für ähnliche Weine ausgeführt wurden und somit könnte die spontane Inokulation dieser Wein den gleichen Ursprung haben. Das aus dem Vergleich der RAPD-Profile erhaltene Dendrogramm zeigt eine genomische intraspezifische Ähnlichkeit zwischen den Stämmen von O. oeni, da die verschiedenen Stämme nicht eindeutig in Cluster separiert auftreten und viele Profile eine bestimmte Zahl von zufälligen Gruppen zeigen. Die präsentierte Arbeit bestätigt, dass O. oeni die einzige während der malolaktischen Fermentation aktive Art ist und sie fast schon dominierend am Anfang der alkoholischen Gärung auftritt. Die Dynamiken der Populationen von O. oeni haben sich als ähnlich in allen drei Ernten gezeigt: zu Beginn der malolaktischen Fermentation bestand eine Vielfalt an Stämmen, mit zwei oder drei dominierenden Stämmen mit fortschreitendem Fermentationsprozess und einem einzigen dominierenden Stamm am Ende der Fermentation. Dieser Stamm ist optimal, um als Starter der malolaktischen Fermentation zu fungieren. (Die Lektüre des vollständigen Textes wird empfohlen. Originaltitel: Typification of Oenococcus oeni strains by multiplex RAPD-PCR and study of population dynamics during malolactic fermentation) FG@2003_19
Veröffentlicht am 21/11/2005
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