Kvasny Prum. 2014; 60(11-12): 285-294 | DOI: 10.18832/kp2014028

Mikrobiologie pivovarské výroby - Striktně anaerobní bakterie Megasphaera, Pectinatus, Selenomonas a Zymophilus a metody jejich detekce.Recenzovaný článek

Dagmar MATOULKOVÁ, Petra KUBIZNIAKOVÁ
Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a.s.

Striktně anaerobní bakterie schopné kazit pivo nebo kontaminovat pivovarské kvasnice patří do rodů Megasphaera, Pectinatus, Selenomonas a Zymophilus. V článku je uveden přehled základních morfologických a fysiologických vlastností této skupiny bakterií, popsána jsou místa jejich výskytu v pivovarském provozu a jejich schopnost kazit pivo. Článek dále popisuje různé metody detekce a identifikace těchto mikrobů - kultivační, metody založené na PCR, MALDI-TOF MS a další.

Klíčová slova: Megasphaera, Pectinatus, pivo, sekundární kontaminace, Selenomonas, striktně anaerobní bakterie, Zymophilus

Zveřejněno: 1. listopad 2014 

Reference

  1. Anonymous, 1997: Report of subcommittee on SMMP medium for selective isolation of Megasphaera and Pectinatus. J. Am. Soc. Brew. Chem. 55: 197. Přejít k původnímu zdroji...
  2. Anonymous, 1998: SMMP medium for the selective isolation of Megasphaera and Pectinatus (ICM). J. Am. Soc. Brew. Chem. 56: 212-214. Přejít k původnímu zdroji...
  3. Asano, S., Suzuki, K., Kuriyama, H., Yamashita, H., Kitagawa, Y., 2008: Application of multiplex PCR to the detection of beer spoilage bacteria. J. Am. Soc. Brew. Chem. 66: 37-42. Přejít k původnímu zdroji...
  4. Back, W., 1994: Secondary contaminations in the filling area. Brauwelt Int. 4: 326-334.
  5. Back, W., 2003: Biofilme in der Brauerei und Getränkeindustrie. Brauwelt online 24/25: 1-5.
  6. Back, W., 2005: Brewery. In: Colour atlas and handbook of beverage biology, W. Back, Ed. Verlag Hans Carl: Nürnberg, Germany.
  7. Back, W., Breu, S., Weigand, C., 1988: Infektionsursachen im Jahre 1987. Brauwelt 31/32: 1358-1362.
  8. Brandl, A., Geiger, E., 2003: Microbiological quality control in breweries by PCR - a demonstration of applied methods. Proc. Congr. Eur. Brew. Conv. 29: 1094-1104.
  9. Caldwell, J. M., Juvonen, R., Brown, J., Bredit, F., 2013: Pectinatus sottacetonis sp. nov., isolated from a commercial pickle spoilage tank. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 63: 3609-3616. Přejít k původnímu zdroji...
  10. Dighe, A. S., Shouche, Y. S., Ranade, D. R., 1998: Selenomonas lipolytica sp. nov., an obligately anaerobic bacterium possessing lipolytic activity. Int. J. Syst. Bacteriol. 48: 783-791. Přejít k původnímu zdroji...
  11. Engelmann, U., Weiss, N., 1985: Megasphaera cerevisiae sp. nov.: a new gram-negative obligately anaerobic coccus isolated from spoiled beer. Syst. Appl. Microbiol. 6: 287-290. Přejít k původnímu zdroji...
  12. European Brewery Convention, 2005: Detection of contaminants, Section 4.: 4.3.3.2. Pectinatus and Megasphaera. In Analytica- -Microbiologica-EBC 2nd edn. ed. EBC Microbiology Subcommittee. Nürnberg: Verlag Hans Carl.
  13. Felsberg, J., Jelínková, M., Kubizniaková, P., Matoulková, D., 2014: Development of a species-specific PCR assay for identification of the strictly anaerobic bacterium Selenomonas lacticifex found in biofilm-covered surfaces in brewery bottling halls. J. Appl. Microbiol. 117: 1328-1335. Přejít k původnímu zdroji...
  14. Flahaut, S., Tierny, Y., Watier, D., Hornez, J. P., Jeanfils, J., 2000: Impact of thermal variations on biochemical and physiological traits in Pectinatus sp. Int. J. Food Microbiol. 55: 53-61. Přejít k původnímu zdroji...
  15. Foster, A., Andersen, L., Barney, M., Dull, C. L., Haikara, A., Huijberts, G., Karr, T., Kawasaki, M., Sobczak, J., Thompson, A., Tompkins, T., Yamauchi, H., Bendiak, D., SMMP Medium for the Selective Isolation of Megasphaera and Pectinatus (ICM), J. Am. Soc. Brew. Chem. Publication no. J-1998-1112-11O, 212-214, 1998. Přejít k původnímu zdroji...
  16. Foster, A., Andersen, L. B., 1999: Gas chromatographic technique for the confirmation of Megasphaera and Pectinatus spp. J. Am. Soc. Brew. Chem. 57: 91-93. Přejít k původnímu zdroji...
  17. Gares, S. L., Whiting, M. S., Ingledew, W. M., Ziola, B., 1993: Detection and identification of Pectinatus cerevisiiphilus using surface-reactive monoclonal antibodies in a membrane filter-based fluoroimmunoassay. J. Am. Soc. Brew. Chem. 51: 158-163. Přejít k původnímu zdroji...
  18. Goldfine, H., 2010: The appearance, disappearance and reappearance of plasmalogens in evolution. Prog. Lipid Res. 49: 493-498. Přejít k původnímu zdroji...
  19. Hage, T., Wold, K., 2003: Practical experiences on the combat of a major Pectinatus and Megasphaera infection with the help of TaqMan Realtime-PCR. Proc. EBC, Dublin, 1145-1148.
  20. Haikara, A., 1983: Immunological characterization of Pectinatus cerevisiiphilus strains. Appl. Environ. Microbiol. 46: 1054-1058. Přejít k původnímu zdroji...
  21. Haikara, A., 1984: Detection of Pectinatus contaminants in beer. J. Am. Soc. Brew. Chem. 43: 43-46. Přejít k původnímu zdroji...
  22. Haikara, A., 1985: Detection of anaerobic, gram-negative bacteria in beer. Monats. Brauwiss. 6: 239-243.
  23. Haikara, A., 1989: Invasion of anaerobic bacteria into pitching yeast. Proc. EBC, Zürich, 537-544.
  24. Haikara, A., Enari, T. M., Lounatmaa, K., 1981a: The genus Pectinatus, a new group of anaerobic beer spoilage bacteria. Proc. EBC, Copenhagen, 229-240.
  25. Haikara, A., Helander, I., 2006: Pectinatus, Megasphaera and Zymophilus. In: The Prokaryotes Vol. 4, M. Dworkin, S. Falkow, E. Rosenberg, K. H. Schleifer and E. Stackebrandt, Eds., Springer- -Verlag: New York, pp. 965-981. Přejít k původnímu zdroji...
  26. Haikara, A., Juvonen, R., 2009: Genus XV. Pectinatus. In: De Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N. R., Ludwig, W., Rainey, F. A., Schleifer, K. H., Whitman, W. B. (editors). Bergey's manual of systematic bacteriology. 2nd ed. Vol. 3. New York (NY): Springer. p. 1094-1099.
  27. Haikara, A., Juvonen, R, Koivula, T., Schuhbeck, T., Brandl, A., Vogeser, G., Storgards, E., 2003: Microbiological quality control in breweries by PCR-the BREWPROC approach. Proc. EBC, Dublin, 1036-1046.
  28. Haikara, A., Lounatmaa, K., 1987: Characterization of Megasphaera sp., a new anaerobic beer spoilage coccus. Proc. EBC, Madrid, 473-480.
  29. Haikara, A., Mattila-Sandholm, T., Manninen, M., 1990: Rapid detection of contaminants in pitching yeast using automated turbidometry. J. Am. Soc. Brew. Chem. 48: 92-95. Přejít k původnímu zdroji...
  30. Haikara, A., Penttilä, L., Enari, T. M., Lounatmaa, K., 1981b: Microbiological, biochemical, and electron microscopic characterization of a Pectinatus strain. Appl. Environ. Microbiol. 41: 511-517. Přejít k původnímu zdroji...
  31. Hakalehto, E., Finne, J., 1990: Identification by immunoblot analysis of major antigenic determinants of the anaerobic beer spoilage bacterium genus Pectinatus. FEMS Microbiol. Lett. 67: 307-312. Přejít k původnímu zdroji...
  32. Helander, I. M., Haikara, A., Sadovskaya, I., Vinogradov, E., Salkinoja-Salonen, M. S., 2004: Lipopolysaccharides of anaerobic beer spoilage bacteria of the genus Pectinatus - lipopolysaccharides of a gram-positive genus. FEMS Microbiol. Rev. 28: 543-552. Přejít k původnímu zdroji...
  33. Helander, I. M., Haikara, A., 1995: Cellular fatty acyl and alkenyl residues in Megasphaera and Pectinatus species: contrasting profiles and detection of beer spoilage. Microbiol. 141: 1131-1137. Přejít k původnímu zdroji...
  34. Henriksson, E., Haikara, A., 1991: Airborne microorganisms in the brewery filling area and their effect on microbiological stability of beer. Monat. Brauwiss. 1: 4-8.
  35. Chaban, B., Deneer, H., Dowgiert, T., Hymers, J., Ziola, B., 2005: The flagellin gene and protein from the brewing spoilage bacteria Pectinatus cerevisiiphilus and Pectinatus frisingensis. Can. J. Microbiol. 51: 863-874. Přejít k původnímu zdroji...
  36. Chelack, B. J., Ingledew, W. M., 1987: Anaerobic gram-negative bacteria in brewing - A review. J. Am. Soc. Brew. Chem. 45: 123-127. Přejít k původnímu zdroji...
  37. Chihib, N. E., Monnerat, L., Membré, J. M., Tholozan, J. L., 1999: Nisin, temperature and pH effects on growth and viability of Pectinatus frisingensis, a gram-negative, strictly anaerobic beer-spoilage bacterium. J. Appl. Microbiol. 87: 438-446. Přejít k původnímu zdroji...
  38. Chowdhury, I., Watier, D., Hornez, J. P., 1995: Variability in survival of Pectinatus cerevisiiphilus, strictly anaerobic bacteria, under different oxygen conditions. Anaerobe 1: 151-156. Přejít k původnímu zdroji...
  39. Chowdhury, I., Watier, D., Leguerinel, I., Hornez, J. P., 1997: Effect of Pectinatus cerevisiiphilus on Saccharomyces cerevisiae concerning its growth and alcohol production in wort medium. Food Microbiol. 14: 265-272. Přejít k původnímu zdroji...
  40. Jespersen, L., Jakobsen, M., 1996: Specific spoilage organisms in breweries and laboratory media for their detection. Int. J. Food Microbiol. 33: 139-155. Přejít k původnímu zdroji...
  41. Juvonen, R., Koivula, T., Haikara, A., 2003: PCR detection of gram- -negative brewery contaminants - present state. Proc. EBC, Dublin, 1047-1056.
  42. Juvonen, R., Koivula, T., Haikara, A., 2008: Group-specific PCR- -RFLP and realtime PCR methods for detection and tentative discrimination of strictly anaerobic beer-spoilage bacteria of the class Clostridia. Int. J. Food Microbiol. 128: 162-169. Přejít k původnímu zdroji...
  43. Juvonen, R., Satokari, R., Mallison, K., Haikara, A., 1999: Detection of spoilage bacteria in beer by polymerase chain reaction. J. Am. Soc. Brew. Chem. 57: 99-103. Přejít k původnímu zdroji...
  44. Juvonen, R., Suihko, M. L., 2006: Megasphaera paucivorans sp. nov., Megasphaera sueciensis sp. nov. and Pectinatus haikarae sp. nov., isolated from brewery samples, and emended description of the genus Pectinatus. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 56: 695-702. Přejít k původnímu zdroji...
  45. Kern, C. C., Vogel, R. F., Behr, J., 2014: Identification and differentiation of brewery isolates of Pectinatus sp. by Matrix-Assisted- -Laser Desorption-Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS). Eur. Food Res. Technol. 238(5): 875-880. Přejít k původnímu zdroji...
  46. Kiehne, M., Berghof-Jäger, K., Fandke, M., Grönewald, C., 2003: Detection of beer spoilage organisms by real-time PCR. Proc. EBC, Dublin, 1073-1080.
  47. Kingsley, V. V., Hoeniger, J. F. M., 1973: Growth, structure and classification of Selenomonas. Bacteriol. Rev. 37: 479-521. Přejít k původnímu zdroji...
  48. Lee, S. Y., Mabee, M. S., Jangaard, N. O., Horiuchi, E. K., 1980: Pectinatus, a new genus of bacteria capable of growth in hopped beer. J. Inst. Brew. 86: 28-30. Přejít k původnímu zdroji...
  49. Lee, S. Y., Moore, S. E., Mabee, M. S., 1981: Selective-differential medium for isolation and differentiation of Pectinatus from other brewery microorganisms. Appl. Environ. Microbiol. 2: 386-387. Přejít k původnímu zdroji...
  50. Lee, S. Y., 1994: SMMP - A medium for selective isolation of Megasphaera and Pectinatus from the brewery. J. Am. Soc. Brew. Chem. 52: 115-119. Přejít k původnímu zdroji...
  51. Marchandin, H., Haikara, A., Juvonen, R., 2009: Genus XII. Megasphaera. In: De Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N. R., Ludwig, W., Rainey, F. A., Schleifer, K. H., Whitman, W. B. (editors). Bergey's manual of systematic bacteriology. 2nd ed. Vol. 3. New York (NY): Springer. p. 1082-1090.
  52. Marchandin, H., Jumas-Bilak, E., Gay, B., Teyssier, C., Jean-Pierre, H., de Buochberg, M. S., Carriere, C., Carlier, J. P., 2003: Phylogenetic analysis of some Sporomusa sub-branch members isolated from human clinical specimens: description of Megasphaera micronuciformis sp. nov. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 53: 547-553. Přejít k původnímu zdroji...
  53. Marchandin, H., Teyssier, C., Campos, J., Jean-Pierre, H., Roger, F., Gay, B., Carlier, J. P., Jumas-Bilak, E., 2010: Negativicoccus succinicivorans gen. nov., sp. nov., isolated from human clinical samples, emended description of the family Veillonellaceae and description of Negativicutes classis nov., Selenomonadales ord. nov. and Acidaminococcaceae fam. nov. in the bacterial phylum Firmicutes. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 60: 1271-1279. Přejít k původnímu zdroji...
  54. Matoulková, D., 2008: Strictly anaerobic bacteria in beer and in breweries. Kvasny Prum. 54: 338-343. Přejít k původnímu zdroji...
  55. Matoulková, D., Kosař, K., Sigler, K., 2012a: Rapid, simple and specific cultivation-based method for detection of Pectinatus sp. in brewery samples. J. Am. Soc. Brew. Chem. 70: 29-34. Přejít k původnímu zdroji...
  56. Matoulková, D., Kosař, K., Slabý, M., Sigler, K., 2012b: Occurence and species distribution of strictly anaerobic bacterium Pectinatus in brewery plants. J. Am. Soc. Brew. Chem. 70: 262-267. Přejít k původnímu zdroji...
  57. Membré, J. M., Tholozan, J. L., 1994: Modeling growth and off-flavours production of spoiled beer bacteria, Pectinatus frisingensis. J. Appl. Bacteriol. 77: 456-460. Přejít k původnímu zdroji...
  58. Methner, F. J., Schuster, E., Schackman, A., 2004: Screening of beer-spoilage bacteria using the LightCycler PCR Workflow System. Biochemica 1: 9-11.
  59. Moore, L. V. H., Johnson, J. L., Moore, W. E. C., 1987: Selenomonas noxia sp. nov., Selenomonas flueggei sp. nov., Selenomonas infelix sp. nov., Selenomonas dianae sp. nov., and Selenomonas artemidis sp. nov., from the human gingival crevice. Int. J. Syst. Bacteriol. 37: 271-280. Přejít k původnímu zdroji...
  60. Motoyama, Y., Ogata, T., Sakai, K., 1998: Characterization of Pectinatus cerevisiiphilus and P. frisingensis by ribotyping. J. Am. Soc. Brew. Chem. 56: 19-23. Přejít k původnímu zdroji...
  61. Motoyama, Y., Ogata, T., 2000a: 16S-23S rDNA spacer of Pectinatus, Selenomonas and Zymophilus reveal new phylogenetic relationships between these genera. Int. J. Syst. Evolution. Microbiol. 50: 883-886. Přejít k původnímu zdroji...
  62. Motoyama, Y., Ogata, T., 2000b: Detection of Pectinatus spp. by PCR using 16S-23S rDNA spacer regions. J. Am. Soc. Brew. Chem. 58: 4-7. Přejít k původnímu zdroji...
  63. Mücher, G., Schönling, J., 2000: PCR-Nachweiss von Bierschändlingen mit dem First-Bier-Kit. Brauwelt 39/40: 1570-1572.
  64. Ogg, J. E., Lee, S. Y., Ogg, B. J., 1979: A modified tube method for the cultivation and enumeration of anaerobic bacteria. Can. J. Microbiol. 25: 987-990. Přejít k původnímu zdroji...
  65. Paradh, A. D., Hill, A. E., Mitchell, W. J., 2014: Detection of beer spoilage bacteria Pectinatus and Megasphaera with acridinium ester labelled DNA probes using a hybridisation protection assay. J. Microbiol. Meth. 96: 25-34. Přejít k původnímu zdroji...
  66. Paradh, A. D., Mitchell, W. J., Hill, A. E., 2011: Occurrence of Pectinatus and Megasphaera in the major UK breweries. J. Inst. Brew. 117: 498-506. Přejít k původnímu zdroji...
  67. Pittet, V., Haakensen, M., Chaban, B., Ziola, B., 2014: Detection and identification of Pectinatus brewery contaminants based on the gene for the major outer membrane protein. J. Am. Soc. Brew. Chem. 72:169-174, 2014. Přejít k původnímu zdroji...
  68. Řezanka, T., Matoulková, D., Kyselová, L., Sigler, K., 2013: Identification of plasmalogen cardiolipins from genus Pectinatus by liquid chromatography-high resolution electrospray ionization tandem mass spectrometry. Lipids 48: 1237-1251. Přejít k původnímu zdroji...
  69. Řezanka, T., Siřišťová, L., Matoulková, D., Sigler, K., 2011: Hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) - ESI-MS/MS of plasmalogen phospholipids from Pectinatus bacterium. Lipids 46: 765-780. Přejít k původnímu zdroji...
  70. Sakamoto, K., Konings, W. N., 2003: Beer spoilage bacteria and hop resistance. Int. J. Food Microbiol. 89: 105-124. Přejít k původnímu zdroji...
  71. Satokari, R., Juvonen, R., von Wright, A., Haikara, A., 1997: Detection of Pectinatus beer spoilage bacteria by using the polymerase chain reaction. J. Food Protect. 60: 1571-1573. Přejít k původnímu zdroji...
  72. Satokari, R., Juvonen, R., Mallison, K., von Wright, A., Haikara, A., 1998: Detection of beer spoilage bacteria Megasphaera and Pectinatus by polymerase chain reaction and colorimetric microplate hybridization. Int. J. Food Microbiol. 45: 119-127. Přejít k původnímu zdroji...
  73. Seidel-Rüfer, H., 1990: Pectinatus und andere morphologisch ähnliche gram-negative, anaerobe Stäbchen aus dem Brauereibereich. Monats. Brauwissen. 3: 101-105.
  74. Shouche, Y. S., Dighe, A. S., Dhotre, D. P., Patole, M. S., Ranade, D. R., 2009: Genus XXI. Selenomonas. In: De Vos, P., Garrity, G. M., Jones, D., Krieg, N. R., Ludwig, W., Rainey, F. A., Schleifer, K. H., Whitman, W. B. (editors). Bergey's manual of systematic bacteriology. 2nd ed. Vol. 3. New York (NY): Springer. p. 1106-1112.
  75. Schisler, D. O., Mabee, M. S., Hahn, C. W., 1979: Rapid identification of important beer microrganisms using gas chromatography. J. Am. Soc. Brew. Chem. 37: 69-76. Přejít k původnímu zdroji...
  76. Schleifer, K. H., Leuteritz, M., Weiss, N., Ludwig, W., Kirchhof, G., Seidel-Rüfer, H., 1990: Taxonomic study of anaerobic, gram-negative, rod-shaped bacteria from breweries: Emended description of Pectinatus cerevisiiphilus and description of Pectinatus frisingensis sp. nov., Selenomonas lacticifex sp. nov., Zymophilus rafinosivorans gen. nov., sp. nov., and Zymophilus paucivorans sp. nov. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 40: 19-27. Přejít k původnímu zdroji...
  77. Schleifer, K. H., Leuteritz, M., Weiss, N., Ludwig, W., Kirchhof, G., Sedel-Rüfer, H., 2009. Genus XXVI. Zymophilus. In: De Vos, P., Garrity, G. M., Jones, D., Krieg, N. R., Ludwig, W., Rainey, F. A., Schleifer, K. H., Whitman, W. B. (editors). Bergey's manual of systematic bacteriology. 2nd ed. Vol. 3. New York (NY): Springer. p. 1119-1120.
  78. Schönling, J., Mücher, G., Erxlebe, U., 2007: Real-time multiplex PCR-assay for simultaneous detection and differentiation of beverage spoilage bacteria and yeasts. Proc. EBC, Venice, 1186- 1189.
  79. Storgards, E., Närhi, M., Wirtanen, G., 2001: Disinfectant testing against brewery-related biofilms. Proc. EBC, Budapest, 857-866.

Zpět na obsah