Influence of magnesium and zinc ions on trehalose synthesis and fermentation activity in brewing yeast Saccharomyces carlsbergensis

• Autorzy: Poreda A. , Tuszyński T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ jonów magnezu i cynku na syntezę trehalozy i aktywność fermentacyjną drożdży browarniczych Saccharomyces carlsbergensis

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the work was to determine the influence of stressing agents such as high concentration of zinc (80-500 mg/dm), various gravity of wort (9, I5, 20 °Blg), and multiple use of yeast slurry on fertnentation activity and trehalose content in brewing yeast B2 strain of Saccharomyces carlsbergensis. Variable concentrations of magnesium (50-300 mg/din3) were used in order to determine its role in attenuation of stress. It was established, that the strain used was characterized by relatively low trehalose content (up to 2.5 % dry mass). Levels of trehalose increased as the wort initial gravity was getting higher, in the course of fermentation, and with each subsequent fermentation. Rising zinc concentration, with simultaneous lowering of magnesium levels, had a positive influence on trehalose content when synthetic medium was used. Magnesium generally reduced zinc accumulation in yeast.

PL

Celem pracy było określenie wpływu wybranych czynników stresowych, m.in. podwyższonego stężenia jonów cynku (80-500 mg/dm3), różnego stężenie ekstraktu brzeczki (9, 15, 20 °Blg) oraz wielokrotnego użycia gęstwy drożdżowej, na przebieg fermentacji i zawartość trehalozy w drożdżach piwowarskich Saccharomyces carlsbergensis (B2). Badając zdolność jonów magnezu do łagodzenia skutków stresu, zastosowano suplementację pożywki jego solą do poziomu 50, 150, 300 mg/dm3 Mg2+. Wykazano, że drożdże użytego szczepu charakteryzowały się stosunkowo małą (do 2,5 % s.m.) zawartością trehalozy. Jej stężenie wzrastało wraz ze wzrostem ekstraktu brzeczki, w trakcie fermentacji oraz z kolejnym użyciem gęstwy drożdżowej. Podniesienie ilości Zn2+ w pożywce, z jednoczesnym obniżaniem stężenia Mg 2+ miało pozytywny wpływ na biosyntezę trehalozy. Dodatek soli magnezu ograniczał pobieranie jonów cynku przez drożdże.

Słowa kluczowe

EN

trehalose; fermentation activity; stress; metal ions

PL

trehaloza; aktywność fermentacyjna; stres; jony metali

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, nr 2
• Strony: 197--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Poreda A.

autor

Tuszyński T.

• Department of Fermentation Technology and Technical Microbiology, Agricultural University of Krakow, ul. Balicka 122, 31-149 Kraków,

Bibliografia

• [1] Jenkins C.L., Kennedy A.L, Hodgson JA., Thurston P. and Smart K.A.: J. Am. Soc. Brew. Chem., 2003, 61(1), 1-9.
• [2] Smart K.A. [in:] Brewing Yeast Fermentation Performance, (ed.) Blackwell Scientific Publishers, Oxford, U.K. 2000, 105-113.
• [3] Walker G., [in:] Yeast Physiology and Biotechnology, Chichester, U.K. 1998.
• [4] Jules M., Guillou V., Francois J. and Parrou J.L.: Appl. Environ. Microbiol., 2004, 2771-2778.
• [5] Birch R.M. and Walker G.M.: Enzyme Microb. Technoi., 2000, 26, 678-687.
• [6] Nabais R.C., Correia I.S., Viegas C.A. and Novais J.M.: Appl. Environ. Microbiol., 1988, 2439-2446.
• [7] Blackwell K.J. and Tobin J.M.: J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 1999, 23, 204-208.
• [8] Blackwell K.J., Singleton I. and Tobin J.M.: Appl. Microb. Biotech., 1995, 43, 579-584.
• [9] Chandrasena G. and Walker G.M.: J. Am. Soc. Brew. Chem., 1997, 55(1), 24-29.
• [10] Walker G.M. and Maynard A.L: Enzyme Microb. Technol., 1996, 18, 455-459.
• [11] Birch R.M. and Walker G.M.: Enzyme Microb. Technol., 2000, 26, 678-687.
• [12] Williams R.J.P. and Silva J.J.R.: Coord. Chem. Rev., 2000, 200, 247-348.
• [13] WalkerG.M., Chandrasena M.B. and Maynard A.I.: J. Am. Soc. Brew. Chem., 1996, 54(1),13-18.
• [14] Saltukoglu A. and Slaughter J.C.: J. Inst. Brew., 1983, 89, 81-83
• [15] Lippard S.J. and Berg J.M., [in:] Podstawy chemii bionieorganicznej, PWN, Warszawa 1998.
• [16] Kreder G.C.: J. Am. Soc. Brew. Chem., 1999, 57(4), 129-132.
• [17] Bromberg S.K., Bower P.A., Duncombe G.R., Fehring J., Gerber L, Lau V.K. and Tata M.: J. Am. Soc. Brew. Chem., 1997, 55, 123-128.
• [18] Jimenez M., Mateo R.Q., Mateo, J.J. and Hernandez E.: Appl. Environ. Microbiol., 1990, 56, 3718-3722.
• [19] Trevelyan W. and Harrison J.: Biochem. J., 1956, 62, 177-183.
• [20] Tuszynski T. and Pasternakiewicz A.: Pol. J. Food Nutr. Sci., 2001, (10/51), 11-18.
• [21] Antkiewicz P., Poreda A. and Kuchciak T., [in:] Enzymes in Brewing Technology - the Present and the Future, ELMA, Wrocław 2003, 77-101.
• [22] Zheng X., D'Amore T., Russell I. and Stewart G.G.: J. Am. Soc. Brew. Chem., 1994, 52(2), 41-47.
• [23] Jorgensen H., Olsson L., Ronnow B. and Palmqvist EA.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 2002, 59, 310-317.
• [24] Wackerbauer K. and Beckman M.: Brauwelt Int., 2003, 1, 48-53.
• [25] Wiemken A.: Int. J. Gen. Mol. Microbiol., 1990, 58, 209-217.
• [26] Bilsland E., Molic C., Swaminathan S., Ramne A. and Sunnerhagen P.: Mol. Microbiol., 2004, 53, 1743-1756.
• [27] MacDiarmid C.W., Milanick M.A. and Eide D.J.: J. Biol. Chem., 2003, 278, 15065-15072.
• [28] Zhao H. and Eide D.: J. Biol. Chem., 1996, 271, 23203-23210.
• [29] Gitan R.S., Luo H., Rodgers J., Broderius M. and Eide D.: J. Biol. Chem., 1998, 273, 28617-28624.