Abbildung 1: Effekt der Mn Transporter-Deletion auf die Hemmung des Hefewachstums
(Absorption, 600 nm). Hefewachstum in mit Lb. paracasei fermentierter Milch
(A), Lb. paracasei mit entferntem Mn Transporter Gen (B), Lb. paracasei mit 0,6 mg/l
Mangan hinzugefügt (C) und Lb. paracasei mit entferntem Mn Transporter-Gen,
0,6 mg/l Mangan hinzugefügt (D). Wachstum von D. hansenii wurde nach 5 Tagen
bei Inkubation von 17 oC gemessen. Werte sind Mittelwerte ± Standardabweichung
(n = 2 biologische Replikate). Säulen gekennzeichnet mit * sind statistisch unterschiedlich
(p < 0.0001). Übernommen von Siedler et al 2020
benötigen. Chr. Hansens Wissenschaftlern
Siedler et al (2020)3 gelang ein Durchbruch,
der zeigte, dass in fermentierten Milchprodukten
der Wettbewerb um einen limitierten
Nährstoff der Haupteffekt bei
der Wachstumshemmung von Hefen und
Schimmel durch Laktobazillen ist. Es wurde
die Fähigkeit der beiden in FreshQ-Kulturen
eingesetzten Lactobacillus-Spezies Lb.
paracasei und Lb. rhamnosus entdeckt,
einen in fermentierter Milch enthaltenen
Nährstoff zu absorbieren, der für das
Wachstum von Hefen und Schimmel essentiell
ist. Dieser Nährstoff heißt Mangan. Das
Forschungsteam von Chr. Hansen entdeckte
einen „Mangan-Transporter“ (MntH1) in
den Bakterienstämmen, der diesen Nährstoff
der Lebensmittelmatrix entzieht. Er
steht damit unerwünschten Organismen
nicht mehr zur Verfügung.
In Kooperation mit der North Carolina
State University in den Vereinigten Staaten
haben die Wissenschaftler von Chr.
Hansen den Mechanismus dann auf genetischer
Ebene nachgewiesen: Das Entfernen
des MntH1-Gens in der getesteten
Lactobacillus-Spezies führte zu einem Verlust
der Bioaktivität. Es wurde der Nachweis
erbracht, dass das Vorhandensein
dieses Gen sowie der Mangan-Abbau die
Hauptmechanismen sind, die dabei helfen,
Milchprodukte auf natürliche Weise vor
dem Verderb durch Hefe und Schimmel zu
schützen. Die Bedeutung der Aktivität des
MntH1-Gens in Lactobazillen wurde in fermentierten
Milchprodukten bestätigt, bei
denen das Wachstum von Hefe nur in Anwesenheit
von Lb. paracasei mit aktivem
Mangan-Transporter gehemmt wurde.
Die Zugabe von überschüssigem Mangan
in einer Konzentration von 0,6 mg/l zum
fermentierten Milchprodukt führte zu
einem erneuten Hefewachstum, egal ob
der Mangan-Transporter in Lb. paracasei
inaktiviert war oder nicht (Abb. 1).
Zusätzlich zeigten die Chr. Hansen Wissenschaftler
Siedler et al 20203 den Einfluss
des Konkurrenzausschlusses durch
Manganabbau auf das Wachstum drei verschiedener
Schimmelarten der Penicillium-
Familie auf. Das Muster mit FreshQ Kulturen
zeigt eine deutliche Hemmung des Schimmelwachstums
im Vergleich zur Referenz
(Abb. 2). Die Zugabe von Mangan in steigenden
Konzentrationen unterstützt das
Schimmelwachstum.
Durch die Auswertung der bioprotektiven
Fähigkeit ausgewählter Laktobazillen
in fermentierter Milch wurde ein Zusam-
Rohmilch
Separator
Käsereimilch
Molkeneiweisskonzentrate
Sahne
Milchau
onzentrierung
Eiweissstandardisierung
TRO
TUF
TUF
TRO
TUF
TUF or TRO
Standardisierte Milch
Magermilchkonzentrate
Weisskäse
Laktosefreie Milch
Milcheiweisskonzentrat
TMF
TMF
Milcheiweisshydrolysat
TUF
Milcheiweissisolat
Hydrolyse
Sahne
Wasserrückgewinnung
Natürliches Molkenproteinisolat
TMF zur Entfettung
TNF
Magermilch TUF
Fermentation Frischkäse
Salzbad
TUF Molkeneiweissisolat
Molkeneiweissisolat oder
Laktoseau
onzentrierung
Käse
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