Molecular characterization of the predominant lactic acid bacteria and yeasts in the sourdough and chickpea fermentations and investigation of some lactic acid bacteria for potential starter culture usage

Abstract

Bu çalışmada, farklı yerlerden iki farklı zamanda 20 adet ekşi hamur, nohut süzüntüsü mayası ve nohut mayası hamuru örneği toplanmıştır. Ayrıca laboratuvar koşullarında da ekşi hamur ve nohut mayası üretimi gerçekleştirilmiştir. Toplanan örneklerin mikrobiyolojik ve kimyasal özellikleri araştırılmıştır. Laktik asit bakterileri ve mayalar izole edilerek moleküler yöntemlerle tanımlanmışlardır. Ekşi hamurlarda 16S rRNA gen sekans analizleri izolatları 18 türe ayırmıştır. Lactobacillus sanfranciscensis (%32.7), Lactobacillus plantarum (%18.6) ve Lactobacillus paralimentarious (%15.9) en sık izole edilen türlerdir. Nohut mayası fermentasyonlarında, Weissella confusa (%44.6), Enterococcus faecium (%25.6) ve Weissella cibaria (%11.6) en sık izole edilenler olmakla birlikte toplamda 12 farklı tür tanımlanmıştır. PCR-RFLP sonuçlarına göre, Saccharomyces cerevisiae ekşi hamur (%72.5) ve nohut mayası fermantasyonlarında (%40.7) en çok bulunan maya türüdür. Diğer izole edilen maya türleri ise ekşi hamurlarda Kazachstania bulderi, Pichia membranifaciens, Kazachstania servazzii, Kazachstania unispora ve Hanseniaspora valbyensis, nohut mayalarında Candida parapsilosis, Meyerozyma guilliermondii ve Cryptococcus albidosimilis olarak belirlenmiştir. Pichia fermentans her iki fermantasyondan da izole edilmiştir. Teknolojik potansiyellerine göre, Lactobacillus plantarum XL23 ve Lactobacillus sanfranciscensis RL976 saf ve karışık kültür olarak ekşi hamur fermantasyonlarında kullanılırken, nohut mayası fermantasyonlarında Weissella confusa RL1139 mono kültür olarak kullanılmıştır.

In the present study, a total of 20 sourdough, chickpea liquid starter and dough samples were collected from different bakeries at two different times. Sourdough and chickpea fermentations were also conducted under laboratory conditions. Microbiological and chemical properties of collected samples were investigated and lactic acid bacteria and yeasts were isolated and identified by molecular methods. In sourdough fermentations, analysis by 16S rRNA gene sequencing grouped the strains into 18 lactic acid bacteria species and the most frequent isolates were Lactobacillus sanfranciscensis (32.7%), Lactobacillus plantarum (18.6%) and Lactobacillus paralimentarious (15.9%). In chickpea fermentations, 12 lactic acid bacteria species were identified and the most prevalent species were Weissella confusa (44.6%), Enterococcus faecium (25.6%) and Weissella cibaria (11.6%). PCR-RFLP analysis identified Saccharomyces cerevisiae in the sourdough (72.5%) and chickpea fermentations (40.7%) as the most frequent yeast species. Other isolated yeast species were Kazachstania bulderi, Pichia membranifaciens, Kazachstania servazzii, Kazachstania unispora and Hanseniaspora valbyensis for sourdoughs and Candida parapsilosis, Meyerozyma guilliermondii and Cryptococcus albidosimilis for chickpea fermentations. Pichia fermentans was isolated from both of the fermentations. According to the technological potential, Lactobacillus plantarum XL23 and Lactobacillus sanfranciscensis RL976 strains were used as mono- and dual-culture in the production of experimental sourdoughs and Weissella confusa RL1139 strain was used as mono-culture in the production of experimental chickpea liquid starters.