Isolation of Novel Beer-Spoilage Bacteria from the Brewery Environment

Abstract

Two strains of beer-spoilage bacteria, BS-1 and EM-63, were isolated from the environment (from drainage) in our breweries. Strain BS-1 belonged to a homo-fermentative species of the genus Lactobacillus. The partial sequence of 16S rDNA indicated that strain BS-1 was related to Lactobacillus coryniformis. However, the fermentation pattern of the sugars was different from that of L. coryniformis and other species of Lactobacillus, because of the narrow fermentation spectrum, glucose, mannose, and fructose. Strain EM-63 was a Gram-negative, strictly anaerobic rod-shaped bacterium with no flagella. The GC content of DNA was 41%, and the cell wall peptidoglycan was directly cross-linked mesodiaminopimelic acid. The major fermentation acids were succinic acid and D-lactic acid in the culture media, while propionic acid was neither produced in culture media nor in beer. These characteristics indicated that strain EM-63 did not belong to the genus Pectinatus, known as Gram-negative, rod-shaped, beer-spoilage bacteria, or the genus Zymophilus or Selenornonas, known as Gram-negative, rod-shaped, pitching yeast contaminants. On the basis of the physiological characteristics and genetic analysis, we conclude that these strains are novel beer-spoilage bacteria.

Resumen

Dos cepas de bacterias contaminantes de cerveza, cepa BS-1 y cepa EM-63, fueron aisladas del medio ambiente (del drenaje) en nuestras cervecerías. La cepa BS-1 pertenecía a la especie homofermentativa del género Lactobacillus. La secuencia parcial 16S del rDNA indicó que la cepa BS-1 estaba relacionada con Lactobacillus coryniformis. Sin embargo, el patrón de fermentación de los azúcares fue diferente de L. coryniformis y otras especies de Lactobacillus, a causa del espectro reducido de fermentación de glucosa, manosa, y fructosa. La cepa EM-63 era una bacteria en forma de bacilo, Gram-negativo, estrictamente anaerobic y no flagelado. El contenido GC del DNA era 41% y el peptidoglucano de la pared celular estaba directamente conectado con el ácido meso-diaminopimélico. Los ácidos de fermentación mayores fueron el ácido succínico y el ácido D-láctico en los medios de cultivo, mientras el ácido propiónico nunca fue producido ni en los medios de cultivo ni en cerveza. Estas características indicaron que la cepa EM-63 no pertenecía al género Pectinatus bacteria contaminante de cerveza en forma de bacilo, Gram-negativa o los géneros Zymophilus y Selenomonas conocidos como bacilos, Gram-negativos, contaminantes de levadura de inóculo. En base a las características fisiológicas y análisis genético, concluímos que estas cepas son bacterias nuevas contaminantes de cerveza.