Isolation of Hop-Sensitive Variants from Beer-Spoilage Lactobacillus Brevis Strains

Abstract

To elucidate the mechanisms underlying the hop-resistance ability of beer-spoilage lactic acid bacteria, we attempted to isolate hop-sensitive variants from beer-spoilage Lactobacillus brevis. As a result, the repeated subcultures at 37°C were found to cause the hop resistance of six beer-spoilage L. brevis strains to be lost. In contrast to the wild-type strains, the hop-resistance ability of these variants was no longer inducible, as indicated by the inability to grow in DeMan-Rogosa-Sharpe (MRS) media supplemented with progressively higher concentrations of hop compounds. The diminished adaptability to hop compounds was comparable with that of the originally non-spoilage L. brevis strain, JCM1059^T. When the variants were inoculated in beer and incubated anaerobically at 25°C, the viability of the strains was lost within one week, whereas the wild-type strains were able to grow during the same period of incubation. From these observations, it has been concluded that the variants obtained in this study lost the beer-spoilage ability. The biochemical characterization of the variants revealed narrower carbohydrate utilization profiles in some of the strains, notably with regard to the ability to ferment maltose.

RESUMEN

Para aclarar los mecanismos subyacentes a la capacidad de resistencia de lúpulo a las bacterias de ácido láctico de deterioración de cerveza, procuramos aislar variantes sensibles a lúpulo de deterioración de cerveza Lactobacillus brevis. Consecuentemente, se encontró que los subcultivos repetidos a 37°C causaron que la resistencia de lúpulo de seis cepas L. brevis de deterioración de cerveza se perdiera. En contraste a las cepas tipo salvaje, la capacidad de resistencia de estas variantes a lúpulo ya no era inducible, según indicado por la inhabilidad de crecimiento en los medios de DeMan-Rogosa-Sharpe (MRS) suplidos con concentraciones progresivamente más altas de compuestos de lúpulo. La adaptabilidad disminuida a los compuestos de lúpulo fue comparable con la de la cepa L. brevis originalmente sin deterioración, JCM1059^T. Cuando las variantes fueron inoculadas en cerveza e incubadas anaeróbicamente a 25°C, la viabilidad de las cepas se perdió dentro de una semana, mientras que las cepas tipo salvaje pudieron crecer durante el mismo período de incubación. De estas observaciones, se ha concluido que las variantes obtenidas en este estudio perdieron la capacidad de deterioración de cerveza. La caracterización bioquímica de las variantes reveló perfiles más reducidos de utilización de carbohidratos en algunas de las cepas, notablemente con respecto a la capacidad de fermentar maltosa.

• Beer-spoilage ability
• Hop resistance

Palabras clave:

• Capacidad de deterioración de cerveza
• Resistencia de lúpulo