Genetic Characterization of Hop-Sensitive Variants Obtained from Beer-Spoilage Lactobacillus Brevis

Abstract

Hop-sensitive variants were isolated from six different beer-spoilage strains of Lactobacillus brevis after the 15th subculture at 37°C. All the variants lost beer-spoilage ability, indicating that the loss of hop resistance is primarily responsible for the loss of beer-spoilage ability of the variants. The polymerase chain reaction and Southern blot analysis revealed that all variants lost the homologs of horA, a hop resistance gene originally identified in beer-spoilage L. brevis ABBC45. When the wild-type L. brevis strains were subcultured at 37°C with 200 μM hop compounds, the isolates obtained from the 15th subculture exhibited a higher level of hop-resistance ability than did the hop-sensitive variants. The horA homologs were also detected in the strains subcultured under these conditions. Further subcultures at 37°C with hop compounds did not cause the loss of hop resistance and horA homologs in any of the L. brevis strains, indicating that the loss of the horA homologs are at least partly responsible for the loss of hop resistance observed with the variants. It is also suggested that the horA homologs are carried as part of plasmids, accounting for the relatively unstable nature of hop-resistance ability of beer-spoilage L. brevis strains found in our study.

RESUMEN

Variantes sensibles a lúpulo de seis cepas de Lactobacillus brevis de deterioración de cerveza fueron aisladas a partir del subcultivo 15 a 37°C. Todos las variantes perdieron la capacidad de deteriorar cerveza, indicando que la pérdida de resistencia de lúpulo es sobre todo responsable por la pérdida de capacidad de deteriorar cerveza de las variantes. La reacción cadena polimerasa y el análisis de mancha Southern revelaron que todas las variantes perdieron los homólogos horA, un gene de resistencia a lúpulo identificado originalmente en L. brevis de deterioración de cerveza. Cuando las cepas L. brevis tipo silvestres fueron subcultivadas a 37°C con 200 μM compuestos de lúpulo, los aislantes obtenidos del subcultivo 15 exhibieron un nivel de capacidad de resistencia a lúpulo más alto que el de variantes sensibles a lúpulo. Los homólogos horA también fueron detectados en las cepas subcultivadas bajo estas condiciones. Subcultivos mas a fondo a 37°C con compuestos de lúpulo no causaron la pérdida de resistencia a lúpulo y homólogos horA en cualesquiera de las cepas L. brevis, indicando que la pérdida de homólogos horA sea por lo menos en parte responsable de la pérdida de resistencia a lúpulo observada con las variantes. También se sugiere que los homólogos horA son llevados como parte de plasmidos, dando a cuenta el temperamento relativamente inestable de capacidad de resistencia a lúpulo de las cepas L. breis de deterioración de cerveza encontradas en nuestro estudio.

• Beer-spoilage ability
• Hop resistance
• horA

Palabras clave:

• Capacidad de deterioración de cerveza
• horA
• Resistencia a lúpulo