Differenzierung von Bakterien und Käsesorten mit der
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Differenzierung von Bakterien und Käsesorten mit der elektronischen Nase ALP-Kolloquium / 18-11-04 Aminosäure-Katabolismus führt zu Aroma Caseine Peptide Aminosäuren Aromastoffe Curioni PMG, Bosset JO. Key odorants in various cheese types as determined by gas chromatography-olfactometry. International Dairy Journal 2002; 12: 959-984. ALP-Kolloquium / 18-11-04 GC-MS GC-Sniffing Analyse von Aromastoffen Elektronische Nase Sensorik ALP-Kolloquium / 18-11-04 Prinzip der Elektronischen Nase Gasgemisch Injection port Analysator Ofen ALP-Kolloquium / 18-11-04 Ionisierung – Electron Impact MassenAnalysator ALP-Kolloquium / 18-11-04 Der Quadrupole-Massenfilter ALP-Kolloquium / 18-11-04 Massenspektrum ALP-Kolloquium / 18-11-04 Reduktion der Datenmenge mit Hilfe von multivariater Statistik "von n-dimensional auf 2-dimensional" ALP-Kolloquium / 18-11-04 Anwendungen 1. Gruppierung von Mikroorganismen 2. Gruppierung von Käse 3. Aminosäure-Katabolismus (in vitro) ALP-Kolloquium / 18-11-04 Gruppierung von Bakterienstämmen auf Grund von Aromabildung Inkubation in Milch für 10 Tage ALP-Kolloquium / 18-11-04 5 Stämme wurden für Käseherstellung ausgewählt Inkubation in Milch (10 Tage) 4795 4797 Milch 6161 3228 86 70 46 ALP-Kolloquium / 18-11-04 8407 Vorläufiges Resultat Käseversuch Käse ohne Bakterien 3228 8407 4795 4797 74 56,70 6161 64 ALP-Kolloquium / 18-11-04 48 Folgerungen Mit Milch als Inkubationsmedium lassen sich Bakterienstämme anhand ihrer Aromabildung gruppieren (44 L. casei Varianten liessen sich in 5 Gruppen einteilen) Tendenziell lässt sich im Käse nachvollziehen, dass unterschiedliche Bakterienstämme für die Herstellung eingesetzt wurden (Methode ist noch nicht optimal entwickelt) Resultate aus Milch lassen sich nur bedingt auf Käse übertragen (Milch ist ein "Vollmedium" und enthält neben Aminosäuren noch andere Kohlenstoffquellen; weiterhin ist pH und Redoxpotential in Käse verschieden) ALP-Kolloquium / 18-11-04 Metabolismus-Studie (in vitro) Einfluss von Zucker (FAM 3228) Glukose + Phenylalanin + α-KG Glukose Puffer ALP-Kolloquium / 18-11-04 86 51, 105 Phenylalanin + α-KG Abbau von Aminosäuren (in vitro) FAM 3228 (L. casei) Leucin + α-KG Methionin + α-KG 58 94 ALP-Kolloquium / 18-11-04 105 Puffer + Aminosäure Phenylalanin + α-KG Abbau von Aminosäure (in vitro) FAM 6161 (L. casei) Puffer Leucin Leucin + α-KG 105 58 ALP-Kolloquium / 18-11-04 94 48 Phenylalanin + α-KG Methionin Methionin + α-KG Abbau von Aminosäure (in vitro) FAM 8407 (L. casei) Methionin Methionin + α-KG Puffer Phenylalanin + α-KG Leucin Leucin + α-KG 48 58 105 ALP-Kolloquium / 18-11-04 Folgerungen FAM 3228 metabolisiert in Gegenwart eines Aminoakzeptors (z.B. α-Ketoglutarat) alle drei getesten Aminosäuren sehr gut FAM 8407 und FAM 6161 brauchen keinen Aminoakzeptor für den Methionin-Katabolismus FAM 8407 braucht keinen Aminoakzeptor für Leucin-Katabolismus Glukose reprimiert den Aminosäure-Abbau oder die Reduktionsäquivalent aus dem Glukose-Abbau werden für die Synthese von Hydroxysäuren verwendet Aminosäure NAD Hydroxysäure ALP-Kolloquium / 18-11-04 NADH Ketosäure CO2 Aldehyd (Aromastoff) Anwendungen der elektronischen Nase Zusammenfassung 1. Elektronische Nase = Screening-Werkzeug (Selektion von Bakterien, welche Aminosäuren, Zucker, etc. zu flüchtigen Komponenten metabolisieren) 2. Gruppierung von Bakterien-Stämmen (Zur Zeit ist Milch das Medium der Wahl) 3. Unterschiedliche Aromenbildung in Käse ist messbar (allerdings ist Methodik für Käse noch nicht optimal) ALP-Kolloquium / 18-11-04 Danksagung Marie-Laure Heusler Michael Casey ALP-Kolloquium / 18-11-04 ALP-Kolloquium / 18-11-04 NH2 O Leucin OH α -KG glutamate NADH OH NADH O O O O OH α-hydroxy isocaproic acid OH α-keto isocaproic acid 3-methylbutanal 3-methylbutanol NAD NAD O O CoA S Isovaleryl-CoA ALP-Kolloquium / 18-11-04 OH OH isovaleric acid
