Befall von Beeren mit Essigsäure bildenden Mikroorganismen
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Befall von Beeren mit Essigsäure bildenden Mikroorganismen Artenspektrum & Dynamik der Beerenbesiedelung Dr. FRANZISKA PETERS Dr. HANNS-HEINZ KASSEMEYER FDW Tagung 28. März 2007 Essigfäule – Schaden im Weinbau Bakterien und Essigfäule Essigsäurebakterien • Anreicherung & Isolierung von Bakterien auf komplexen Nährböden Bakterien und Essigfäule Identifikation der Bakterien durch Sequenzanalyse der 16S rDNA: Acetobacter aceti Acetobacter lovaniensis Acetobacter malorum Gluconobacter albidus Gluconobacter cerinus Gluconobacter frateurii Gluconobacter oxydans Bakterien und Essigfäule Identifikation der Bakterien durch Sequenzanalyse der 16S rDNA: Acetobacter aceti Acetobacter lovaniensis Acetobacter malorum Gluconobacter albidus Gluconobacter cerinus Gluconobacter frateurii Gluconobacter oxydans Essigsäurebakterien Essigsäurebakterien • Acetobacter & Gluconobacter Essigsäurebakterien • Acetobacter & Gluconobacter • strikt aerobe Stäbchen Essigsäurebakterien • Acetobacter & Gluconobacter • strikt aerobe Stäbchen • oxidieren Ethanol zu Essigsäure Essigproduktion! Essigsäurebakterien • Acetobacter & Gluconobacter • strikt aerobe Stäbchen • oxidieren Ethanol zu Essigsäure Essigproduktion! • unvollständige Oxidation von Zuckern: (Di-)Ketogluconsäuren Essigsäurebakterien • Acetobacter & Gluconobacter • strikt aerobe Stäbchen • oxidieren Ethanol zu Essigsäure Essigproduktion! • unvollständige Oxidation von Zuckern: (Di-)Ketogluconsäuren • Oxidationsprodukte werden ausgeschieden Bakterien und Essigfäule Säurebildung der isolierten Bakterien • ausgeschiedene Säure löst CaCO3 auf Bakterien und Essigfäule Säurebildung der isolierten Bakterien • ausgeschiedene Säure löst CaCO3 auf Säurebildung aus Zucker und Alkohol Essigfäule Ethanol Essigsäurebakterien Essigsäure Zerstörung der Beere / Zersetzung des Gewebes Hefen und Essigfäule Anreicherung & Isolierung von wilden Hefen Hefen und Essigfäule Identifikation der Hefen durch Sequenzanalyse der 26S rDNA: Cryptococcus sp. Issatchenkia terricola Hanseniasporum uvarum Metschnikowia sp. Pichia kluyveri Rhodotorula glutinis Wilde Hefen • produzieren Essigsäure (>20mal so viel wie Saccharomyces cerevisae) • Oxidativer Stoffwechsel: Zucker + O2 viel Energie + H2O + CO2 • Fermentativer Stoffwechsel: Zucker wenig Energie + H2O + CO2 + Ethanol aber: viele Hefen produzieren Ethanol in Anwesenheit von O2 wenn viel Zucker vorhanden ist! Wilde Hefen • produzieren Essigsäure (>20mal so viel wie Saccharomyces cerevisae) • Oxidativer Stoffwechsel: Zucker + O2 viel Energie + H2O + CO2 • Fermentativer Stoffwechsel: Zucker wenig Energie + H2O + CO2 + Ethanol aber: viele Hefen produzieren Ethanol in Anwesenheit von O2 wenn viel Zucker vorhanden ist! Wilde Hefen • produzieren Essigsäure (>20mal so viel wie Saccharomyces cerevisae) • Oxidativer Stoffwechsel: Zucker + O2 viel Energie + H2O + CO2 • Fermentativer Stoffwechsel: Zucker wenig Energie + H2O + CO2 + Ethanol aber: viele Hefen produzieren Ethanol in Anwesenheit von O2 wenn viel Zucker vorhanden ist! Essigfäule Zucker Hefen Ethanol Essigsäurebakterien Essigsäure Zerstörung der Beere / Zersetzung des Gewebes Austritt von Zuckern H ex os es [m g/berry ] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ♦ cv. Riesling ■ cv. Blauer Spätburgunder starker Regen 0,1 0 25Sep 4 2Oct 5 9Oct 16Oct 6 7 n. Reifebeginn 23Oct 8 Beerenoberfläche Stadium 'Erbsengröße' 30 µm Beerenoberfläche Risse und Poren in der Oberfläche Ausblick Beerenoberfläche •Beeren-Reinfektion Risse Poren •Feldversuche zum Bestimmen d. Bedingungen Zucker •Stärkung der Beerenhaut Ethanol •Prüfung auf Pektinasen •Wirksamkeit von Bioziden •Antagonisten Hefen Essigsäurebakterien ? ? Essigsäure ? Zerstörung der Beere / Zersetzung des Gewebes Pilze
