Characterization of relative abundance of lactic acid bacteria species in French organic sourdough by cultural, qPCR and MiSeq high-throughput sequencing methods

Autor: Emilie Lhomme, Delphine Sicard, Stéphane Guezenec, Elisa Michel, Bernard Onno, Xavier Dousset, Marion Deffrasnes, Clarisse Monfort, Matthieu Barret
Přispěvatelé: Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS), Sciences Pour l'Oenologie (SPO), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS), Université d'Angers (UA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Sécurité des Aliments (SECALIM), Ecole Nationale Vétérinaire de Nantes-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Matrices Aliments Procédés Propriétés Structure - Sensoriel (GEPEA-MAPS2), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, UMR INRA-ENVN-ENITIAA Sécurité des Aliments et Microbiologie (SECALIM 1014), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université d'Angers (UA), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
0301 basic medicine
bactérie lactique
030106 microbiology
MiSeq
Titratable acid
Saccharomyces cerevisiae
Biology
Real-Time Polymerase Chain Reaction
Microbiology
DNA sequencing
03 medical and health sciences
chemistry.chemical_compound
food
Organic sourdough
RNA
Ribosomal
16S
Lactobacillus
[SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering
Lactic acid bacteria
Food and Nutrition
Lactic Acid
Food science
Relative species abundance
2. Zero hunger
Sequence Analysis
RNA
High-Throughput Nucleotide Sequencing
food and beverages
food.cuisine
Bread
General Medicine
biology.organism_classification
[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology
Yeast
Molecular characterization
Lactic acid
qPCR
chemistry
acide organique
Alimentation et Nutrition
Fermentation
organic sourdough
lactic acid bacteria
molecular characterization
Food Microbiology
Asian food
levain
Bacteria
Food Science
Zdroj: International Journal of Food Microbiology
International Journal of Food Microbiology, Elsevier, 2016, 239, pp.35-43. ⟨10.1016/j.ijfoodmicro.2016.07.034⟩
International Journal of Food Microbiology (239), 35-43. (2016)
ISSN: 0168-1605
DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2016.07.034⟩
Popis: International audience; In order to contribute to the description of sourdough LAB composition, MiSeq sequencing and qPCR methods were performed in association with cultural methods. A panel of 16 French organic bakers and farmer-bakers were selected for this work. The lactic acid bacteria (LAB) diversity of their organic sourdoughs was investigated quantitatively and qualitatively combining (i) Lactobacillus sanfranciscensis-specific qPCR, (ii) global sequencing with MiSeq Illumina technology and (iii) molecular isolates identification. In addition, LAB and yeast enumera-tion, pH, Total Titratable Acidity, organic acids and bread specific volume were analyzed. Microbial and physico-chemical data were statistically treated by Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Ascen-dant Classification (HAC). Total yeast counts were 6 log 10 to 7.6 log 10 CFU/g while LAB counts varied from 7.2 log 10 to 9.6 log 10 CFU/g. Values obtained by L. sanfranciscensis-specific qPCR were estimated between 7.2 and 10.3 log 10 CFU/g, except for one sample at 4.4 log 10 CFU/g. HAC and PCA clustered the sixteen sourdoughs into three classes described by their variables but without links to bakers' practices. L. sanfranciscensis was the dominant species in 13 of the 16 sourdoughs analyzed by Next Generation Sequencing (NGS), by the culture dependent method this species was dominant only in only 10 samples. Based on isolates identification, LAB diversity was higher for 7 sourdoughs with the recovery of L. curvatus, L. brevis, L. heilongjiangensis, L. xiangfangensis, L. koreensis, L. pontis, Weissella sp. and Pediococcus pentosaceus, as the most representative species. L. koreensis, L. heilongjiangensis and L. xiangfangensis were identified in traditional Asian food and here for the first time as dominant in organic sourdough. This study highlighted that L. sanfranciscensis was not the major species in 6/16 sour-dough samples and that a relatively high LAB diversity can be observed in French organic sourdough.
Databáze: OpenAIRE
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