Metschnikowia pulcherrima Geslacht / soort (aliassen): Metschnikowia pulcherrima (Candida pulcherrima, anamorfe;Torula pulcherrima, Torulopsis pulcherrima, Rhodotorula pulcherrima, Saccharomyces pulcherrimus, Cryptococcus castellanii.
Classificatie: Ascomycete, teleomorf
Morfologie:
- Cel: Reproduceert door knopvorming; ovaal tot ellipsoïdaal; pulcherrima-cellen gevormd: bolvormig, dikwandig, bevatten een enkele grote oliedruppel en zijn sterk lichtbrekend; pseudohyfen kunnen worden gevormd onder anaerobe omstandigheden.
- Kolonie: Crèmekleurige kolonies, produceren een roodbruine oplosbare pigment, pulcherrimin, die kolonies kan kleuren en in het medium kan diffunderen.
- Moutagar: Langzaam groeiend.
- WL (Wallerstein Laboratorium Voedingsbodem): Groeit zeer goed. WL is een medium ontworpen voor de wijn- en brouwindustrie voor het kweken van gist.
- Spore: Een tot twee lancetvormige (speerachtige) sporen kunnen zich vormen.
- Zygote: Chlamydosporen.
- Ascus: Ontstaat uit sferoidale chlamydosporen, die een enkele lipideglobule bevatten; asci zijn sferopedunculair.
 |
 |
 |
 |
Fysiologische Eigenschappen
- Fermentatie: Glucose; variabel: Galactose
- Assimilatie: Galactose, Sucrose, Maltose, Melezitose, Cellobiose, Trehalose, D-Xylose, Ribitol, Mannitol, Succinaat, Glucitol, Mannitol, variabel: Sorbose, Salicine, Arbutine, Citrate, Succinaat, Ethanol; Geen assimilatie van nitraat of nitriet; Cadaverine gebruikt als enige stikstofbron; variabel gebruik van Ethylamine, Lysine, tryptofaan als enige stikstofbron; Geen groei op vitaminevrij medium, vereist biotine
- Groei: 37 °C: variabel
- Groei gevoeligheden: 10% NaCl: +; groeit op hoge glucoseconcentraties; niet cycloheximide resistent
Het groeisubstraat is voornamelijk glucose en andere suikers. De eindproducten zijn alcohol, lipase en een in water oplosbaar rood pigment genaamd pulcherrimin, dat antimicrobiële effecten heeft op ongewenste micro-organismen.
Ecologische Eigenschappen
De gist komt voor in terrestrische habitats, vooral op fruit, in bloemen en in nectars. De gist kan op wijnmakerijapparatuur blijven hangen, wat kan leiden tot opeenvolgende inoculaties als de apparatuur niet goed wordt gereinigd.
Onderscheidende Kenmerken:
Culturen kunnen gemakkelijk worden herkend als diploïd door de vorming van asci en ascosporen onder specifieke kweekomstandigheden, altijd vanuit een enkele cel zonder voorafgaande conjugatie en in soorten met een bekende heterothallische haploïde fase, door de afwezigheid van zygotevorming wanneer gemengd met dergelijke haploïden.
Bij M. pulcherrima en M. reukaufii, door de aanwezigheid van onderscheidende ascus-moedercellen, die vaak chlamydosporen worden genoemd, zijn ook onderscheidende kenmerken. De productie van pulcherrima-cellen en het pigment pulcherrimin is een uniek kenmerk van Metschnikowia.
Onder abnormale omgevingsomstandigheden voor de gist kunnen pulcherrima-cellen functioneren als chlamydosporen en vervolgens terugkeren naar vegetatieve cellen. De dubbele rol van pulcherrima-cellen, die zowel functioneren als chlamydosporen als ascus-moedercellen, is uniek onder de gisten (Pitt, 1970).
Ascosporen gisten produceren relatief lange fimbriae (1-5 µm). Platen op WL-medium is een effectieve methode om de activiteit van niet-Saccharomyces gisten te analyseren. De kolonies die op het medium verschijnen, moeten door een microscoop worden bekeken om de hierboven besproken kenmerken te zoeken.
Rol in Wijn
Metschnikowia pulcherrima is een niet-Saccharomyces gist die betrokken kan zijn bij de vinificatie van wijn als deze aanwezig is op de druiven of wijnmakerijapparatuur tijdens het kneuzen. Niet-Saccharomyces gisten beginnen met fermentatie voordat de populaties van Saccharomyces gist een voldoende cel dichtheid hebben bereikt om de niet-Saccharomyces gist te overweldigen.
Niet-Saccharomyces gisten worden meestal als gunstig gezien voor fermentaties om extra smaak aan de wijn toe te voegen. Ze beginnen sneller met fermentaties om te voorkomen dat andere ongunstige organismen zich vestigen voordat de lagfase van Saccharomyces eindigt.
Ze kunnen wijn fermenteren totdat het alcoholgehalte 5% bereikt, waar hun gevoeligheid voor ethanol verdere metabolisme voorkomt en zorgt voor een afsterven van alle gistsoorten behalve Saccharomyces. Saccharomyces is verantwoordelijk voor alle wijnfermentaties na 5% ethanol.
Zuureiwitases uitgescheiden door Kloeckera apiculata, Metschnikowia pulcherrima en Torulaspora magnolia bleken effectief te zijn bij de afbraak van wijneiwitten in zowel wijn- als modeloplossingen [Lagace, 1990]. Dit suggereert dat als ze in te hoge concentraties aanwezig zijn, de algemene sensorische kwaliteiten van de afgewerkte wijnen door de niet-Saccharomyces gist kunnen worden beïnvloed.
Gevoeligheden
- SO2: Remt de groei van gist, maar moleculaire handtekeningen van niet-Saccharomyces gisten kunnen in wijnfermentaties behandeld met SO2 lang aanwezig blijven nadat die populaties niet meer kweekbaar zijn (Cocolin, 2003)
- Sorbaat: Het is niet gevoelig voor sorbaat
- DMDC: Remt gedurende 12 uur en daarna geen residueel remmend effect. Het is het meest effectief bij temperaturen onder 30 °C.
- pH: De gist kan lage pH-waarden verdragen, maar een pH boven 7 is remmend en een pH boven 3,6 zorgt voor concurrentie van bacteriën en andere micro-organismen.
- Zuren: Het is niet bijzonder gevoelig voor organische zuren.
- Ethanol: De gist kan ethanol verdragen totdat het medium een concentratie van meer dan 5% bereikt, dan begint Metschnikowia af te sterven en neemt Saccharomyces de fermentatie over.
- Anaërobiose: Minimale wateractiviteit die groei mogelijk maakt. Zuurstof is nodig voor de stofwisseling van gist, dus gebrek aan zuurstof is remmend.
- Temperatuur: De maximale temperatuur voor groei ligt rond 39 °C. De boventemperatuurlimiet voor sporulatie van Metschnikowia pulcherrima ligt onder 25 °C op alle behalve de meest gunstige media.
Referenties
- Cocolin, Luca, Mills, David A. Wine Yeast Inhibition by Sulfur Dioxide: A Comparison of Culture-Dependent and Independent Methods Am. J. Enol. Vitic. 2003 54: 125-130.
- Fernández M, Ubeda JF, Briones AI., Typing of non-Saccharomyces yeasts with enzymatic activities of interest in wine-making. Int J Food Microbiol. 2000 Jul 25;59(1-2):29-36.
- Lagace, L., and L. F. Bisson. Survey of yeast acid proteases for effectiveness of wine haze reduction. Am. J. Enol. Vitic. 1990 41:147-155.
- Naturforsch, Z, C. S, Ener, B. Türkel, Isolation and characterization of new Metschnikowia pulcherrima strains as producers of the antimicrobial pigment pulcherrimin. 2009 May-Jun; 64(5-6):405-10. Department of Biology, Faculty of Arts and Sciences, Uludag University.
- Pitt J. I.,M. W. Miller, The Parasexual Cycle in Yeasts of the Genus Metschnikowia. Mycologia, Vol. 62, No. 3 (May – Jun., 1970), pp. 462-473.
- Pitt J. I.,M. W. Miller, Sporulation in Candida pulcherrima, Candida Reukaufii and Chlamydozyma Species: Their Relationships with Metschnikowia. Mycologia, 1960. Vol. 60, No. 3, pp. 663-685 .
