Debaryomyces hansenii

Debaryomyces hansenii (veraltet Debaryomyces tyrocola var. hansenii, Saccharomyces hansenii, Pichia hansenii, Torulaspora hansenii, Candida famata) i​st eine Hefeart (Spezies) a​us der Familie d​er Saccharomycetaceae. Die Spezies beinhaltet a​uch die Hefe m​it der vorläufigen Bezeichnung Debaryomyces sp. ZIM 2431. Sie m​acht bis z​u 2 % d​er Fälle v​on invasiver Candidose aus.[1][2]

Debaryomyces hansenii
Systematik
Unterabteilung: Saccharomycotina
Klasse: Saccharomycetes
Ordnung: Echte Hefen (Saccharomycetales)
Familie: Saccharomycetaceae
Gattung: Debaryomyces
Art: Debaryomyces hansenii
Wissenschaftlicher Name
Debaryomyces hansenii
(Zopf) Lodder & Kreger-van Rij (1984)

Beschreibung

D. hansenii ist eine osmo-, halo- und xerotolerante Hefe,[3] die Toxine produziert, darunter auch solche, die konkurrierende Hefearten am Wachstum hindern oder sie abtöten (englisch killer yeast).[4] Sie ist eine häufige Spezies (Art) in allen Käsesorten, einschließlich Weichkäse und Salzlaken von Halbhart- und Hartkäse.[5] D. hansenii ist die häufigste Hefe unter 383 Isolaten aus Proben von geschwefelten und ungeschwefelten Würsten, sowie Rinderhackfleisch.[6] Diese Hefe trägt zur Gärung von fassgelagerten Bieren (englisch barrel-aged beer) bei und wirkt sich auf das Bier ähnlich aus wie Dekkera bruxellensis (besser bekannt als Brettanomyces bruxellensis). Ein Beispiel ist das Le Coq Imperial Stout der Harvey’s Brewery in Südengland. Deren Chefbrauer Miles Jenner spekuliert, dass diese Hefe entweder durch die Luft in der Brauerei übertragen wird oder ein langsam wachsender Bestandteil der hauseigenen Hefemischung ist.[7] D. hansenii kommt auch in hypersalinen Gewässern wie den Meersalzgewinnungsanlagen an der Atlantikküste von Namibia oder im Großen Salzsee von Utah vor.[3]

Kultivierung

D. hansenii kann in Medien mit bis zu 25 % Natriumchlorid (NaCl) oder Kaliumchlorid (KCl) bzw. 18 % Glycerin kultiviert werden. Die Wachstumsrate steigt in Lösungen mit ≥ 1 M NaCl oder KCl, wobei Natrium- und Kaliumionen eine sehr wichtige Rolle bei den Mechanismen zur Aufrechterhaltung des osmotischen Gleichgewichts spielen. Die Art kann in einem pH-Bereich zwischen 3 und 10 überleben.[3]

Reproduktion

Die meisten Stämme sind haploid und paaren sich nur sehr selten. Sie diploidisieren vorübergehend durch somatogame Autogamie (d. h. Verschmelzung von zwei Zellen, aber ohne Verschmelzung der Kerne). Die geschlechtliche Vermehrung erfolgt durch heterogame Konjugation (d. h. durch Konjugation zweier Zellen unterschiedlicher Form oder Größe), die zu einer kurzen diploiden Phase führt, gefolgt von einer Meiose und der Bildung von Ascosporen. Haploide Hefen vermehren sich vegetativ durch mehrseitige Knospung.[3]

Genom

D. hansenii hat sieben Chromosomen, die mit A bis G bezeichnet werden. Diese Spezies verwendet einen alternativen genetischen Code für das Codon CUG, das für die Aminosäure Serin anstelle des üblichen Leucins kodiert.[8]

Isolierung

Die Fähigkeit dieser Art, bei 10 % NaCl oder 5 % Glukose zu wachsen, lässt sich zur Unterscheidung von D. hansenii von anderen ascomycetischen Hefen verwenden. Die Spezies umfasst zwei Unterarten (Subspezies): D. hansenii var. hansenii und D. h. var. fabryii. Diese beiden können unterschieden werden anhand der rRNA, der elektrophoretischen Mobilität ihrer Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase oder der jeweiligen optimalen Wachstumstemperaturen (35 °C für var. hansenii und 39 °C für var. fabryii).

Anwendung in der Biotechnologie

Es wurde nachgewiesen, dass die Art nutzbare Mengen von D-Arabinitol (alias D-Arabitol, -Arabinit, -Arabit), Riboflavin, Xylitol (Xylit) und Brenztraubensäure unter Thiaminlimitierung synthetisieren kann.[3] Die Spezies wurde auch zur Decarboxylierung von Ferulasäure zu 2-Methoxy-4-vinylphenol durch Biotransformation verwendet (95,07 % Ausbeute, 1470,8 mg/l, innerhalb von 10 Stunden).[9]

Einzelnachweise
  1. Kevin W. Garey, Laurie McCaskey, Tat Ming N g, Dhara N. Shah, M. Jahangir Alam, Shen Hui Chuang, Nicholas D. Beyda: Treatment of Candida famata bloodstream infections: case series and review of the literature. In: Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 68, Nr. 2, 1. Februar 2013, ISSN 0305-7453, S. 438–443. doi:10.1093/jac/dks388. PMID 23085777.
  2. National Center for Biotechnology Information: Debaryomyces hansenii (Zopf) Lodder & Kreger, 1952 (specie); graphisch: Debaryomyces hansenii, auf: Lifemap, NCBI Version.
  3. Uta Breuer, Hauke Harms: Debaryomyces hansenii — an extremophilic yeast with biotechnological potential. In: Yeast. 23, Nr. 6, 2006, S. 415–437. doi:10.1002/yea.1374. PMID 16652409.
  4. Nabaraj Banjara, Kenneth W. Nickerson, Mallory J. Suhra, Heather E.Hallen-Adams: Killer toxin from several food-derived Debaryomyces hansenii strains effective against pathogenic Candida yeasts. In: International Journal of Food Microbiology. 222, Nr. 2, April 2016, S. 23–29. doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2016.01.016. PMID 26828815.
  5. G. H. Fleet: Yeasts in dairy products. In: Journal of Applied Bacteriology. 68, Nr. 3, 1990, S. 199–211. doi:10.1111/j.1365-2672.1990.tb02566.x. PMID 2187843.
  6. Hilary K. Dalton, R. G. Board, R. R. Davenport: The yeasts of British fresh sausage and minced beef. In: Antonie van Leeuwenhoek. 50, Nr. 3, 1984, S. 227–248. doi:10.1007/BF02342134. PMID 6486769.
  7. Michael Jackson: Washington hosts historic tasting of British and Irish classics. Auf beerhunter.com
  8. Debaryomyces hansenii (ID 195) - Genome - NCBI. In: www.ncbi.nlm.nih.gov. Abgerufen am 20. September 2021.
  9. Sindhu Mathew, T. Emilia Abraham, S. Sudheesh: Rapid conversion of ferulic acid to 4-vinyl guaiacol and vanillin metabolites by Debaryomyces hansenii. In: Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 44, Nr. 2, 1. Februar 2007, S. 48–52. doi:10.1016/j.molcatb.2006.09.001.
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