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The evaluation of mixtures of yeast and potato extracts in growth media for biomass production of lactic cultures

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The effectiveness of yeast extracts (YE) and potato extracts (PE) to promote growth of seven lactic cultures was evaluated by automated spectrophotometry (AS). Two aspects of the growth curve were analysed: (1) maximum biomass obtained (using ODmax) and (2) highest specific growth rate (μmax). Eleven lots from the same PE-manufacturing process were examined for lot-to-lot variability. The ODmax values of three of the seven strains were significantly affected by lot source, but μmax was not significantly affected. The growth of bacteria was systematically lower in base medium containing 100% PE than in base medium containing 100% YE for both ODmax or μmax data, which could be related to the lower content in nitrogen-based compounds in PE. In AS assays, highest OD values for Lactobacillus casei EQ28, Lactobacillus rhamnosus R-011, Lactobacillus plantarum EQ12, and Streptococcus thermophilus R-083 were obtained with a mixture of PE and YE. Fermentations (2 L) were also carried out to determine the accuracy of AS to predict biomass levels obtained under fermentation trials. In these fermentations, replacement of 50% YE with PE was shown to enable good growth of S. thermophilus. With L. rhamnosus R-011, a high correlation (R2 = 0.95) was found between ODmax data obtained in the AS assays and that of the 2-L bioreactor when the same growth medium was used for both series of fermentations. However, AS was not as efficient when industrial media were used for the bioreactor assays. The relationship was still good for ODmax between AS data and that of the bioreactor data with L. rhamnosus R-011 in industrial LBS medium (R2 = 0.87), but was very poor with the S. thermophilus R-083 on Rosell #43 industrial medium (R2 = 0.33). Since PE cost 40% less than YE, there are strong economic advantages in considering such a partial replacement of YE by PE. Key words: yeast extracts, potato extracts, lactic acid bacteria.

L'aptitude d'extraits de levure (EL) et d'extraits de pomme de terre (EPT) à stimuler la croissance de sept cultures lactiques a été évaluée par spectrophotométrie automatisée (SA). Deux caractéristiques de la courbe de croissance furent examinées : densité optique maximale (DOmax) et taux de croissance maximal (μmax). Onze lots provenant du même procédé de fabrication ont été testés pour évaluer leur variabilité. Chez trois souches sur sept, les valeurs de DOmax atteintes dans les milieux étaient significativement différentes entre les lots, mais aucun effet n'a été observé sur μmax. La croissance des bactéries dans un milieu de base contenant 100% de EPT fut systématiquement plus faible que dans un milieu contenant 100% d'EL, ce qui pourrait être relié au plus faible contenu en composés azotés des EPT. Lors des essais en SA, les biomasses les plus importantes ont été obtenues avec un mélange de EL et EPT pour Lactobacillus casei EQ28, Lactobacillus rhamnosus R-011, Lactobacillus plantarum EQ12 et Streptococcus thermophilus R-083. Des essais en fermenteurs ont été effectués en parallèle pour vérifier l'efficacité de la SA pour prédire les biomasses obtenues en bioréacteurs. Au cours de ces fermentations, la substitution de 50% EL par EPT a permis une bonne croissance de S. thermophilus. Avec L. rhamnosus R-011, une bonne corrélation (R2 = 0,95) a été trouvée entre les valeurs d'ODmax obtenues en SA et celles obtenues en fermenteurs lorsque les milieux de culture étaient les mêmes. Toutefois, la SA n'était pas aussi efficace lorsque des milieux industriels étaient utilisés dans les essais en fermenteurs. La relation des résultats en SA et en bioréacteurs pour l'ODmax demeurait bonne pour la souche L. rhamnosus R-011 dans le milieu industriel LBS (R2= 0,87), mais ce ne fut pas le cas avec S. thermophilus R-083 dans le milieu commercial Rosell #43 (R2 = 0,33). Puisque les EPT se vendent 40% moins cher que les EL, il y a un grand avantage économique à considérer une substitution partielle de EL par des EPT.Mots clés : extraits de levure, extraits de pomme de terre, bactéries lactiques.

Keywords: bactéries lactiques; extraits de levure; extraits de pomme de terre; lactic acid bacteria; potato extracts; yeast extracts

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2002

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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