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Lipid nutrition of Saccharomyces cerevisiae in winemaking

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Abstract:

Biosynthesis of cell membrane lipids is a crucial metabolic pathway for the growth and viability of eucaryotic microorganisms. In Saccharomyces cerevisiae, unsaturated fatty acids and ergosterol synthesis needs molecular oxygen. Stuck and sluggish fermentations are related to this aspect of metabolism and constitute a major problem in the wine industry. Anaerobiosis, when lipids are not available in the growth medium, highly stresses cells. They release lipid biosynthesis metabolites and soon cease to multiply. This paper describes an investigation of the nutritional role of exogenous lipids from inactivated yeast cells (IYCs). Fermentations were carried out in a nitrogen-rich synthetic medium similar to grape juice with glucose and fructose as carbon sources, without lipid sources, and in anaerobiosis. The effect of the addition of IYC was assessed. Cell growth, cell lipid composition, glucose and fructose consumption, and acetic acid production were measured during fermentation. Addition of IYC boosted cell growth and sugar consumption, whereas acetic acid production decreased. Biomass yield was influenced by ergosterol availability and increased when IYCs were added. Fatty acid composition of yeast cells was changed by IYC addition.Key words: fermentation, lipids, nutrition, Saccharomyces cerevisiae, wine.

La biosynthèse des lipides de la membrane cellulaire est une voie métabolique cruciale pour la croissance et la viabilité des microorganismes eucaryotes. Chez S. cerevisiae, la synthèse des acides gras insaturés et de l'ergostérol nécessite de l'oxygène moléculaire. Les fermentations interrompues ou stagnantes sont reliées à cet aspect du métabolisme et constituent un problème majeur de l'industrie du vin. Lorsque les lipides ne sont pas disponibles dans le milieu de culture, l'anaérobiose induit un stress cellulaire important. Les cellules libèrent dans le milieu des métabolites issus de la biosynthèse des lipides et cessent rapidement de croître. Cet article décrit une recherche sur le rôle nutritionnel de lipides exogènes isolés de levures inactivées (IYC). Des fermentations ont été réalisées dans un milieu synthétique riche en azote similaire au jus de raisin, utilisant le glucose et le fructose comme sources de carbones, sans sources de lipides et en conditions anaérobies. L'effet de l'ajout de IYC a été évalué. La croissance cellulaire, la composition cellulaire en lipides, la consommation de glucose et de fructose et la production d'acide acétique ont été mesurées durant la fermentation. L'ajout de IYC a stimulé la croissance cellulaire et la consommation de glucides, alors la production d'acide acétique a diminué. La biomasse produite a été influencée par la disponibilité de l'ergostérol et a augmenté lorsque des IYC ont été ajoutées. La composition en acides gras des levures a été changée par l'ajout de IYC.Mots clés : fermentation, lipides, nutrition, Saccharomyces cerevisiae, vin.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-09-01

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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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