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Effect of culture media and pH on the biomass production and biocontrol efficacy of a Metschnikowia pulcherrima strain to be used as a biofungicide for postharvest disease control

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Abstract:

Few strains of Metschnikowia pulcherrima (Pitt) M.W. Miller are under development for control of postharvest pathogens on fruit. A substrate was developed to optimize the biomass production of M. pulcherrima strain BIO126. Different complex nutrient sources, with or without pH control, were tested. Growth in yeast extract provided at concentrations >=30 g·L-1 yielded the highest biomass. The addition of two carbon sources, d-mannitol and l-sorbose, at 5 g·L-1 each, significantly improved yeast growth. The greatest amount of yeast growth occurred when pH values of the medium ranged from 5.0 to 7.5. A combination of yeast extract, d-mannitol, and l-sorbose (YEMS), probably with diauxic utilization, showed a synergistic effect, widening the exponential phase (maximum specific growth rate of 0.45 h-1) and increasing the final cell number (1.5 × 109 cells·mL-1) and dry biomass (6.0 g·L-1) in well-controlled batch fermentation. In efficacy trials on ‘Golden Delicious’ apples, M. pulcherrima grown in YEMS effectively reduced incidence and severity of Botrytis cinerea (51.1% and 70.8%, respectively) and Penicillium expansum (41.7% and 14.0%, respectively). Also on ‘Gala’ apples, the best reduction of grey and blue mould incidence was obtained with cells grown in YEMS (58.1% and 50.5%, respectively).

Quelques souches de Metschnikowia pulcherrima (Pitt) M.W. Miller sont actuellement en développement pour le contrôle de pathogènes lors de la conservation des fruits. Un substrat a été développé afin d’optimiser la production de la biomasse de la souche M. pulcherrima BIO126. Différentes sources complexes de nutriments, avec ou sans contrôle du pH, ont été testées. La croissance dans l’extrait de levure dans des concentrations égales ou supérieures à 30 g·L-1 produisait la plus forte biomasse. L’ajout de deux sources de carbone, le D-mannitol et le L-sorbose à une concentration de 5 g·L-1 chacun, améliorait significativement la croissance de la levure. La levure croissait de façon optimale dans un milieu dont le pH s’échelonnait de 5.0 à 7.5. La combinaison d’extrait de levure, de D-mannitol et de L-sorbose (YEMS), probablement via une utilisation diauxique, produisait un effet synergique, élargissant la phase exponentielle de croissance (le taux de croissance maximum spécifique était de 0.45 h-1) et augmentant le nombre final de cellules (1.5 × 109 cellules mL-1) et la biomasse sèche (6.0 g·L-1) dans une fermentation classique bien contrôlée. Lors de tests d’efficacité réalisés sur des pommes ‘Golden Delicious’, le microorganisme cultivé sur YEMS réduisait effectivement l’incidence et la sévérité de la contamination par Botrytis cinerea (51.1 % et 70.8 %) et de Penicillium expansum (41.7 % et 14 %). Sur les pommes « Gala », la meilleure réduction de l’incidence de la contamination par le mildiou et la pourriture grise était obtenue avec les cellules cultivées sur YEMS (58.1 % et 50.5 %, respectivement).

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-02-02

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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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