Sourdough fermentation is a traditional process that is used to improve bread quality. A spontaneous sourdough ecosystem consists of a mixture of flour and water that is fermented by endogenous lactic acid bacteria (LAB) and yeasts. The aim of this study was to identify bacterial diversity during backslopping of spontaneous sourdoughs prepared from wheat, spelt, or rye wholemeal flour. Culture‐dependent analyses showed that the number of LAB (109 CFU/ml) was higher by three orders of magnitude than the number of yeasts (106 CFU/ml), irrespective of the flour type. These results were complemented by next‐generation sequencing of the 16S rDNA V3 and V4 variable regions. The dominant phylum in all sourdough samples was Firmicutes, which was represented exclusively by the Lactobacillales order. The two remaining and less abundant phyla were Proteobacteria and Bacteroidetes. The culture‐independent approach allowed us to detect changes in microbial ecology during the 72‐hr fermentation period. Weissella sp. was the most abundant genus after 24 hr of fermentation of the rye sourdough, but as the process progressed, its abundance decreased in favor of the Lactobacillus genus similarly as in wheat and spelt sourdoughs. The Lactobacillus genus was dominant in all sourdoughs after 72 hr, which was consistent with our results obtained using culture‐dependent analyses. This work was carried out to determine the microbial biodiversity of sourdoughs that are made from wheat, spelt, and rye wholemeal flour and can be used as a source of strains for specific starter cultures to produce functional bread.

No abstract

Starter cultures composed of lactic acid bacteria (LAB) were developed based on the genotypic and phenotypic characterisation of isolates belonging to dominant groups of bacteria in spontaneous rye wholemeal sourdoughs. Combinations of strains have been evaluated on an industrial scale in the sourdough fermentation process. Wholemeal rye bread was prepared using sourdoughs obtained with 3 new starter cultures, and compared to bread made using the commercial culture (LV2). All newly developed cultures used for the preparation of wholemeal rye bread allowed to obtain better quality products as compared to the LV2 based bread. The best results were obtained when the culture containing Lactiplantibacillus plantarum 2MI8 and exopolysaccharide (EPS)-producing Weissella confusa/cibaria 6PI3 strains was applied. The addition of yeast during sourdough breads production, especially the one prepared from mentioned above starter culture, significantly improved their organoleptic properties, their volume and crumb moisture was increased, and also the crumb acidity and hardness was reduced. Fermentation of rye wholemeal dough, especially without the yeast addition, resulted in a significant reduction in the content of higher inositol phosphates as compared to the applied flour, which is associated with improved bioavailability of minerals. The results of this study prove that the investigated new starter cultures can be successfully applied in wholemeal rye bread production.

Staphylococcal bacteriophages of the Kayvirus genus are candidates for therapeutic applications. One of their proteins, Tgl, is slightly similar to two staphylococcal virulence factors, secreted autolysins of lytic transglycosylase motifs IsaA and SceD. We show that Tgl is a lytic enzyme secreted by the bacterial transport system and localizes to cell peripheries like IsaA and SceD. It causes lysis of E. coli cells expressing the cloned tgl gene, but could be overproduced when depleted of signal peptide. S. aureus cells producing Tgl lysed in the presence of nisin, which mimics the action of phage holin. In vitro, Tgl protein was able to destroy S. aureus cell walls. The production of Tgl decreased S. aureus tolerance to vancomycin, unlike the production of SceD, which is associated with decreased sensitivity to vancomycin. In the genomes of kayviruses, the tgl gene is located a few genes away from the lysK gene, encoding the major endolysin. While lysK is a late phage gene, tgl can be transcribed by a host RNA polymerase, like phage early genes. Taken together, our data indicate that tgl belongs to the kayvirus lytic module and encodes an additional endolysin that can act in concert with LysK in cell lysis.

Celem pracy była ocena jakości chlebów z razowej mąki pszennej z pszenicy zwyczajnej i orkiszowej oraz z żyta, uzyskanych na zakwasie spontanicznym z mąki razowej z danego zboża oraz określenie procesu starzenia się tego pieczywa w trakcie przechowywania. W piekarni tradycyjnej sporządzono z wymienionych trzech mąk razowych zakwasy spontaniczne i dodano je w odpowiedniej proporcji do sporządzenia ciasta. Z 600-gramowych kęsów ciasta wypieczono chleby i po ochłodzeniu oznaczono ich masę, zmierzono objętość, wyliczono stratę wypiekową całkowitą oraz wykonano ocenę organoleptyczną. We wszystkich chlebach oznaczono zawartość: wody, białka ogółem, błonnika pokarmowego (frakcji rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej), popiołu (wybranych makro- i mikropierwiastków), tłuszczu surowego, wybranych mikotoksyn, fosforanów mio-inozytolu, substancji kształtujących smak i zapach oraz akryloamidu. Wykonano również pomiary profilu tekstury miękiszu w dniu wypieku oraz podczas 7-dobowego przechowywania. Oznaczono liczbę tlenowych bakterii amylolitycznych (OLBA), liczbę tlenowych przetrwalnikujących bakterii amylolitycznych (OLBAP), liczbę drożdży i pleśni (OLG) w 1 g pieczywa oraz trwałość termostatową pieczywa po 1., 2., 5. i 7 dobie przechowywania. Największą objętością wyróżniały się chleby z mąki z pszenicy zwyczajnej graham i one też uzyskały najlepszą akceptację konsumentów w ocenie organoleptycznej, zwłaszcza za smak i zapach. Chleby żytnie i z mąki z pszenicy orkisz cechowały się podobną objętością bochenków, przy czym chleby żytnie w większym stopniu niż orkiszowe były akceptowane przez konsumentów. W chlebach z mąki pszennej, zarówno graham, jak i orkiszowej oznaczono zbliżony stosunek zawartości kwasu mlekowego do octowego – średnio 78 : 22, natomiast w chlebie żytnim udział kwasu mlekowego był mniejszy, octowego – większy niż w pieczywie pszennym, a stosunek zawartości kwasu mlekowego do octowego wynosił średnio 68 : 32. W chlebie razowym żytnim oznaczono największą zawartość glukozy. W chlebach razowych pszennych, zarówno orkiszowych, jak i graham, w odróżnieniu od chlebów żytnich, oznaczono zarówno niższe fosforany mio-inozytolu (IP3 i IP2), jak i wyższe fosforany tego związku – IP5 i IP4. W razowych chlebach orkiszowych nie oznaczono nawet śladowych zawartości akryloamidu, a w pozostałych chlebach ilości tego związku były śladowe. Badane chleby wykazały dużą trwałość mikrobiologiczną. W dniu wypieku największą wilgotnością miękiszu odznaczały się chleby żytnie (ok. 50 %), natomiast średnia wilgotność miękiszu chlebów pszennych (orkiszowych i graham) wynosiła ok. 47,5 %. Po 7 dobach przechowywania wilgotność miękiszu wszystkich chlebów zmniejszyła się w bardzo małym stopniu – o 0,5 ÷ 1 p.p., mimo to zaobserwowano postępujący wzrost jego twardości podczas przechowywania, najmniejszy w chlebach żytnich.