VIEW ARTICLE DOI: 10.1094/ASBCJ-57-0099
Detection of Spoilage Bacteria in Beer by Polymerase Chain Reaction. Riikka Juvonen (1) and Reetta Satokari, Technical Research Centre of Finland, Biotechnology and Food Research, P.O. Box 1500, FIN-02044 VTT, Finland; Kirstie Mallison, University of the West of England, Coldharbour Lane, Bristol, BS16 1QY, England; and Auli Haikara, Technical Research Centre of Finland. (1) Corresponding author. Tel: +358 9 4565986; Fax: +358 9 4552103; E-mail: <Riikka.Juvonen@vtt.fi> J. Am. Soc. Brew. Chem. 57(3):99-103, 1999. Accepted April 26, 1999.
Cultivation
methods for
the detection
of bacteria
in beer, although
simple and sensitive,
are time-consuming
and lack specificity.
In this study,
the sensitivity
of a polymerase
chain reaction
(PCR) assay
consisting of
an easy sample
treatment and
specific primers
for Lactobacillus
lindneri,
L. brevis,
Megasphaera
cerevisiae,
and Pectinatus
spp. was improved
by pre-enrichment.
A pre-enrichment
broth supporting
the growth of
lactobacilli
and anaerobic
beer spoilers
better than
currently used
media was formulated.
For determination
of the pre-enrichment
times needed
for PCR detection
of these contaminants,
artificially
contaminated
beer samples
were mixed with
the pre-enrichment
broth and incubated
anaerobically
at 30°C.
Low levels of
lactobacilli
(<=10 CFU/100
ml) were detected
after 1-3 days,
Pectinatus
spp. after 2-4
days, and M.
cerevisiae
after 2-3 days
of pre-enrichment,
depending on
the strain and
the alcohol
content of the
beer. After
the pre-enrichment,
the PCR analysis
took <8 hr.
The time saving
compared to
corresponding
conventional
methods requiring
up to several
weeks is marked,
especially for
L. lindneri,
M. cerevisiae,
and Pectinatus
spp. Moreover,
the assay described
allows species-
or genus-level
detection of
the most harmful
beer spoilage
bacteria
in finished
beer and is
sensitive and
simple enough
for routine
work. Keywords:
Beer-spoilage
bacteria, PCR,
Pre-enrichment,
Rapid detection.
Los métodos
de cultivo empleados
para la detección
de bacterias
en la cerveza,
aunque resultan
sencillos y
sensibles, requieren
demasiado tiempo
y carecen de
especificidad.
En este estudio
hemos mejorado,
mediante una
etapa previa
de enriquecimiento,
la sensibilidad
de un método
de PCR basado
en una sencilla
preparación
de la muestra
y en el uso
de cebadores
específicos
para Lactobacillus
lindneri,
L. brevis,
Megasphaera
cerevisiae
and Pectinatus
spp. Se
formuló
un caldo de
cultivo para
el enriquecimiento
previo de la
muestra que
pudiera soportar,
mejor que los
medios actualmente
empleados, el
crecimiento
tanto de los
lactobacilos
como de las
bacterias anaeróbicas
capaces de crecer
en la cerveza.
Para determinar
el tiempo necesario
de incubación
en el caldo
de enriquecimiento
que permita
la detección
mediante la
técnica
de PCR de los
mencionados
contaminantes,
muestras de
cerveza inoculadas
con los contaminantes
se mezclaron
con el caldo
de enriquecimiento
y se incubaron
a 30°C
en anaerobiosis.
Se detectaron
bajos niveles
de lactobacilos
(<= 10 cfu/100
ml) después
de incubar entre
1 y 3 días,
de Pectinatus
spp. entre
2 y 4 días
y de M. cerevisiae
entre 2 y 3
días
tras el enriquecimiento,
dependiendo
de la cepa y
del contenido
alcohólico
de la cerveza.
Tras la etapa
de enriquecimiento,
el análisis
mediante PCR
necesita <
8 horas. El
ahorro de tiempo
en comparación
con los métodos
convencionales
que necesitan
hasta semanas
es considerable,
especialmente
en el caso de
L. lindneri,
M. cerevisiae
and Pectinatus
spp. Además,
el método
descrito permite
la detección
a nivel de género
o de especie
de las bacterias
más perjudiciales
de entre las
que son capaces
de crecer en
la cerveza final
y es lo suficientemente
simple y sensible
como para ser
usado de forma
rutinaria.