VIEW ARTICLE    http://dx.doi.org/10.1094/ASBCJ-2013-0126-01

Combination of an Immunomagnetic Separation Method and a Chromogenic Oligonucleotide Array for the Detection of Beer-Spoilage Lactic Acid Bacteria. Yu-Cheng Chiang, Wan-Wen Liao, Chia-Wei Lin, Chien-Ku Lin, and Hau-Yang Tsen (1), Department of Food Science and Technology, Hung Kuang University, No. 34, Chung Chie Rd., Shalu, Taichung, Taiwan 433, R.O.C.; Che-Hung Yeh and Shih-Chieh Lee, Department and of BioIndustry Technology, Dayeh University, No.168 University Rd., Dacun, Changhua, Taiwan 51591, R.O.C.; and Hsien-Huang Wang, DR. Chip Biotech. Inc., No. 31, Ke Jung Rd., Science-Based Industrial Park, Chu-Nan, Miao-Li County, Taiwan 350, R.O.C. (1) Corresponding author. Phone: 886-4-26318652 ext. 5080; Fax: 886-4-26527731; E-mail: <hytsen@sunrise.hk.edu.tw>. J. Am. Soc. Brew. Chem. 71(1):57-62, 2013.

For the brewing industry, the possibility of beer spoilage by lactic acid bacteria (LAB) or by wild yeasts is always a concern. Contamination by certain LAB, such as Lactobacillus brevis, L. casei, L. plantarum, Pediococcus claussenii, P. damnosus, and P. inopinatus, may result in the deterioration of beer quality. Thus, monitoring of these spoilage organisms during the brewing process is critical to quality control. When concentrations of spoilage organisms in the brewing samples are low and, thus, difficult to detect, collection and concentration of these spoilage organisms prior to the application of diagnostic methods are important. Although the membrane filtration method can be used even if filters of the correct pore sizes are chosen, it is still possible that some LAB cells will go through the membrane filters. Another drawback of membrane filtration is membrane fouling, which restricts the beer volume to be filtered. In this study, polyclonal antibodies against beer-spoilage bacteria were prepared by rabbit immunization. The antibodies were then conjugated to magnetic beads for the capture and concentration of major beer-spoilage LAB. The captured cells were subsequently discriminated to species level by a commercially available oligonucleotide array. The combination of immunomagnetic separation with an oligonucleotide array allowed the simultaneous and sensitive detection of several major beer-spoilage LAB species in the brewing samples within 8 hr. This method is accurate and time-saving and can be used for routine monitoring and control of the spoilage organisms during the beer brewing process. Keywords: Beer-spoilage bacteria, Detection, Immunomagnetic separation, Lactic acid bacteria, Oligonucleotide array

Para la industria de elaboración de la cerveza, la posibilidad de deterioro de la cerveza por las bacterias ácido lácticas (BAL) o por levaduras silvestres es siempre una preocupación. La contaminación por ciertas BAL, tales como Lactobacillus brevis, L. casei, L. plantarum, Pediococcus claussenii, P. damnosus, y P. inopinatus, puede resultar en el deterioro de la calidad de la cerveza. Por lo tanto, el seguimiento de estos organismos de deterioro durante el proceso de elaboración de la cerveza es crítica para el control de calidad. Cuando las concentraciones de los organismos de descomposición en las muestras de elaboración de la cerveza son bajos, y por lo tanto difíciles de detectar, la recogida y concentración de estos organismos de deterioro antes de la aplicación de los métodos de diagnóstico son importantes. Aunque el método de filtración por membrana se puede utilizar incluso si los tamaños de poro adecuados de los filtros se eligen, todavía es posible que algunas células BAL pasará a través de los filtros de membrana. Otro inconveniente de la filtración por membrana es el ensuciamiento de la membrana que restringe el volumen de cerveza a filtrar. En este estudio, los anticuerpos policlonales contra las bacterias de descomposición de cerveza se prepararon por inmunización de conejos. Los anticuerpos fueron luego conjugados con perlas magnéticas para la captura y concentración de las BAL importante al deterioro de la cerveza. Las células capturadas posteriormente fueron discriminadas a nivel de especie por una matriz de oligonucleótidos comercialmente disponible. La combinación de la separación inmunomagnética con una matriz de oligonucleótidos permite la detección simultánea y sensible de varias especies importantes de cerveza BAL deterioro en las muestras de cerveza dentro de 8 h. Este método es preciso, el ahorro de tiempo y se puede utilizar para la monitorización de rutina y el control de los organismos de deterioro durante el proceso de fabricación de la cerveza. Palabras claves: las bacterias de deterioración de cerveza, detección, separación inmunomagnética, bacterias del ácido láctico, matriz de oligonucleótidos