artikel afdrukken
bionieuws 12, 06-07-2013

nieuws
Bacteriecultures Goudse kaas divers

Nieuw Nederlands onderzoek laat zien hoe kaasbacteriën van slechts twee soorten op vele punten verschillen, en hoe juist die verschillen de populaties stabiel maken.

Door Jeroen Scharroo
© bionieuws


De bacteriële zuursels waarmee fabrikanten melk aanzuren om Goudse kazen te maken blijken zeer divers van samenstelling. Die variatie draagt bij aan de stabiliteit van de mengsels: zodra een bacteriestam de overhand dreigt te nemen, groeien ook de aantallen specialistische fagen die de succesvolle bacteriën doden. Dat blijkt uit Nederlands onderzoek uitgevoerd onder de vlag van het Top Institute Food and Nutrition, gepubliceerd in The ISME Journal (4 juli online).

Nederlandse kaasmakers gebruiken zuursels die bekendstaan als ongedefinieerd: ze zijn in de loop der eeuwen ontstaan op boerderijen en kaasfabrieken en leverden daar goede kazen op. Ze zijn in de jaren vijftig van de vorige eeuw verzameld en verblijven sindsdien in de diepvries. De zuursels bestaan uit de bacteriesoorten Leuconostoc mesenteroides en Lactococcus lactis, waarvan de laatste ongeveer 98 procent van de populaties uitmaakt, vertelt microbioloog en onderzoeksleider Eddy Smid van het Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie van Wageningen Universiteit. ‘Verder wisten we weinig over de samenstelling, wat heel bijzonder is, omdat ze op zulke grote schaal worden gebruikt.’

Om de zuursels preciezer te karakteriseren, kweekten Smid en collega’s honderden individuele kolonies uit een zuursel afkomstig uit het Noord-Hollandse Ursem op, waarvan ze dna-profielen maakten. Daaruit bleek dat de Lactococcus-isolaten verder onder te verdelen zijn in zeven genetische lijnen. De onderzoekers wisten vervolgens ook aan de genetische lijnen de functies in het kaasmaakproces toe te kennen, zoals eiwit- en citraatafbraak.

Maar daarmee houdt de variatie in het bacteriemengsel nog niet op, vertelt Smid. Bacteriën hebben behalve chromosomaal dna ook plasmiden, circulaire dna-fragmenten die ze via horizontale genoverdracht kunnen uitwisselen. De profielen daarvan blijken binnen de stammen sterk te variëren. Eveneens verschillen de bacteriën sterk in hun gevoeligheid voor fagen, ook binnen de lijnen. ‘Ze zijn genetisch bijna identiek, maar de faaggevoeligheid kan wel met een factor van tien miljoen verschillen’, aldus Smid.

Dit verklaart waarom de zuursels zo robuust zijn, legt hij uit. ‘In de zuursels bevinden zich ook fagen, die eveneens een grote variatie hebben en vaak zelfs stamspecifiek zijn. Als één bacterie heel succesvol dreigt te worden, zullen specifieke fagen die opruimen. Maar er zullen altijd andere bacteriën uit dezelfde genetische lijn minder gevoelig zijn voor die specifieke faag. Die overleven en voorkomen daarmee een clonal sweep.’

Thijs Kouwen, zuivelmicrobioloog bij DSM en niet betrokken bij de publicatie, noemt met name het faagaspect interessant. ‘Kaasfabrieken zijn altijd erg benauwd voor fagen omdat die het zuringsproces negatief beďnvloeden. Dit onderzoek brengt juist een positieve rol voor fagen naar voren.’ Ook de fagensamenstelling is nieuw. ‘Wij gingen ervan uit dat alleen lysogene fagen die zichzelf integreren in bacteriën voorkomen in de mengsels. Maar er blijken ook niet-lysogene fagen voor te komen, die juist bijdragen aan de stabiliteit van de mengsels.’ Verder zou het volgens Kouwen interessant zijn te zien wat er gebeurt met de stabiliteit in kunstmatig samengestelde complexe bacteriemengsels waarin geen fagen voorkomen.

Bedrijven hebben wel geprobeerd ongedefinieerde mengsels te maken, vervolgt hij, maar dat is nooit gelukt. ‘Het zou goed kunnen dat dat komt doordat er geen fagen zijn toegevoegd.’ Ook Smid hoopt dat het artikel aanknopingspunten biedt voor het produceren van nieuwe mengsels. ‘Maar dan wel op een slimme manier, door meer biodiversiteit in te bouwen.’