Детальный анализ промышленной ферментации ароматического какао с помощью метагеномного анализа
Dissecting industrial fermentations of fine flavour cocoa through metagenomic analysis
Miguel Fernández-Niño, María Juliana Rodríguez-Cubillos, Fabio Herrera‐Rocha, Juan Manuel Anzola, Martha Lucia Cepeda-Hernández, Jenny Lorena Aguirre Mejía, María José Chica, Héctor Hugo Olarte, Claudia Rodríguez-López, Dayana Calderón, Adán Andrés Ramírez Rojas, Patricia Del Portillo, Silvia Restrepo, Andrés Fernando González Barrios
Аннотация (перевод)
Аннотация Мировой спрос на ароматическое какао вырос во всем мире за последние годы. Ароматическое какао отличается исключительным качеством и уникальными фруктовыми и цветочными вкусоароматическими свойствами, пользующимися высоким спросом у ведущих мировых шоколатье. В ряде исследований подчеркивается важность ферментации какао для формирования таких свойств. Тем не менее мало что известно о микробных взаимодействиях и биохимии, приводящих к формированию этих свойств на фермах промышленного значения, где традиционные методы ферментации были предварительно стандартизированы и масштабированы. В данном исследовании мы применили метагеномные подходы для детального анализа промышленной ферментации ароматического какао на фермах. Наши результаты выявили наличие общего ядра из девяти доминантных микроорганизмов (т. е. Limosilactobacillus fermentum , Saccharomyces cerevisiae , Pestalotiopsis rhododendri , Acetobacter aceti group, Bacillus subtilis group, Weissella ghanensis group, Lactobacillus_uc , Malassezia restricta и Malassezia globosa ) между двумя фермами, расположенными в совершенно разных агроэкологических зонах. Кроме того, была реконструирована метаболическая модель сообщества и предложена в качестве инструмента для дальнейшего выяснения взаимодействий между микроорганизмами и биохимией вкусоароматических соединений. Наша работа впервые выявила ядро микроорганизмов, общее для промышленных ферм, что является важным шагом для инженерии процессов, направленной на создание стартовых культур, сокращение времени ферментации и контроль проявления нежелательных фенотипов.
Оригинальная аннотация
Abstract The global demand for fine-flavour cocoa has increased worldwide during the last years. Fine-flavour cocoa offers exceptional quality and unique fruity and floral flavour attributes of high demand by the world's elite chocolatiers. Several studies have highlighted the relevance of cocoa fermentation to produce such attributes. Nevertheless, little is known regarding the microbial interactions and biochemistry that lead to the production of these attributes on farms of industrial relevance, where traditional fermentation methods have been pre-standardized and scaled up. In this study, we have used metagenomic approaches to dissect on-farm industrial fermentations of fine-flavour cocoa. Our results revealed the presence of a shared core of nine dominant microorganisms (i.e. Limosilactobacillus fermentum , Saccharomyces cerevisiae , Pestalotiopsis rhododendri , Acetobacter aceti group, Bacillus subtilis group, Weissella ghanensis group, Lactobacillus_uc , Malassezia restricta and Malassezia globosa ) between two farms located at completely different agro-ecological zones. Moreover, a community metabolic model was reconstructed and proposed as a tool to further elucidate the interactions among microorganisms and flavour biochemistry. Our work is the first to reveal a core of microorganisms shared among industrial farms, which is an essential step to process engineering aimed to design starter cultures, reducing fermentation times, and controlling the expression of undesirable phenotypes.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/224fc13b-417b-456d-976a-6fa88104c2d6
DOI: 10.60692/8nc4w-y2c42