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Behaviour of an Escherichia coli strain deleted in the salt stress response gene kdpA during production and ripening of a semi-hard cheese

Verhalten eines im Salzstressantwort-Gen kdpA deletierten Escherichia coli Stammes während der Produktion und Reifung eines Halbhartkäses

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Affiliation
1 Institute for Food Safety and Hygiene, Vetsuisse Faculty University of Zurich, Winterthurerstrasse 272, 8057 Zurich , Switzerland
2 Agroscope Institute for Food Sciences, Schwarzenburgstrasse 161, 3003 Bern , Switzerland

Dr. Jörg Hummerjohann
Agroscope Institute for Food Sciences
Schwarzenburgstrasse 161
CH-3003 Bern
Tel.: +41-58-463-8256; Fax: +41-58-463-8227
joerg.hummerjohann@agroscope.admin.ch

J. Food Safety Food Qual. 2015 , 66(2), 46–50; https://doi.org/10.2376/0003-925X-66-46
Abstract

In order to survive cheese production and cheese ripening Escherichia coli needs to adapt to the encountered stress such as the raised salt concentrations. Such adaptation typically involves the induction of stress response genes. Therefore, impaired or lacking activity in such genes may considerably affect survival of E. coli upon stress exposure such as encountered during cheese production. In previous in vitro studies, an association between E. coli stress response gene expression and survival ob - served in raw milk cheese was found, indicating that reduced or absent induction of the salt stress response gene kdpA might have an impact on survival of an E. coli strain during raw milk cheese production. In this study, therefore, the survival of an E. coli strain deleted in the kdpA gene was investigated in comparison to its wildtype strain during production and ripening of semi-hard cheese. After an initial increase in E. coli counts a slow decrease of 1.80 and 1.38 log10 cfu/g until the end of the 16 week ripening period was observed for the kdpA-deletion and the wild-type strain, respectively, without significant differences between these strains. This indicates that lack of the kdpA gene did not considerably affect E. coli survival in cheese and therefore other stress response mechanisms are probably of higher importance for survival of E. coli in raw milk cheese. 

Zusammenfassung

Um die Käseproduktion und -reifung zu überleben, müssen sich Escherichia coli unterschiedlichen Stressfaktoren wie beispielsweise einer erhöhten Salzkonzen - tration anpassen. Diese Anpassung geschieht vor allem durch die Induktion von Stressantwort-Genen. Deshalb könnte eine reduzierte oder fehlende Aktivität eines solchen Genes das Überleben von E. coli während einer Stressexposition, wie sie zum Beispiel während der Käseproduktion auftritt, beträchtlich beeinflussen. In bisherigen in-vitro-Studien wurde eine Verbindung zwischen der Expression von Stressantwort-Genen in E. coli und dem Überleben in Rohmilchkäse gefunden, welche darauf hinweist, dass eine reduzierte oder fehlende Induktion des Salzstress - antwort-Genes kdpA einen Einfluss auf das Überleben eines E. coli-Stammes während der Rohmilchkäseproduktion haben könnte. In dieser Studie wurde nun das Überleben eines E. coli-Stammes, welchem das kdpA-Gen deletiert wurde, im Vergleich zu seinem Wildtypstamm während der Produktion und Reifung eines Halbhartkäses untersucht. Nach einem anfänglichen Anstieg der E. coli Zahlen wurde eine langsame Reduktion von 1,80 beziehungsweise 1,38 log10 cfu/g bis zum Ende der 16-wöchigen Reifungszeit für den kdpA-deletierten und den Wildtypstamm beobachtet, ohne dass signifikante Unterschiede zwischen diesen Stämmen aufgetreten sind. Dies weist darauf hin, dass das Fehlen des kdpA Gens keinen beträchtlichen Einfluss auf das Überleben von E. coli im Käse hatte und somit andere Stressantwortmechanismen wahrscheinlich von grösserer Bedeutung für das Überleben von E. coli im Rohmilchkäse sind. 

Keywords
Stress response mechanism
raw milk cheese
KdpA-ATPase system
Schlüsselwörter
Stressantwortmechanismus
Rohmilchkäse
KdpA-ATPase system
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