Debaryomyces hansenii (veraltet Debaryomyces tyrocola var. hansenii, Saccharomyces hansenii, Pichia hansenii, Torulaspora hansenii, Candida famata) ist eine Hefeart (Spezies) aus der Familie der Saccharomycetaceae. Die Spezies beinhaltet auch die Hefe mit der vorläufigen Bezeichnung Debaryomyces sp. ZIM 2431. Sie macht bis zu 2 % der Fälle von invasiver Candidose aus.[1][2]
D. hansenii ist eine osmo-, halo- und xerotolerante Hefe,[3] die Toxine produziert, darunter auch solche, die konkurrierende Hefearten am Wachstum hindern oder sie abtöten (englisch killer yeast).[4] Sie ist eine häufige Spezies (Art) in allen Käsesorten, einschließlich Weichkäse und Salzlaken von Halbhart- und Hartkäse.[5] D. hansenii ist die häufigste Hefe unter 383 Isolaten aus Proben von geschwefelten und ungeschwefelten Würsten, sowie Rinderhackfleisch.[6] Diese Hefe trägt zur Gärung von fassgelagerten Bieren (englisch barrel-aged beer) bei und wirkt sich auf das Bier ähnlich aus wie Dekkera bruxellensis (besser bekannt als Brettanomyces bruxellensis). Ein Beispiel ist das Le Coq Imperial Stout der Harvey’s Brewery in Südengland. Deren Chefbrauer Miles Jenner spekuliert, dass diese Hefe entweder durch die Luft in der Brauerei übertragen wird oder ein langsam wachsender Bestandteil der hauseigenen Hefemischung ist.[7] D. hansenii kommt auch in hypersalinen Gewässern wie den Meersalzgewinnungsanlagen an der Atlantikküste von Namibia oder im Großen Salzsee von Utah vor.[3]
D. hansenii kann in Medien mit bis zu 25 % Natriumchlorid (NaCl) oder Kaliumchlorid (KCl) bzw. 18 % Glycerin kultiviert werden. Die Wachstumsrate steigt in Lösungen mit ≥ 1 M NaCl oder KCl, wobei Natrium- und Kaliumionen eine sehr wichtige Rolle bei den Mechanismen zur Aufrechterhaltung des osmotischen Gleichgewichts spielen. Die Art kann in einem pH-Bereich zwischen 3 und 10 überleben.[3]
Die meisten Stämme sind haploid und paaren sich nur sehr selten. Sie diploidisieren vorübergehend durch somatogame Autogamie (d. h. Verschmelzung von zwei Zellen, aber ohne Verschmelzung der Kerne). Die geschlechtliche Vermehrung erfolgt durch heterogame Konjugation (d. h. durch Konjugation zweier Zellen unterschiedlicher Form oder Größe), die zu einer kurzen diploiden Phase führt, gefolgt von einer Meiose und der Bildung von Ascosporen. Haploide Hefen vermehren sich vegetativ durch mehrseitige Knospung.[3]
D. hansenii hat sieben Chromosomen, die mit A bis G bezeichnet werden. Diese Spezies verwendet einen alternativen genetischen Code für das Codon CUG, das für die Aminosäure Serin anstelle des üblichen Leucins kodiert.[8]
Die Fähigkeit dieser Art, bei 10 % NaCl oder 5 % Glukose zu wachsen, lässt sich zur Unterscheidung von D. hansenii von anderen ascomycetischen Hefen verwenden. Die Spezies umfasst zwei Unterarten (Subspezies): D. hansenii var. hansenii und D. h. var. fabryii. Diese beiden können unterschieden werden anhand der rRNA, der elektrophoretischen Mobilität ihrer Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase oder der jeweiligen optimalen Wachstumstemperaturen (35 °C für var. hansenii und 39 °C für var. fabryii).
Es wurde nachgewiesen, dass die Art nutzbare Mengen von D-Arabinitol (alias D-Arabitol, -Arabinit, -Arabit), Riboflavin, Xylitol (Xylit) und Brenztraubensäure unter Thiaminlimitierung synthetisieren kann.[3] Die Spezies wurde auch zur Decarboxylierung von Ferulasäure zu 2-Methoxy-4-vinylphenol durch Biotransformation verwendet (95,07 % Ausbeute, 1470,8 mg/l, innerhalb von 10 Stunden).[9]
Debaryomyces hansenii (veraltet Debaryomyces tyrocola var. hansenii, Saccharomyces hansenii, Pichia hansenii, Torulaspora hansenii, Candida famata) ist eine Hefeart (Spezies) aus der Familie der Saccharomycetaceae. Die Spezies beinhaltet auch die Hefe mit der vorläufigen Bezeichnung Debaryomyces sp. ZIM 2431. Sie macht bis zu 2 % der Fälle von invasiver Candidose aus.
Debaryomyces hansenii, also known as Candida famata, is a species of yeast in the family Saccharomycetaceae.
Debaryomyces hansenii accounts for up to 2% of invasive candidiasis cases.[1] It has been found in Crohn’s disease ulcerations in humans and is being investigated as the environmental trigger of Crohn’s disease.[2][3] Certain strains of Debaryomyces hansenii have been researched for potential use as probiotics and may have health benefits.[4][5]
Debaryomyces hansenii is an osmo-, halo- and xerotolerant yeast[6] that produces toxins, including mycocins, to destroy competitive yeast species.[5] It is a common species in all types of cheese, including soft cheeses and the brines of semi-hard and hard cheeses,[7] and the most common yeast among 383 isolates from samples of unsulphited or sulphited sausages, skinless sausages and minced beef.[8] It contributes to the fermentation of barrel-aged beers such as Le Coq Imperial Stout from Harveys Brewery in southern England. Harvey's head brewer speculates that it is either airborne in the brewery or a slow-growing component of their house yeast blend.[9] D. hansenii is also found in hyper-saline waters such as the salterns on the Atlantic coast of Namibia or in the Great Salt Lake of Utah.[6]
The species can be cultivated in media with up to 25% NaCl or 18% glycerol.[6] Growth rate increases in solutions with ≥ 1M NaCl or KCl, with sodium and potassium ions playing a very important role in the mechanisms involved in maintaining osmobalance. The species can survive a pH range between 3 and 10. Furthermore, D. hansenii has been described as the species with the highest perchlorate tolerance reported to date, which might have consequences for the microbial habitability of Mars, where perchlorate salts are widely distributed.[10]
Most strains are haploid, mating very rarely and diploidize transiently by somatogamous autogamy (i.e. fusion of two cells but excluding their nuclei). Sexual reproduction proceeds via heterogamous conjugation (i.e. the conjugation of two cells of different form or size) leading to short diplophase followed by meiosis and ascospore formation.[6] Haploid yeasts reproduce vegetatively by multilateral budding.
This species has seven chromosomes, labeled A-G. This species uses an alternative genetic code for the codon CUG, coding for the amino acid serine instead of the usual leucine.[11]
The ability of this species to grow at 10% NaCl or 5% glucose is used to discriminate D. hansenii from other ascomycetous yeasts.[6] The species comprises two varieties: D. hansenii var. hansenii and var. fabryii. These two groups can be differentiated via rRNA, the electrophoretic mobility of their glucose-6-phosphate dehydrogenase, or by their maximum grow temperatures (35 °C for var. hansenii and 39 °C for var. fabryii).
The species has been demonstrated to synthesize useful quantities of D-arabinitol, riboflavin, xylitol, and pyruvic acid under thiamine limitation.[6] The species has also been used to decarboxylate Ferulic acid to 2-Methoxy-4-vinylphenol via biotransformation (a 95.07% yield, 1470.8 mg/L, within 10 hours).[12]
Debaryomyces hansenii, also known as Candida famata, is a species of yeast in the family Saccharomycetaceae.
Debaryomyces hansenii est une levure de la famille des Saccharomycetaceae, proche de Saccharomyces cerevisiae. Elle présente un intérêt particulier en raison de ses facultés d'adaptation à de nombreux milieux[1] et de ses possibilités d’utilisation biotechnologique[2].
L'espèce a été décrite sous de nombreux synonymes[3], par exemple:
Les outils de biologie moléculaire ont permis de décrire un complexe d'espèces cryptiques comprenant[8]:
"Candida famata" peut désigner l'anamorphe de D. hansenii, c'est-à dire sa forme imparfaite, non "sexuée", principalement dans les études concernant sa pathogénicité éventuelle[8]. Le "complexe Candida famata" inclut par ailleurs Debaryomyces nepalensis et D. fabryi[9].
D. hansenii est particulièrement tolérante aux variations de salinité et d’osmolarité. Elle se développe dans les milieux hyper-salés, comme le Grand Lac Salé dans l’Utah[10], et elle peut coloniser la surface de plantes désertiques dans la région de la mer Morte[11]. Elle supporte les basses températures, et elle a été retrouvée dans le sol du désert le plus froid et le plus sec de la planète, les Vallées sèches de McMurdo dans l'Antarctique[12]. Mais elle colonise également des milieux riches en éléments nutritifs comme l’intestin des poissons[13] ou des oiseaux[14], et elle est présente dans de nombreux aliments traditionnels, par exemple des fromages[15] et des olives fermentées[16]. Elle peut survivre en milieu très acide (pH 2)[17] ou alcalin (pH 10)[2]. Cette espèce comporte des souches de « levures tueuses » (« killer yeasts », voir "Levure", 4.2 Caractéristiques génétiques), capables de sécréter des substances antagonistes qui leur confèrent un avantage dans la compétition microbienne contre d’autres levures ou moisissures[18].
Cette espèce a besoin d'ions sodium ou potassium pour maintenir son osmolarité et pour exprimer son activité "tueuse"[19]. Elle se multiplie plus rapidement lorsque la concentration en sel atteint 1 M de NaCl, soit environ 58 g par litre, et elle peut être cultivée en milieu très salé (jusqu’à 4 M de NaCl)[1]. La présence de glycérol dans le milieu de culture lui permet de supporter cette forte salinité[20]. Elle peut utiliser une grande variété de glucides en présence d'oxygène, mais son activité fermentaire est faible ou nulle, selon les souches[21]. Son aptitude à la fermentation alcoolique est cependant améliorée en présence de sel (1 M de NaCl ou de KCl)[22]. Elle peut produire des protéases[23] et des lipases[24], qui lui permettent de se développer dans des produits alimentaires. Pour un développement maximum, elle requiert 0,1 ppm de pyridoxine[25].
D. hansenii est généralement présente sous la forme de cellules haploïdes qui se reproduisent par multiplication végétative en « bourgeonnant ». Il peut arriver que la cellule « mère » s’apparie avec un de ses « bourgeons » en produisant un noyau diploïde qui se re-divise par méiose pour former le plus souvent une seule ascospore haploïde, parfois deux[26],[6]. L'occurrence de cette méiose fait considérer l'espèce comme possédant une reproduction "sexuée" de type homothallique[27].
Le genre Candida comprend certaines espèces pathogènes, phylogénétiquement proches de D. hansenii, dont la forme imparfaite ("asexuée"), "C. famata", peut elle-même présenter très exceptionnellement un risque infectieux chez des patients immunodéprimés[28].
Malgré la proximité phylogénétique de souches pathogènes, l'utilisation de D. hansenii est généralement autorisée pour des applications concernant l'industrie chimique, l'agronomie et l'alimentation[29],[30]. Cette espèce contribue au développement de l'arôme de nombreuses préparations alimentaires, en particulier des fromages affinés[31] et de la charcuterie fermentée (voir "saucisson sec")[32].
Le "complexe D. hansenii-C. famata" appartient à un groupe de levures capables de synthétiser en excès la riboflavine (vitamine B2, utilisée en outre comme colorant alimentaire), à condition de limiter la concentration en fer dans le milieu de culture. Certaines souches de C. famata peuvent ainsi accumuler 20 g de riboflavine par litre de milieu[33]. D. hansenii est utilisée pour produire du xylitol, un édulcorant pour préparations alimentaires, qui peut également servir de médicament contre certaines maladies[34],[35]. L'espèce pourrait produire d'autres médicaments, par exemple en lui faisant hydrolyser la caséine du lait pour obtenir des peptides efficaces contre l'hypertension[36]. De nombreuses enzymes pourraient être produites à partir de cette levure, comme une superoxyde dismutase qui a fait l'objet d'une attention particulière pour ses applications possibles en tant que médicament et antioxydant pour l'industrie agro-alimentaire[37], ou une bêta-glucosidase capable d'augmenter par hydrolyse la teneur du soja en isoflavones aglycones, principes bioactifs plus facilement absorbables dans l'intestin que leurs formes hétérosides[38].
Les souches "tueuses" pourraient être mise à profit pour lutter contre les espèces pathogènes du genre Candida[39], ainsi que contre d'autres champignons responsables de mycoses[40]. Elles peuvent aussi avoir des applications en agriculture biologique, par exemple pour lutter contre Penicillium italicum[41] et Penicillium digitatum[42], moisissures attaquant les agrumes, ou plus généralement, pour prolonger la conservation des fruits après cueillette[43], ainsi que pour protéger des produits laitiers[44] ou charcutiers[45].
En tant qu'hôte naturel de l'intestin de nombreuses espèces animales, cette levure a fait l'objet de recherches en vue d'applications probiotiques, en particulier pour des espèces d'intérêt aquacole telles que des poissons[46], des crevettes[47] et des ormeaux[48]. L'amélioration de la santé des animaux recevant un aliment qui contient une souche probiotique de D. hansenii semble due en particulier à une stimulation des défenses immunitaires[49],[50] et antioxydantes[51].
D. hansenii pourrait être employée dans des procédés de dessalement de l'eau de mer[52]. Elle pourrait également permettre de traiter des eaux usées issues de l'industrie agro-alimentaire, par exemple en détoxifiant des composés phénoliques rejetés lors de la production d'huile d'olive[53].
Debaryomyces hansenii est une levure de la famille des Saccharomycetaceae, proche de Saccharomyces cerevisiae. Elle présente un intérêt particulier en raison de ses facultés d'adaptation à de nombreux milieux et de ses possibilités d’utilisation biotechnologique.
Debaryomyces hansenii je grzib. Debaryomyces hansenii nŏleży do zorty Debaryomyces, rzyndu Saccharomycetales, klasy Saccharomycetes, grōmady Ascomycota i krōlestwa grzibōw.[1][2]
Gatōnek sie dzieli na take podgatōnki:[1]
Debaryomyces hansenii je grzib. Debaryomyces hansenii nŏleży do zorty Debaryomyces, rzyndu Saccharomycetales, klasy Saccharomycetes, grōmady Ascomycota i krōlestwa grzibōw.