Advertisement

The formation of biogenic amines by fermentation organisms

  • Bernhard W. Straub
  • Martin Kicherer
  • Sabina M. Schilcher
  • Walter P. Hammes
Original Paper

Abstract

A total of 523 strains representing 35 species related to food fermentation organisms of practical importance were investigated for their potential for formation of biogenic amines (BA). The investigation was performed with resting cells in phosphate buffer (pH 5.5) and the formation of the following BAs was followed: putrescine, cadaverine, histamine, tyramine and 2-phenylethylamine. No potential was observed in species ofLactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus and severalLactobacillus spp., such asL. pentosus andL. sake. A remarkable potential to form BA was observed in strains of carnobacteria,Lactobacillus buchneri, L. curvatus, L. reuteri, Staphylococcus carnosus and, to a lesser extent, inL. alimentarius, L. brevis, L. bavaricus, L. delbrueckii ssp.lactis, Micrococcus spp. andS. piscifermentans. In well known species with a practical function in the fermentation of dairy products, wine or cabbage a potential was observed for few strains only. In view of their role as starters in food fermentation, or their potential use in protective cultures and as probiotics, BA formation by the organisms has to be taken into consideration by selecting appropriate strains.

Keywords

Fermentation Histamin Lactis Biogenic Amine Tyramin 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Die Bildung von biogenen Aminen durch Fermentationsorganismen

Zusammenfassung

Das Potential zur Bildung von biogenen Aminen (BA) wurde bei 523 Stämmen, die 35 Spezies aus dem Verwandtschaftsbereich der Lebensmittelfermentationsorganismen zugehörten, untersucht. Zu diesem Zweck wurden ruhende Zellen in Phosphatpuffer (pH 5,5) verwendet und die Bildung der folgenden BA verfolgt: Putrescin, Cadaverin, Histamin, Tyramin, 2-Phenylethylamin. Bei Spezies der GeneraLactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus und einigenLactobacillus spp., darunterL. pentosus undL. sake fehlte dieses Potential. Eine deutliche Bildung von BA wurde bei Stämmen von Carnobakterien,Lactobacillus buchneri, L. curvatus, L. reuten undStaphylococcus carnosus beobachtet. Weniger ausgeprägt war die Aminbildung beiLactobacillus alimentarius, L. brevis, L. bavaricus, L. delbrueckii ssp.lactis, Micrococcus spp. undStaphylococcus piscifermentans. Ein Potential bei Spezies, die bei der Fermentation von Milch, Wein und Sauerkraut bekanntermaßen erwünscht sind, wurde nur bei wenigen Stämmen gefunden. In Anbetracht der Bedeutung bestimmter Spezies als Starterkulturen bei Lebensmittelfermentationen und der möglichen Anwendung als Schutzkulturen oder Probiotika ist die mögliche Bildung von BA durch Auswahl geeigneter Stämme ausreichend zu berücksichtigen.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    Hammes WP, Tichaczek PS (1994) Z Lebensm Unters Forsch 198: 193–201PubMedGoogle Scholar
  2. 2.
    Taylor SL, Stratton JE, Nordlee JA (1989) Clin Toxicol 27: 225–240Google Scholar
  3. 3.
    Wantke F, Götz M, Jarisch R (1993) Clin Exp Allergy 23: 982–985PubMedGoogle Scholar
  4. 4.
    Bieganski T, Kusche J, Lorenz W (1983) Biochim Biophys Acta 756: 196–203PubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    Pfannhäuser W, Pechanek U (1984) Z Gesamte Hyg Grenzgeb 30: 66–76Google Scholar
  6. 6.
    Lüthy J, Schlatter C (1983) Z Lebensm Unters Forsch 177: 439–443PubMedGoogle Scholar
  7. 7.
    Jarman J (1993) Biog Amines 9: 431–442Google Scholar
  8. 8.
    Anderson MC, Hasan F, McCrodden JM, Tipton KF (1993) Neurochem Res 18: 1145–1149PubMedGoogle Scholar
  9. 9.
    Taylor SL, Lieber ER (1979) Food Cosmet Toxicol 17: 237–240PubMedGoogle Scholar
  10. 10.
    Slemr J (1981) Fleischwirtschaft 61: 921–926Google Scholar
  11. 11.
    Edwards RA, Dainty RH, Hibbard CM, Ramantanis SV (1987) J Appl Bacteriol 63: 427–434PubMedGoogle Scholar
  12. 12.
    Gale EF (1946) Adv Enzymol 6: 1–32Google Scholar
  13. 13.
    Rodwell AW (1953) J Gen Microbiol 8: 224–232PubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Sumner SS, Roche F, Taylor SL (1990) J Dairy Sci 73: 3050–3058PubMedGoogle Scholar
  15. 15.
    Joosten HMLJ, Northolt MD (1987) Neth Milk Dairy J 41: 259–280Google Scholar
  16. 16.
    Zee JA, Simard RE, Vaillancourt R, Boudreu JA (1981) Can Inst Food Sci Technol J 14: 321–325Google Scholar
  17. 17.
    Dacre JC (1953) J Dairy Res 20: 217–223Google Scholar
  18. 18.
    Eitenmiller RR, Koehler PE, Reagan JO (1978) J Food Sci 43: 689–693Google Scholar
  19. 19.
    Mayer K (1976) Qual Plant Plant Foods Hum Nutr 26: 263–269Google Scholar
  20. 20.
    Chander H, Batish VK, Babu S, Singh RS (1989) J Food Sci 54: 940–942Google Scholar
  21. 21.
    Voigt MN, Eitenmiller RR (1977) J Food Prot 40: 241–245Google Scholar
  22. 22.
    Straub BW, Tichaczek PS, Kicherer M, Hammes WP (1994) Z Lebensm Unters Forsch 199: 9–12PubMedGoogle Scholar
  23. 23.
    Slemr J, Ritter G (1984) Z Lebensm Unters Forsch 179: 305–307PubMedGoogle Scholar
  24. 24.
    Nakazawa H, Kumagai H, Yamada H (1981) Agric Biol Chem 45: 2543–2552Google Scholar
  25. 25.
    De Man JC, Rogosa M, Sharpe ME (1960) J Appl Bacteriol 23: 130–135Google Scholar
  26. 26.
    Krieger SA (1989) PhD Thesis. University of Hohenheim, GermanyGoogle Scholar
  27. 27.
    Straub B, Schollenberger M, Kicherer M, Luckas B, Hammes WP (1993) Z Lebensm Unters Forsch 197: 230–232PubMedGoogle Scholar
  28. 28.
    Joosten HMLJ, Stadhouders J (1987) Neth Milk Dairy J 41: 247–258Google Scholar
  29. 29.
    Tschabrun R, Sick K, Bauer R, Kranner P (1990) Fleischwirtschaft 70: 448–452Google Scholar
  30. 30.
    Taylor SL, Leatherwood M, Lieber ER (1978) J Food Sci 43: 1030–1032Google Scholar
  31. 31.
    Ough CS, Crowell EA, Kunkee RE, Vilas MR, Lagier S (1987) J Food Process Preserv 12: 63–70Google Scholar
  32. 32.
    Delfini C (1989) Sci Aliments 9: 413–416Google Scholar
  33. 33.
    Radler F, Fäth KP (1991) In: Rantz (ed) Proceedings of the international symposium on nitrogen in grapes and wine. ASEV, Davis, pp 185–194Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1995

Authors and Affiliations

  • Bernhard W. Straub
    • 1
  • Martin Kicherer
    • 1
  • Sabina M. Schilcher
    • 1
  • Walter P. Hammes
    • 1
  1. 1.Institut für Lebensmitteltechnologie der Universität HohenheimStuttgartGermany

Personalised recommendations