Kulturen, Biodiversität und Terroir

• Forschungsstelle: AGS
• Projektnummer: 14.32.2.1
• Projekttitel Englisch: Cultures, biodiversity and terroir

Schlüsselwörter (Englisch)

Production of cultures, strain collection, starter cultures, adjunct cultures, protective cultures, proof of origin, lactic acid bacteria, metabolism, biotechnology, development of cultures

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Am Agroscope Standort Liebefeld werden seit mehr als hundert Jahren erfolgreich Bakterienkulturen für die traditionellen Schweizer Hart- und Halbhartkäse entwickelt und produziert. Agroscope leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Qualität, Sicherheit, Natürlichkeit und Authentizität dieser Produkte. Da diese Kulturen ausschliesslich in der Schweiz angeboten werden, ergibt sich daraus ein wichtiger Wettbewerbsvorteil für die Branche.
Im AP14/17 werden die Forschungsaktivitäten rund um die Entwicklung und Produktion von Bakterienkulturen für die Herstellung von fermentierten Lebensmitteln weiter geführt. Die Kulturenproduktion wird als separate Kostenstelle in Form eines Innenauftrages geführt und arbeitet kostendeckend aber nicht gewinnorientiert. Mit der angestrebten Zertifizierung der Kulturenproduktion nach FSSC 22‘000 wird dem Kundenbedürfnis, nach anerkannten Qualitätsrichtlinien produzierte Kulturen zur Verfügung zu haben, Rechnung getragen. Ein weiterer wichtiger Aspekt im AP14/17 ist die Optimierung und der Ausbau des Kulturensortiments, um den Verkauf von aktuell rund 90‘000 Kultureneinheiten sicher zu stellen resp. steigern zu können. Dabei gilt es, die vor allem bei innovativen Nischenprodukten liegende Kernkompetenz der Agroscope Kulturenproduktion gezielt zu nutzen.
Die Schwerpunkte der Kulturenentwicklung liegen bei der Pflege und Sortimentserweiterung von Starterkulturen für traditionelle Käsesorten, bei der Fortführung der Aktivitäten im Bereich von Herkunftsnachweiskulten, Schutzkulturen gegen Listerien und Clostridien und bei Kulturen, mit welchen das Aroma von fermentierten Produkten gezielt beeinflusst werden kann. Diese Kulturen sollen die Qualität und Sicherheit der Produkte erhöhen sowie wirtschaftliche Schäden für die Branche minimieren. Grundlage für sämtliche Entwicklungsarbeiten bildet die Stammsammlung von Agroscope mit ihren mehr als 10‘000 aus der Schweiz stammenden Isolaten. Diese ursprüngliche Biodiversität bildet eine einzigartige Grundlage für die Entwicklung von neuen Kulturen. Dementsprechend nimmt die Pflege und aktive Bewirtschaftung einen wichtigen Stellenwert der Aktivitäten ein. Im Vordergrund des AP14/17 steht die Gesamtgenomsequenzierung von rund 4000 ausgewählten Stämmen aus der Stammsammlung. Die Daten werden genutzt, um gezielt nach erwünschten/unerwünschten Eigenschaften zu suchen und Stoffwechselaktivitäten voraussagen zu können, mit dem Ziel die Entwicklungszeit für Kulturen gegenüber heute massiv verkürzen zu können.
Im kommenden Arbeitsprogramm sollen insbesondere auch die innerhalb des neuen Institut ILM entstehenden Synergien genutzt und die Entwicklung von Kulturen für pflanzliche Produkte / Wein sowie Kulturen mit besonderen erwünschten ernährungsphysiologischen Eigenschaften angegangen werden.

Projektziele (Deutsch)

Ziel 1: Agrosocope Kulturenproduktion
-    Die Agroscope Kulturenproduktion am Standort Liebefeld arbeitet gemäss Zielvorgaben und ist selbsttragend

Ziel 2: Agroscope Stammsammlung Liebefeld
-    Die Agroscope Stammsammlung wird gepflegt und bei Bedarf ergänzt. Die Stämme werden systematisch charakterisiert und deren Eigenschaften untersucht, z.B. mittels Gesamtgenomsequenzierung

Ziel 3: Kulturen Entwicklung
Das Kulturensortiment wird erweitert: 
-    3.1 Entwicklung von Starterkulturen für die Herstellung der traditionellen Schweizer Käsesorten (flüssig oder konserviert)
-    3.2 Entwicklung von Herkunftsnachweiskulturen (AOC und andere) 
-    3.3 Entwicklung von Schutzkulturen (anti-Listerien bzw. anti-Clostridien Kulturen)
-    3.4 Entwicklung von Kulturen für eine gezielte Beeinflussung des Aromas von fermentierten Lebensmitteln 
-    3.5 Entwicklung von Kulturen zur Optimierung von ernährungsphysiologischen Eigenschaften von fermentierten Lebensmitteln (z.B. Vit K)
-    3.6 Entwicklung von Kulturen für weitere fermentierte Lebensmitteln (z.B. Pflanzliche Lebensmittel und/oder Wein)

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

Peerreviewed Publikationen
Irmler, S.; Bavan, T.; Oberli, A.; Roetschi., A.; Badertscher, R.; Guggenbühl, B,: Berthoud, H., 2013. Catabolism of Serine by Pediococcus acidilactici and Pediococcus Pentosaceus. Applied and Environmental Microbiology 79(4), 1309-1315

Amato ,L.;  Ritschard, J., Kurtz, O., Arias-Roth, E., Lacroix, C., Schuppler, M., Meile L.,2012. Microbial composition of defect smear - a problem evolving during foil-prepacked storage of red-smear cheeses. International Dairy Journal, Volume 27, Issues 1–2, Pages 77-85

Marty, E., Salzmann, M., Brügger,Y., Breme, K., Eugster-Meier, E., Lacroix C., Meile, L., 2012. Lactobacillus plantarum combined with coagulase-negative Staphylococcus starter strains for meat fermentations: growth kinetics of strain combinations. Meat Science (submitted, April 2012)

Marty,E., Buchs, J., Eugster-Meier, E., Lacroix, C., Meile, L., 2012. Identification of staphylococci and dominant lactic acid bacteria in spontaneously fermented Swiss meat products using PCR-RFLP. Food Microbiology, Volume 29, Issue 2, Pages 157–166

Roth, E., Miescher Schwenninger, SM., Eugster-Meier, E., Lacroix, C. 2011. Facultative anaerobic halophilic and alkaliphilic bacteria isolated from a natural smear ecosystem inhibit Listeria growth in early ripening stages. International Journal of Food Microbiology, 147 (1): 26-32

Bachmann, H.P., Eugster, E., Guggenbühl, B., Schär H., 2011. Weltmeisterliche Kulturen. Agrarforschung Schweiz 2 (11-12): 534 - 541

Publikationen in nicht peer reviewed Zeitschriften, Buchkapitel etc.
Eugster E., 2013. Schweiz: Keine Nachsicht mehr mit Emmentaler-Fälschern. dmz 2/2013

Eugster E., 2013. Flore autochtone dans les fromages, l'expérience Suisse. SIR Info, n°34

Zehntner, U., Guggenbühl, B., 2012. Probiotika und Health Claims : Ein lösbares Dilemma? Probiotika und Health Claims : Ein lösbares Dilemma?

Eugster, E., Wechsler, D., Jakob, E., 2012. Cheese technologie. http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/14356007

Eugster E., von Ah, U., Berthoud, H., 2012. Entwicklung und Einsatz von Herkunftsnachweiskulturen zum Schutz vor Käseimitaten. DMW, die Milchwirtschaft 12/2012 (3 Jg.), Seite 452 – 455

Zehntner, U., 2012. Mikroorganismen erobern unseren Darm und unsere Haut zurück - zum Vorteil des Menschen. SZE 1/12

Zehntner, U., Wehrmüller, K., Guggenbühl, B., 2011. Health Claims-Verordnungen und Probiotika - Ein Vergleich der aktuellen gesetzlichen Bestimmungen in Japan, USA, EU und der Schweiz. ALPscience Nr 539

Kunden/Berichterstattung (Deutsch)

• Milchverarbeitende Industrie und Gewerbe der Schweiz, insbesondere Käsebranche
• Lebensmittelindustrie für fermentierte Produkte (inkl. Wein bei Bedarf)
• Verbände und Organisationen der Lebensmittelbranche
• Fachhochschulen

 

• Artikel in peer reviewed Zeitschriften
• Artikel in praxisorientierten Zeitschriften 
• Vorträge und Posters in wissenschaftlichen Kongressen sowie für die Fachbranche
• Berichte im Rahmen der Planung des ILM (Jahresberichte, Halbjahresberichte)
• Projekt-Reportings (KTI Projekte, weitere fremdfinanzierten Projekte)
• Protokolle der Besprechungen mit den Kunden/Auftraggebenden
• Unterricht an Hochschulen