Geleneksel Küflü Peynirlere Has Küflerin Genetik Özelliklerinin ve Penicillium Roqueforti Çeşitliliğinin Belirlenmesi ve Elde Edilen İzolatların Peynir Üretiminde Kullanımı

Abstract

Bu çalışmada, Türkiye küflü peynirlerine has küflerin izole edilmesi ve tanımlanması, elde edilen P. roqueforti izolatlarının genetik, teknolojik ve metabolik özellikleri ile popülasyon yapısının tespit edilmesi ve seçilen izolatlar ile peynir üretimi amaçlanmıştır. Çeşitli yörelerden temin edilen 30 küflü peynirden 86 izolat, moleküler yöntemler kullanılarak tanımlanmıştır. Bu izolatların çoğunluğunu Penicillium türlerinin, özellikle P. roqueforti'nin oluşturduğu (n = 66) belirlenmiştir. Önceki çalışmalarda tanımlanmış 54 P. roqueforti izolatı ile birlikte tüm P. roqueforti izolatlarında (n = 120), peynir küflerinde görülebilen Wallaby ve CheesyTer yatay gen transfer bölgeleri tespit edilmiştir. P. roqueforti izolatlarının eşey genotipi dağılımı, %95 oranında MAT1-2 lehine belirlenmiştir. Morfolojik incelemede, patates dekstroz agar besiyerinde 7 morfotip tespit edilmiştir. P. roqueforti izolatlarının popülasyon yapısı, üç mikrosatelit bölgesi kullanılarak değerlendirilmiş ve 36 haplotip tespit edilmiştir. Farklı haplotipler arasından seçilen 20 izolatın 5 polimorfik lokus (cmd, benA, proq235, proq631 ve proq845) dizilimleri kullanılarak filogenetik analizler yapılmış ve Türkiye izolatlarının küresel izolatlardan farklılıkları tespit edilmiştir. İzolatların teknolojik özellikleri (misel gelişimi, tuza dayanıklılık, proteolitik ve lipolitik aktivite), besiyerinde incelenmiş ve temel bileşen analiziyle, üç grupta toplandıkları saptanmıştır. İzolatların uçucu bileşen profilinde ve mikotoksin (MPA ve ROKC) üretimlerinde suş bazlı farklılıklar tespit edilmiştir (p<0,05). Bu analizler sonucu seçilen izolatlar ile model peynir üretimi yapılmış ve 10 °C'de 6 hafta olgunlaştırılan peynirlerin fizikokimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri ile uçucu bileşen ve mikotoksin üretimleri belirlenmiştir. KP44 ve 26KK5A izolatları, peynirlerde iyi gelişerek damarlı görünümü oluştururken, 4K2'nin gelişimi zayıf kalmıştır. Ayrıca, mikofenolik asit ve rokfortin C miktarları, peynirlerde oldukça düşük seviyelerde (sırasıyla, <29,5 µg/kg ve <0,8 µg/kg) bulunmuştur. KP44 izolatının, peynir üretiminde potansiyel sekonder starter kültür olarak değerlendirilmesi önerilmektedir.

This study aimed to isolate and identify molds specific to Turkish mold-ripened cheeses, characterize the genetic, technological, and metabolic properties of the Penicillium roqueforti isolates obtained, determine their population structure, and produce cheese using selected isolates. Eighty-six isolates from 30 mold-ripened cheeses collected from various regions were identified using molecular methods. The majority of these isolates were Penicillium species, particularly P. roqueforti (n = 66). Along with 54 previously identified P. roqueforti isolates, the horizontal gene transfer regions (Wallaby and CheesyTer) known to occur in cheese molds, was detected in all P. roqueforti isolates (n = 120). The distribution of mating genotypes among P. roqueforti isolates were found to be predominantly in favor of MAT1-2 (95%). Morphological analysis revealed seven morphotypes on potato dextrose agar. The population structure of P. roqueforti isolates was assessed using three microsatellite regions, identifying 36 haplotypes. Phylogenetic analyses were performed on 20 isolates selected from different haplotypes using sequences of five polymorphic loci (cmd, benA, proq235, proq631, and proq845), and differences between Turkish and global isolates were identified. The technological properties of the isolates (mycelial growth, salt tolerance, proteolytic, and lipolytic activities) were examined on culture media, and principal component analysis revealed that they clustered into three groups. Strain-specific differences were detected in the volatile compound profiles and mycotoxin (MPA and ROKC) production of the isolates (p<0.05). Based on these analyses, selected isolates were used to produce model cheeses, which were ripened at 10 °C for six weeks. The physicochemical and microbiological characteristics of the cheeses, along with volatile compound profiles and mycotoxin production, were analyzed. The KP44 and 26KK5A isolates grew well in the cheeses, forming a characteristic blue-veined appearance, while 4K2 showed weak growth. Furthermore, the levels of mycophenolic acid and roquefortine C in the cheeses were found to be quite low (<29.5 µg/kg and <0.8 µg/kg, respectively). The KP44 isolate is recommended for evaluation as potential secondary starter culture in cheese production.