Investigation of bacteria involved in lab-scale fermentations of pollen mix
(2026) KMBM05 20261Applied Microbiology
- Abstract
- This project provides insight into microbial composition during pollen fermentation on a mix rye, maize and timothy pollen carried out by naturally occurring microorganisms. The effects of pH, temperature, rye pollen harvest and solvent are investigated by analysing fermentation profiles of several analytes obtained by UV-Vis and RID HPLC. Plating on MRS-plates showed significant growth of lactic acid bacteria (LAB) and a colony was isolated for further characterisation. LAB in pollen fermentation showed heterofermentative characteristics due to production of lactate, acetate, ethanol and CO2 and simultaneous consumption of glucose, sucrose and fructose. A possible candidate is Levilactobacillus brevis since it reduces fructose to... (More)
- This project provides insight into microbial composition during pollen fermentation on a mix rye, maize and timothy pollen carried out by naturally occurring microorganisms. The effects of pH, temperature, rye pollen harvest and solvent are investigated by analysing fermentation profiles of several analytes obtained by UV-Vis and RID HPLC. Plating on MRS-plates showed significant growth of lactic acid bacteria (LAB) and a colony was isolated for further characterisation. LAB in pollen fermentation showed heterofermentative characteristics due to production of lactate, acetate, ethanol and CO2 and simultaneous consumption of glucose, sucrose and fructose. A possible candidate is Levilactobacillus brevis since it reduces fructose to mannitol, decarboxylates l-tyrosine to tyramine and is tolerant to the used solvent. However, identification of L. brevis could not be confirmed due to glycerol as another primary fermentation product. Furthermore, no acetate, tyramine and mannitol were detected in cultures of the bacterial isolate, suggesting that the batch fermentations could be either a co-culture of different LAB or L. brevis with new characteristics. Batches conducted directly at high temperature showed immediate and gradual sugar consumption and high lactate formation. At a pH setpoint of 5.5 and 6 conflicting results were obtained for acetate and lactate concentrations in the duplicate batches, making it difficult to draw conclusions on how pH control affects fermentation. Fermentations conducted without the solvent showed immediate and fast consumption of sugars and high ethanol production. More research is needed to confirm the effect of different parameters on release of amino acids, nucleic bases and fermentation metabolites. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Pollenkornen produceras av växternas hanliga delar och bär reproduktiva celler. Förutom könscellerna innehåller pollenkornen också många viktiga näringsämnen, bland annat vitaminer, aminosyror, och bioaktiva ämnen som kan ha antiinflammatorisk och antimikrobiell verkan. Genom att fermentera pollen med hjälp av naturligt förekommande mikroorganismer kan pollenkornens tjocka väggar brytas ner och frigöra näringsämnena. Den mikrobiella sammansättningen på pollenkornen varierar mycket och har en stor inverkan på nedbrytningen av pollen, samtidigt som kunskapen om dessa mikroorganismer är begränsad.
Syftet med detta masterprojekt var att öka förståelsen för pollenfermentering och identifiera naturligt förekommande mikroorganismer som driver... (More) - Pollenkornen produceras av växternas hanliga delar och bär reproduktiva celler. Förutom könscellerna innehåller pollenkornen också många viktiga näringsämnen, bland annat vitaminer, aminosyror, och bioaktiva ämnen som kan ha antiinflammatorisk och antimikrobiell verkan. Genom att fermentera pollen med hjälp av naturligt förekommande mikroorganismer kan pollenkornens tjocka väggar brytas ner och frigöra näringsämnena. Den mikrobiella sammansättningen på pollenkornen varierar mycket och har en stor inverkan på nedbrytningen av pollen, samtidigt som kunskapen om dessa mikroorganismer är begränsad.
Syftet med detta masterprojekt var att öka förståelsen för pollenfermentering och identifiera naturligt förekommande mikroorganismer som driver fermenteringsprocessen hos en blandning av råg-, majs- och timotejpollen. Fermenteringen utfördes i 3L fermentorer där pH, temperatur, lösningsmedel och skördetid ändrades för att studera hur dessa parametrar påverkar den mikrobiella sammansättningen. Odling på MRS-plattor visade tillväxt av mjölksyrabakterier och en koloni isolerades för vidare karakterisering. Bakterierna bryter ner sackaros, glukos och fruktos samtidigt och producerar laktat, acetat, etanol och CO2. Detta indikerar att mjölksyrabakterierna i fråga har heterofermentativa egenskaper. En möjlig kandidat är Levilactobacillus brevis eftersom fruktos reduceras till mannitol och l-tyrosin bryts ner till tyramin under fermenteringen, vilket kännetecknar L. brevis. Dessa egenskaper kunde dock inte bekräftas eftersom glycerol detekterades som en av produkterna i fermenteringsprocessen och inget acetat, tyramin eller mannitol kunde detekteras i bakterieisolatet. Möjligtvis domineras pollenfermenteringarna av L. brevis med nya egenskaper eller så drivs dem av en samkultur med olika mjölksyrabakterier. Mer forskning krävs för att identifiera de bakteriearterna som dominerar fermenteringsprocessen och för att bekräfta effekten av olika parametrar på extraktionen av näringsämnen från pollenkornen. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
https://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9232776
- author
- Celikovic, Martina LU
- supervisor
- organization
- course
- KMBM05 20261
- year
- 2026
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- pollen fermentation, microbial physiology, lactic acid bacteria, applied microbiology
- language
- English
- id
- 9232776
- date added to LUP
- 2026-06-22 09:04:32
- date last changed
- 2026-06-22 09:04:32
@misc{9232776,
abstract = {{This project provides insight into microbial composition during pollen fermentation on a mix rye, maize and timothy pollen carried out by naturally occurring microorganisms. The effects of pH, temperature, rye pollen harvest and solvent are investigated by analysing fermentation profiles of several analytes obtained by UV-Vis and RID HPLC. Plating on MRS-plates showed significant growth of lactic acid bacteria (LAB) and a colony was isolated for further characterisation. LAB in pollen fermentation showed heterofermentative characteristics due to production of lactate, acetate, ethanol and CO2 and simultaneous consumption of glucose, sucrose and fructose. A possible candidate is Levilactobacillus brevis since it reduces fructose to mannitol, decarboxylates l-tyrosine to tyramine and is tolerant to the used solvent. However, identification of L. brevis could not be confirmed due to glycerol as another primary fermentation product. Furthermore, no acetate, tyramine and mannitol were detected in cultures of the bacterial isolate, suggesting that the batch fermentations could be either a co-culture of different LAB or L. brevis with new characteristics. Batches conducted directly at high temperature showed immediate and gradual sugar consumption and high lactate formation. At a pH setpoint of 5.5 and 6 conflicting results were obtained for acetate and lactate concentrations in the duplicate batches, making it difficult to draw conclusions on how pH control affects fermentation. Fermentations conducted without the solvent showed immediate and fast consumption of sugars and high ethanol production. More research is needed to confirm the effect of different parameters on release of amino acids, nucleic bases and fermentation metabolites.}},
author = {{Celikovic, Martina}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Investigation of bacteria involved in lab-scale fermentations of pollen mix}},
year = {{2026}},
}