title: TdKT, a new killer toxin produced by Torulaspora delbrueckii effective against wine spoilage yeasts.
abstract: Microbiological spoilage is a major concern throughout the wine industry, and control tools are limited. This paper addresses the identification and partial characterization of a new killer toxin from Torulaspora delbrueckii with potential biocontrol activity of Brettanomyces bruxellensis, Pichia guilliermondii, Pichia manshurica and Pichia membranifaciens wine spoilage. A panel of 18 different wine strains of T. delbrueckii killer yeasts was analysed, and the strain T. delbrueckii NPCC 1033 (TdKT producer) showed a significant inhibitory effect on the growth of all different spoilage yeasts evaluated. The TdKT toxin was then subjected to a partial biochemical characterization. Its estimated molecular weight was N30 kDa and it showed glucanase and chitinase enzymatic activities. The killer activity was stable between pH 4.2 and 4.8 and inactivated at temperature above 40 °C. Pustulan and chitin — but not other cell wall polysaccharides — prevented sensitive yeast cells from being killed by TdKT, suggesting that those may be the first toxin targets in the cell wall. TdKT provoked an increase in necrosis cell death after 3 h treatment and apoptotic cell death after 24 h showing time dependence in its mechanisms of action. Killer toxin extracts were active at oenological conditions, confirming their potential use as a biocontrol tool in winemaking.
authors.affiliation: Grupo de Biodiversidad y Biotecnología de Levaduras, Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, (8300) Neuquén, Argentina.
authors.forename: María Leticia
authors.initials: ML
authors.lastname: Villalba
authors.affiliation: Grupo de Biodiversidad y Biotecnología de Levaduras, Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, (8300) Neuquén, Argentina; Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Comahue, Argentina.
authors.forename: Julieta
authors.initials: J
authors.lastname: Susana Sáez
authors.affiliation: Grupo de Biodiversidad y Biotecnología de Levaduras, Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, (8300) Neuquén, Argentina; Facultad de Ciencias Medicas, Universidad Nacional del Comahue, Argentina.
authors.forename: Silvana
authors.initials: S
authors.lastname: Del Monaco
authors.affiliation: Grupo de Biodiversidad y Biotecnología de Levaduras, Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, (8300) Neuquén, Argentina; Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Comahue, Argentina.
authors.forename: Christian Ariel
authors.initials: CA
authors.lastname: Lopes
authors.affiliation: Grupo de Biodiversidad y Biotecnología de Levaduras, Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, (8300) Neuquén, Argentina; Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Comahue, Argentina. Electronic address: sangorrinmarcela@conicet.gov.ar.
authors.forename: Marcela Paula
authors.initials: MP
authors.lastname: Sangorrín
mesh_terms: D002688:Chitinases / Q000378:metabolism; D003910:Dextranase / Q000378:metabolism; D062610:Fungal Polysaccharides / Q000378:metabolism; D055646:Killer Factors, Yeast / Q000737:chemistry / Q000302:isolation & purification / Q000494:pharmacology*; D008826:Microbial Sensitivity Tests; D010843:Pichia / Q000187:drug effects*; D013696:Temperature; D055319:Torulaspora / Q000378:metabolism* / Q000472:pathogenicity; D014920:Wine / Q000382:microbiology*
chemical_list: D062610:Fungal Polysaccharides; D055646:Killer Factors, Yeast; D003910:Dextranase; D002688:Chitinases
keywords: Killer toxins; Spoilage yeasts; Torulaspora delbrueckii; Wickerhamomyces anomalus; Wine