Lait 82 (2002) 289-304
DOI: 10.1051/lait:2002011

Proteolytic, lipolytic and autolytic activities of enterococci strains isolated from Egyptian dairy products

Bassem Bahy El-Din^a, Morsi El-Soda^b and Nihal Ezzat<sup>b

a</sup>  Quality Control Department, Mashreq des Produits Laitiers (Bongrain Egypte), Borg El-Arab City, Alexandria, Egypt
^b  Laboratory of Microbial Biochemistry, Department of Dairy Science and Technology, Faculty of Agriculture, Alexandria University, Alexandria, Egypt

(Received 16 January 2001; accepted 14 September 2001)

Abstract
Enterococci were isolated from Egyptian Domiatti and Mish cheeses made from raw milk. The proteolytic, lipolytic and autolytic activities of the isolated strains were studied to select the most appropriate cultures to be used for the enhancement of the organoleptic properties of cheese. The intracellular peptide hydrolase activities of enterococci strains were determined using various synthetic aminopeptidase and dipeptidyl-aminopeptidase substrates. 4-nitrophenyl and 2-nitrophenyl derivatives of fatty acids were used to measure the esterolytic activity of the different strains while emulsions of various triglycerides and butter fat were used to evaluate their lipolytic activities.The autolytic properties of the cultures were also considered. Three strains of Enterococcus faecium were freeze-shocked and evaluated as adjunct cultures in a cheese slurry system. All the strains exhibited an aminopeptidase activity hydrolysing leucyl 4-nitroanilide faster than the arginyl, alanyl, prolyl or glycyl derivatives. An active dipeptidyl-aminopeptidase activity was also detected. The Enterococcus faecium strains showed an active esterase system. The 4-nitrophenyl derivatives of the fatty acids were hydrolysed faster than the 2-nitrophenyl. The lipase substrates were hydrolysed according to the following order: tributyrin > tricaproin > tricaprylin > butterfat. The autolytic properties varied according to the strains tested. Cheese slurries ripened with adjunct Enterococcus faecium exhibited considerably higher levels of water-soluble nitrogen (WSN) and total free amino acids (FAA) when compared to the control after incubation for 5 d at 32 °C. With this finding, a high variability of some technologically relevant properties was found and could be the basis for the selection of specific cultures to be used as adjunct cultures in the production of traditional cheeses.

Résumé
Activités protéolytique, lipolytique et autolytique de souches d'entérocoques isolées de produits laitiers égyptiens. L'activité peptide hydrolase intracellulaire d'Enterococcus isolée des fromages égyptiens Domiatti et Mish a été déterminée en utilisant différents substrats synthétiques d'aminopeptidases et de dipeptidylaminopeptidases. Des dérivés 4-nitrophenyl et 2-nitrophenyl des acides gras ont été utilisés pour mesurer l'activité esterolytique des différentes souches, tandis que des émulsions de différents triglycérides et de la matière grasse du beurre ont été utilisés pour évaluer leurs activités lipolytiques. Les propriétés autolytiques des cultures ont aussi été mesurées. Trois souches d'Enterococcus faecium ont été soumises à un choc thermique par congélation et évaluées comme " levains atténués " dans un système de pâtes fromagères. Toutes les souches ont montré une activité aminopeptidase en hydrolysant le leucyl 4-nitroanilide plus rapidement que les dérivés arginyl, alanyl, prolyl et glycyl. Une forte activité dipeptidyl aminopeptidase a été mise en évidence. Enterococcus faecium présente un système esterasique actif. Les dérivés 4-nitrophenyl des acides gras ont été hydrolysés plus rapidement que les dérivés 2-nitrophenyl. Les substrats de la lipase ont été hydrolysés dans l'ordre suivant : tributyrine, tricaproine, tricapryline, matière grasse du beurre. Les propriétés autolytiques variaient d'une souche testée à l'autre. Les pâtes de Cheddar affinées et inoculées avec différentes souches atténuées Enterococcus faecium, montrent une teneur plus élevée en azote soluble (WSN) et en acides aminés libres totaux (FAA) quand on les compare au contrôle après incubation 5 j à 32 °C.

Key words: Enterococcus / aminopeptidase / esterase / autolysis / culture adjunct

Mots clés : Enterococcus / aminopeptidase / esterase / autolyse / levain atténué

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