Gradul de aciditate și alcalinitate a mediului are o mare influență asupra dezvoltării microorganismelor, fiind unul dintre principalii factori care determină compoziția populației microbiene a diferitelor substraturi. Pentru fiecare grup fiziologic de microorganisme, există anumite limite optime de aciditate activă, deasupra și sub care dezvoltarea sa este întârziată, iar uneori apare moartea. Aceste limite sunt largi pentru unele microorganisme și mult mai înguste pentru altele (Tabelul 3).
Din datele de mai sus rezultă că pentru majoritatea bacteriilor cel mai favorabil este un mediu neutru sau ușor alcalin, pentru ciuperci de mucegai și drojdie - acid. Pentru bacteriile putrefactive, un mediu acid este nefavorabil și chiar fatal. Acele tipuri de bacterii care produc ele însele acizi în cursul vieții, cum ar fi acidul lactic, acidul acetic, sunt relativ stabile. Acest lucru se explică prin faptul că ei înșiși modifică întotdeauna reacția mediului față de partea acidă și au dezvoltat o anumită stabilitate în acest sens.
Cunoscând modul în care anumiți microbi reacționează la prezența acizilor, este posibil să le regleze procesele vitale și metabolismul prin modificarea acidității mediului.
Deci, folosind efectul acidității mediului asupra drojdiei, puteți obține mare ieșire alcool și o cantitate mică de glicerină într-un mediu acid. Aceeași drojdie într-un mediu alcalin formează puțin alcool, dar crește randamentul de glicerol cu un factor de 10. Bacteriile cu acid butiric într-un mediu neutru fermentează zaharurile cu formarea în principal de acid butiric; în mediile acide, principalii produși ai fermentației sunt alcoolul butilic și acetona.
Influența acidității asupra microorganismelor este utilizată pe scară largă în practica microbiologică în timpul procesării și depozitării produselor alimentare. Deci, efectul copleșitor al acizilor asupra microorganismelor putrefactive stă la baza murării legumelor. Bacteriile lactice, care se dezvoltă în ele, formează acid lactic și previn dezvoltarea proceselor de degradare. Producția de produse din lapte acru se bazează pe același principiu.
În unele cazuri, recurg la o altă metodă - bacteriile care formează acizi sunt cultivate nu în produsul în sine, ci pe substraturi speciale, din care sunt izolați acizii rezultați. Acizii sunt apoi introduși în alte alimente, oferindu-le stabilitate și unele noi beneficii pentru consum și nutriție. Astfel de produse sunt, de exemplu, diverse marinate.
Mecanismul efectului inhibitor al unui mediu acid asupra dezvoltării microorganismelor se explică aparent prin faptul că exoenzimele microbiene se află într-o zonă nefavorabilă de aciditate. În plus, pătrunzând din mediul înconjurător în citoplasma celulelor microbiene, acizii modifică direcția și activitatea proceselor biochimice, afectând endoenzimele. Acțiunea unor acizi (acetic, butiric etc.) se manifestă nu numai printr-o schimbare a acidității active, ci și printr-un efect deprimant specific.
Valoarea optimă a pH-ului mediului este esențială pentru creșterea microorganismelor. Majoritatea microorganismelor cresc la un pH neutru de 7. Bacteriile nitrifiante și nodulare - actinomicetele - preferă valori mai mari ale pH-ului, adică. usor alcalin. Doar câteva bacterii cresc într-un mediu acid. Ciupercile preferă valori scăzute ale pH-ului. Sub influența pH-ului mediului, activitatea enzimelor celulare se modifică și, în legătură cu aceasta, activitatea sa biochimică și fiziologică, creșterea și reproducerea. Când pH-ul fluctuează, gradul de disociere al substanțelor din mediu se poate modifica, ceea ce la rândul său afectează metabolismul în celulă.
La un mediu acid, celulele bacteriene vegetative sunt mai puțin rezistente decât sporii. Mediul acid este deosebit de nefavorabil pentru bacteriile putrefactive și bacteriile care provoacă toxiinfecții alimentare. Suprimarea creșterii microorganismelor putrefactive în timpul acidificării mediului are uz practic. Adaosul de acid acetic este utilizat la decaparea produselor, ceea ce previne procesele de degradare și vă permite să economisiți alimente. Acidul lactic format în timpul fermentației inhibă și creșterea bacteriilor putrefactive.
În funcţie de relaţia cu pH-ul mediului Microorganismele sunt împărțite în trei grupe:
neutrofile - preferă un mediu neutru. Crește în intervalul de pH de la 4 la 9. Neutrofilele includ majoritatea bacteriilor, inclusiv bacteriile putrefactive;
acidofili(iubitor de acid). Creșteți la pH 4 sau mai mic. Acidofilele includ bacteriile de acid lactic, bacteriile de acid acetic, ciupercile și drojdia.
alcalofili(iubitor de alcali). Acest grup include microorganisme care cresc și se dezvoltă la pH 9 și peste. Un exemplu de alcalifil este Vibrio cholerae.
Dacă pH-ul nu corespunde valorii optime, atunci microorganismele nu se pot dezvolta normal, deoarece aciditatea activă afectează activitatea enzimelor celulare și permeabilitatea membranei citoplasmatice.
Unele microorganisme, formând produse metabolice și eliberându-le în mediu, sunt capabile să modifice reacția mediului.
Pentru bacterii, un mediu acid este mai periculos decât un mediu alcalin (mai ales pentru bacteriile putrefactive). Se foloseste la conservarea alimentelor prin muratura sau muratura. La marinare, la produse se adaugă acid acetic, în timp ce decaparea, se creează condiții pentru dezvoltarea bacteriilor lactice, care formează acid lactic și, prin urmare, ajută la suprimarea creșterii bacteriilor putrefactive.
15. .Influenţa asupra celulei microbiene substante toxice(compuși anorganici și organici). Conceptul de acțiune bactericidă și bacteriostatică. Conservanti alimentari.
Antibiotic- o substanță de origine microbiană, animală sau vegetală, capabilă să inhibe creșterea microorganismelor sau să provoace moartea acestora. Unele antibiotice au un efect inhibitor puternic asupra creșterii și reproducerii bacteriilor și, în același timp, leziuni relativ puține sau deloc ale celulelor macroorganismului și, prin urmare, sunt utilizate ca medicamente.
Activitatea vitală a microorganismelor depinde de factorii de mediu care pot avea un efect bactericid, adică. distrugere, efect asupra celulelor sau bacteriostatic - reproducerea copleșitoare a microorganismelor.
Lizozima M are cea mai mare activitate bactericidă, are un efect dăunător asupra stafilococilor patogeni, mastitei streptococilor, salmonelei, Escherichia coli, antraxului și altor microorganisme, în special gram-pozitive.
Toxinele bacteriene sunt substanțe biologic active care pot provoca diverse modificări patologiceîn structura și funcțiile celulelor, țesuturilor, organelor și întregului macroorganism al unui animal sau al unei persoane sensibile. Informațiile despre mecanismele de acțiune ale toxinelor bacteriene sunt limitate: se știe că unele toxine au activitate datorită proprietăților lor enzimatice.
Bacteriile Gram pozitive secretă de obicei toxine în mod activ în timpul creșterii, ceea ce duce la acumularea lor în mediu. Toxinele bacteriilor Gram negative (de exemplu, familia intestinală) sunt asociate cu componenta lipopolizaharidă a peretelui celular.
La începutul secolului al XX-lea, modelele ecologice și genetice au devenit principalele cauze ale dezvoltării bolilor umane. În conformitate cu primul, bolile sunt cauzate în principal de factori dăunători externi, iar al doilea - de factori interni, congenitali. Prin urmare, măsurile preventive au vizat eliminarea acestor factori, în primul rând externi, iar măsurile de tratament au vizat neutralizarea efectului acestor factori în organism.
Începând cu anii 50 ai secolului nostru, au fost identificate noi cauze în apariția bolilor. A apărut și a început să domine boli croniceîn primul rând: ateroscleroza și complicațiile acesteia (atac de cord, accident vascular cerebral), cancer, obezitate, Diabet, boala hipertonică. Aceste boli sunt clasificate ca boli netransmisibile. În prezent, ele reprezintă mai mult de 80% din toate decesele umane.
Structura cauzelor de morbiditate și mortalitate s-a schimbat datorită progresului social și progreselor medicale în tratamentul infecțiilor, ceea ce a crescut speranța de viață și a dus la dezvoltarea multor boli cronice la vârsta mijlocie și înaintată.
În conformitate cu aceste idei despre cauzele bolilor, se dezvoltă măsuri pentru prevenirea și tratarea acestora. Deci, de exemplu, în ceea ce privește prevenirea aterosclerozei, astfel de măsuri sunt limitarea grăsimilor, glucozei și colesterolului în dietă, iar în tratamentul unei boli deja existente, efectele vizează îmbunătățirea excreției de colesterol din corp.
A doua categorie de boli este bolile congenitale sau genetice. În prezent, peste 2500 de tulburări, localizate la nivel genetic sau cromozomial, sunt deja cunoscute că provoacă anumite sindroame sau boli, inclusiv boli majore.
Bolile de mediu și genetice se caracterizează prin faptul că nu afectează fiecare individ, ci doar o anumită parte a acestora din fiecare populație.
Prin implementarea anumitor măsuri preventive se poate realiza o reducere semnificativă a ponderii persoanelor afectate de mediu și boli genetice. Deoarece cauzele daunelor genetice sunt asociate în primul rând cu acțiunea factorilor de mediu dăunători (radiații, substanțe chimice și alți mutageni), conceptul de „boală” în acest caz ar trebui interpretat ca o încălcare a relației dintre organism și mediul său.
A treia categorie de boli aparține grupului de tulburări involutive sau metabolice. Aceste boli sunt asociate cu acțiunea produselor secundare ale metabolismului celulelor unui organism îmbătrânit. Una dintre cele mai intense surse de astfel de factori dăunători este formarea de radicali liberi generați în reacțiile care implică oxigen.
O celulă este o organizație complexă cu un schelet semirigid de proteine structurale, cu multe „canale” prin care circulă curenți de lichide, care conțin molecule simple și complexe. Prin intermediul acestora se realizează atât comunicațiile material-energetice, cât și cele informaționale.
Învelișul celular nu este o membrană pasivă semi-impermeabilă, ci o structură complexă cu pori controlați din „centru”, care transmite selectiv și chiar captează activ substanțele din exterior.
Distingeți între transportul activ și pasiv al substanțelor prin membrană. Primul se desfășoară fără consum de energie (aminoacizi, zahăr, nucleotide etc.) și are loc cu participarea anumitor proteine enzimatice. Al doilea necesită consumul de energie al celulei prin hidroliza ATP-ului în ADP și acid fosforic (cationi de sodiu, potasiu, calciu, magneziu).
Membrana celulară este formată din complexe proteine-lipidice. Funcția sa de barieră este asigurată de componente hidrofobe - lipide și unele proteine (fosfolipide).
Membranele sunt structuri celulare foarte active din punct de vedere metabolic. Cu participarea lor, atât de vitală procese importante, ca transportul diferitelor substanțe în și din celule, recepția de hormoni și altele din punct de vedere biologic substanțe active, transducția semnalului etc.
Trebuie subliniat faptul că tipuri diferite membranele (plasmatice, mitocondriale, endoplasmatice, nucleare etc.) au caracteristici ale structurii lor care le determină funcția.
Activitatea celulei este redusă la numeroase reacții chimice care se desfășoară sub acțiunea enzimei sale proteice.
Fiecare enzimă are propria sa structură și constă dintr-o proteină și o parte cofactor, care constă fie dintr-un metal, fie o vitamină, fie un aminoacid.
Bacteriostatic - Sf. in chimie, biol. sau fizice. factori opresc complet sau parțial creșterea și reproducerea bacteriilor.
16. Raportul dintre microorganisme la diferite temperaturi. Utilizarea factorului de temperatură pentru a prelungi perioada de valabilitate a produselor.
Temperatura - unul dintre principalii factori care determină posibilitatea şi intensitatea reproducerii microorganismelor.
Microorganismele pot crește și își pot manifesta activitatea vitală într-un anumit interval de temperatură și in functie de temperatura sunt împărțite în psihrofili, mezofili și termofili. Intervalele de temperatură de creștere și dezvoltare a microorganismelor din aceste grupe sunt prezentate în tabel
Tabelul 9.1 Împărțirea microorganismelor în grupe în funcție de
din raport cu temperatura
Împărțirea microorganismelor în 3 grupe este foarte condiționată, deoarece microorganismele se pot adapta la temperaturi neobișnuite.
Limitele de temperatură ale creșterii sunt determinate de rezistența termică a enzimelor și a structurilor celulare care conțin proteine.
Printre mezofili, există forme cu o temperatură maximă ridicată și un minim scăzut. Astfel de microorganisme sunt numite termotolerante.
Acțiune temperaturi mari asupra microorganismelor. Creșterea temperaturii peste maxim poate duce la moartea celulelor. Moartea microorganismelor nu are loc instantaneu, ci în timp. Cu o ușoară creștere a temperaturii peste maxim, microorganismele pot experimenta "șoc termic" iar dupa o scurta sedere in aceasta stare, pot fi reactivate.
Mecanismul efectului distructiv al temperaturilor ridicate este asociat cu denaturarea proteinelor celulare. Celulele vegetative tinere, bogate în apă liberă, mor mai repede la încălzire decât cele bătrâne, deshidratate.
Rezistență la căldură - capacitatea microorganismelor de a rezista la încălzirea prelungită la temperaturi care depășesc temperatura maximă a dezvoltării lor.
Moartea microorganismelor are loc atunci când sensuri diferite temperaturile şi depinde de tipul de microorganism. Deci, atunci când sunt încălzite într-un mediu umed timp de 15 minute la o temperatură de 50-60 ° C, majoritatea ciupercilor și drojdiilor mor; la 60–70 °С, celulele vegetative ale majorității bacteriilor, sporilor fungici și de drojdie sunt distruse la 65–80 °С.
Stabilitatea termică ridicată a termofilelor se datorează faptului că, în primul rând, proteinele și enzimele celulelor lor sunt mai rezistente la temperatură, iar în al doilea rând, conțin mai puțină umiditate. În plus, rata de sinteză a diferitelor structuri celulare la termofile este mai mare decât rata distrugerii lor.
Rezistența la căldură a sporilor bacterieni este asociată cu un conținut scăzut de umiditate liberă în ei, o înveliș multistrat, care include sare de calciu a acidului dipicolinic.
Pe baza efectului distructiv al temperaturilor ridicate diverse metode distrugerea microorganismelor din produsele alimentare. Acestea sunt fierberea, fierberea, albirea, prăjirea, precum și sterilizarea și pasteurizarea. pasteurizare - procesul de încălzire până la 100˚С, în timpul căruia celulele vegetative ale microorganismelor sunt distruse. Sterilizare - distrugerea completă a celulelor vegetative și a sporilor de microorganisme. Procesul de sterilizare se efectuează la o temperatură de peste 100 °C.
Efectul temperaturilor scăzute asupra microorganismelor. Microorganismele sunt mai rezistente la temperaturi scăzute decât la cele ridicate. În ciuda faptului că reproducerea și activitatea biochimică a microorganismelor se opresc la temperaturi sub minim, moartea celulară nu are loc, deoarece. microorganismele sunt într-o stare animatie suspendata(viață ascunsă) și rămân viabile mult timp. Pe măsură ce temperatura crește, celulele încep să se înmulțească rapid.
Cauze moartea microorganismelor sub influența temperaturilor scăzute sunteți:
boli metabolice;
O creștere a presiunii osmotice a mediului din cauza înghețului apei;
În celule se pot forma cristale de gheață, distrugând peretele celular.
Temperatura scăzută este utilizată la depozitarea alimentelor în stare rece (la o temperatură de 10 până la -2 ° C) sau congelată (de la -12 la -30 ° C).
Bacteriile putrefactive provoacă descompunerea proteinelor. În funcție de adâncimea de descompunere și de produsele finale rezultate, pot apărea diverse defecte alimentare. Aceste microorganisme sunt larg distribuite în natură. Se găsesc în sol, apă, aer, alimente și în intestinele oamenilor și animalelor. Microorganismele putrefactive includ bastonașe aerobi de spori și non-spori, anaerobi formatori de spori, bastonașe anaerobe facultative non-spori. Ele sunt principalii agenți cauzali ai alterarii produselor lactate, provoacă descompunerea proteinelor (proteoliză), în urma căreia pot apărea diferite defecte. Produse alimentareîn funcţie de gradul de degradare a proteinelor. Antagoniştii putrefactivi sunt bacterii lactice, astfel încât procesul putrefactiv de degradare a produsului are loc acolo unde nu există proces de lapte fermentat.
Proteoliza (proprietățile proteolitice) este studiată prin inocularea microorganismelor în lapte, agar de lapte, gelatină peptonă de carne (MBG) și în serul de sânge coagulat. Proteina coagulată din lapte (cazeina) sub influența enzimelor proteolitice se poate coagula cu separarea zerului (peptonizare) sau se poate dizolva (proteoliză). Pe agar de lapte din jurul coloniilor de microorganisme proteolitice se formează zone largi de clarificare a laptelui. În NRM, inocularea se face prin injectare în coloana mediului. Culturile sunt cultivate timp de 5-7 zile la temperatura camerei. Microbii cu proprietăți proteolitice lichefiază gelatina. Microorganismele care nu au o capacitate proteolitică cresc în NMF fără lichefierea acestuia. În culturile pe serul de sânge coagulat, microorganismele proteolitice provoacă, de asemenea, lichefiere, iar microbii care nu au această proprietate nu îi schimbă consistența.
Când se studiază proprietățile proteolitice, se determină și capacitatea microorganismelor de a forma indol, hidrogen sulfurat și amoniac, adică de a descompune proteinele în produse gazoase finale. Bacteriile putrefactive sunt foarte răspândite. Se găsesc în sol, apă, aer, intestinele umane și animale și pe produsele alimentare. Aceste microorganisme includ tije aerobe și anaerobe care formează spori, bacterii formatoare de pigment și bacterii anaerobe facultative fără spori.
Tije aerobe non-spori
Următoarele bacterii din acest grup au cel mai mare impact asupra calității produselor alimentare: Bacterium prodigiosum, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas pyoceanea (aeruginosa).
Bacteria prodigiosum- un baton foarte mic (1X 0,5 microni), mobil, nu formeaza spori si capsule. Pe MPA cresc colonii strict aerobe, mici, rotunde, roșii strălucitoare, strălucitoare, suculente. Temperaturile scăzute sunt cele mai favorabile pentru formarea pigmentului. Pigmentul este insolubil în apă, dar solubil în cloroform, alcool, eter, benzen. Când crește în medii lichide, formează și un pigment roșu. Se dezvoltă la pH 6,5. Temperatura optimă de dezvoltare este de 25°C (poate crește la 20°C). Lichefiază gelatina în straturi, coagulează și peptonizează laptele; formează amoniac, uneori hidrogen sulfurat și indol; nu fermentează glucoza și lactoza.
Pseudomonas fluorescens- un baton mic subtire de 1-2 X 0,6 microni, mobil, nu formeaza spori si capsule, gram negativ. Strict aerob, dar există soiuri care se pot dezvolta cu lipsă de oxigen. Pe MPA și alte medii nutritive dense cresc colonii suculente, strălucitoare, tinzând să se îmbine și să formeze un pigment galben-verzui, solubil în apă; în medii lichide formează și un pigment. MPB-ul devine tulbure, uneori apare un film. Sensibil la reacția acidă a mediului. Temperatura optima dezvoltare de 25°C, dar se poate dezvolta la 5-8°C. Se caracterizează printr-o activitate enzimatică ridicată: diluează gelatina și serul sanguin, coagulează și peptonizează laptele, laptele de turnesol devine albastru. Formează hidrogen sulfurat și amoniac, nu formează indol; majoritatea dintre ei sunt capabili să descompună fibrele și amidonul. Multe tulpini de Pseudomonas fluorescens produc enzimele lipază și lecitinaza; dau reacții pozitive la catalază, citocrom oxidază, oxidază. Pseudomonas fluorescens sunt amonifitori puternici. Glucoza și lactoza nu sunt fermentate.
Pseudomonas pyoceanea. băț mic (2- 3 X 0,6 µm), mobil, nu formează spori sau capsule, Gram-negativ. Aerobe, pe MPA dă colonii colorate vagi, opace, verzui-albastru sau turcoaz-albastru datorită formării pigmenților solubili în cloroform. Se coase în turbiditatea MPB (uneori aspectul unui film) și formarea pigmenților (galben - fluoresceină și albastru - piocianina). Ca toate bacteriile putrefactive, este sensibilă la reacția acidă a mediului. Temperatura optimă de dezvoltare este de 37°C. Lichefiază rapid gelatina și serul de sânge coagulat, coagulează și peptonizează laptele; turnesolul devine albastru, formează amoniac și hidrogen sulfurat, nu formează indol Posedă capacitate lipolitică; dă reacții pozitive la catalază, oxidază, cigocrom oxidază (aceste proprietăți sunt inerente reprezentanților genului Pseudomonas). Unele tulpini descompun amidonul și fibrele. Nu fermentează lactoza și zaharoza.
Anaerobi formatori de spori
Clostridium putrificus, Clostridium sporogenes, Closntridium perfringens provoacă cel mai adesea alterarea alimentelor.
Clostridium putrificus. Un baston lung (7 - 9 X 0,4 - 0,7 microni), mobil (uneori formează lanțuri), formează spori sferici, a căror dimensiune depășește diametrul formei vegetative. Rezistența la căldură a sporilor este destul de mare; nu formează capsule; Colorație Gram pozitivă. Anaerobe, coloniile pe agar arată ca o minge de păr, opace, vâscoase; provoacă confuzie. MPB. Proprietățile proteolitice sunt pronunțate. Lichefiază gelatina și serul sanguin, laptele se coagulează și peptonizează, formează hidrogen sulfurat, amoniac, indol, provoacă înnegrirea mediului cerebral, formează o zonă de hemoliză pe agar cu sânge, are proprietăți lipolitice; nu are proprietăți zaharolitice.
Clostridium sporogenes. O tija mare cu capete rotunjite, de 3 - 7 X 0,6 - 0,9 microni, este situata in celule separate si sub forma de lanturi, mobile, formeaza foarte repede spori. Sporii de Clostridium sporogenes rămân viabili după 30 de minute de încălzire într-o baie de apă, precum și după 20 de minute de autoclavare la 120°C. Nu formează capsule. Se colorează pozitiv conform Gram, Anaerobe, coloniile pe agar sunt mici, transparente, devenind ulterior opace. Clostridium sporogenes are proprietăți proteolitice foarte puternice, determinând putrefacția proteinelor cu formarea de gaze. Lichefiază gelatina și serul sanguin; provoacă peptonizarea laptelui și înnegrirea mediului cerebral; formează hidrogen sulfurat; se descompune cu formarea de galactoză acidă și gazoasă, maltoză, dextrină, levuloză, glicerină, manitol, sorbitol. Temperatura optimă de creștere este de 37°C, dar poate crește la 50°C.
Tije facultative anaerobe non-spori
Tijele facultative anaerobe nonsporing includ Proteus vulgaris și Escherichia coli. În 1885, Escherich a descoperit un microorganism, care a fost numit Escherichia coli ( coli). Acest microorganism este un locuitor permanent al intestinului gros al oamenilor și animalelor. Pe lângă E. coli, grupul bacteriilor intestinale include specii epifitice și fitopatogene, precum și specii a căror ecologie (origine) nu a fost încă stabilită. Morfologie - acestea sunt baghete scurte (lungime 1-3 microni, lățime 0,5-0,8 microni) polimorfe, mobile și imobile gram-negative, care nu formează spori.
proprietăți culturale. Bacteriile cresc bine pe medii nutritive simple: bulion de peptonă de carne (MPB), agar peptonă de carne (MPA). Pe MPB dau crestere abundenta cu turbiditate semnificativa a mediului; sedimentul este mic, de culoare cenușie, ușor de spart. Ele formează un inel parietal, filmul de pe suprafața bulionului este de obicei absent. Pe MPA, coloniile sunt transparente cu o nuanță gri-albastru, fuzionendu-se cu ușurință unele cu altele. Pe coloniile medii ale lui Endo, plate roșii, de dimensiuni medii. Coloniile roșii pot fi cu o strălucire metalică închisă (E. coli) sau fără strălucire (E. aerogenes).Coloniile incolore sunt caracteristice variantelor lactozo-negative ale E. coli (B. paracoli). Se caracterizează printr-o variabilitate adaptativă largă, în urma căreia apar diverse variante, ceea ce complică clasificarea lor.
proprietăți biochimice. Majoritatea bacteriilor nu lichefiază gelatina, coagulează laptele, descompun peptonele cu formarea de amine, amoniac, hidrogen sulfurat și au activitate enzimatică ridicată în ceea ce privește lactoza, glucoza și alte zaharuri, precum și alcooli. Au activitate oxidazică. În funcție de capacitatea de a descompune lactoza la o temperatură de 37 ° C, BGKP sunt împărțite în Escherichia coli (LCE) sau coliformi cu lactoză negativă și lactoză pozitivă, care sunt normalizate în funcție de standarde internaționale. Din grupul LKP se remarcă Escherichia coli fecal (FEC), capabilă să fermenteze lactoza la o temperatură de 44,5 ° C. Acestea includ E. coli, care nu crește pe un mediu de citrat.
Durabilitate. Bacteriile din grupele Escherichia coli sunt neutralizate prin metode convenționale de pasteurizare (65 - 75 °C). La 60 C, Escherichia coli moare după 15 minute. O soluție 1% de fenol provoacă moartea microbilor după 5-15 minute, se sublimează la o diluție de 1:1000 - după 2 minute, rezistentă la acțiunea multor coloranți anilin.
Tije de spori aerobi
Bacili cu spori aerobi putrefactivi Bacillus cereus, Bacillus mycoides, Bacillus mesentericus, Bacillus megatherium, Bacillus subtilis cauzează cel mai adesea defecte alimentare. Bacillus cereus este o tija de 8-9 microni lungime, 0,9-1,5 microni latime, mobila, formeaza spori. Gram pozitiv. Tulpinile individuale ale acestui microbi pot forma o capsulă.
Bacilul cereus
proprietăți culturale. Bacillus cereus este un aerob, dar se poate dezvolta și cu o lipsă de oxigen în aer. Pe MPA cresc colonii mari, turtite, cenușii-albicioase, cu margini zimțate, unele tulpini formează un pigment brun-roz; pe agar-sânge, colonii cu zone de hemoliză largi, bine definite; pe MPB-formează o peliculă delicată, inel parietal, turbiditate uniformă și sedimente floculente la fundul tubului. Toate tulpinile de Bacillus cereus cresc rapid la pH 9 până la 9,5; la pH 4,5-5 isi opresc dezvoltarea. Temperatura optima de dezvoltare este de 30-32 C, maxima de 37-48 C, minima de 10 C.
proprietăți enzimatice. Bacillus cereus coagulează și peptonizează laptele, provoacă lichefierea rapidă a gelatinei, este capabil să formeze acetilmetilcarbinol, să utilizeze săruri de citrat, să fermenteze maltoza, zaharoza. Unele tulpini sunt capabile să descompună lactoza, galactoza, dulcitolul, inulina, arabinoza, glicerina. Manit nu descompune nicio tensiune.
Durabilitate. Bacillus cereus este un microb care formează spori, prin urmare are o rezistență semnificativă la căldură, uscare, concentrații mari de sare și zahăr. Deci, Bacillus cereus se găsește adesea în laptele pasteurizat (65-93C), în conserve. Intră în carne în timpul sacrificării animalelor și măcelării carcaselor. Batonul de cereus se dezvolta mai ales activ in produsele zdrobite (cotlet, carne tocata, carnati), precum si in creme. Microbul se poate dezvolta la o concentrație de sare de masă în substrat de până la 10-15%, iar zahărul până la 30-60%. Mediul acid îl afectează nefavorabil. Acest microorganism este cel mai sensibil la acidul acetic.
Patogenitate.Șoarecii albi mor atunci când sunt injectați doze mari cereus bastoane. Spre deosebire de agentul cauzal al antraxului Bacillus anthracis, bacilul cereus nu este patogen pentru porcușori de Guineea si iepuri. Poate provoca mastită la vaci. Unele soiuri ale acestui microorganism secretă enzima lecitinaza (factorul de virulență).
Diagnosticare. Având în vedere factorul cantitativ în patogeneza toxiinfecțiilor alimentare cauzate de Bacillus cereus, în prima etapă cercetare microbiologică se efectuează microscopia frotiurilor (colorarea frotiurilor după Gram). Prezența baghetelor Gram-pozitive cu grosimea de 0,9 µm în frotiuri face posibilă stabilirea unui diagnostic aproximativ: „aerob de spori din grupa Ia”. De clasificare modernă grupa Ia include Bacillus anthracis și Bacillus cereus. Determinarea etiologiei toxiinfecțiilor alimentare mare importanță are o diferențiere între Bacillus cereus și Bacillus anthracis, deoarece forma intestinală a antraxului cauzată de Bacillus anthracis, conform semne clinice poate fi luat pentru intoxicație alimentară. A doua etapă a cercetării microbiologice se efectuează dacă numărul de tije detectate în timpul microscopiei ajunge la 10 în 1 g de produs.
Apoi, conform rezultatelor microscopiei, materialul patologic este semănat pe agar cu sânge în vase Petri și incubat la 37C timp de 1 zi. Prezența unei zone de hemoliză largi, bine definite, permite un diagnostic preliminar al prezenței Bacillus cereus. Pentru identificarea finală, coloniile crescute sunt inoculate în mediu Coser și mediu de carbohidrați cu manitol. Au pus o probă pe lecitinază, acetilmetilcarbinol și efectuează diferențierea Bacillus anthracis și alți reprezentanți ai genului Bacillus Bacillus anthracis diferă de Bacillus cereus în continuare trasaturi caracteristice: creștere în bulion și gelatină, capacitatea de a forma o capsulă în organism și pe medii care conțin sânge sau ser sanguin.
Pe lângă metodele descrise mai sus, se folosesc metode expres de diferențiere a Bacillus anthracis de Bacillus cereus, Bacillus anthracoides etc.: fenomenul „colier”, un test cu bacteriofag antrax, o reacție de precipitare și microscopie fluorescentă. De asemenea, puteți utiliza efectul citopatogen al filtratului de Bacillus cereus asupra celulelor culturii de țesuturi (filtratul de Bacillus anthracis nu are un astfel de efect). Bacillus cereus diferă de alți aerobi de spori saprofiti printr-o serie de proprietăți: capacitatea de a forma lecitinază, acetilmetilcarbinol, utilizarea sărurilor de citrat, fermentarea manitolului și creșterea în condiții anaerobe pe un mediu cu glucoză. Lecitinaza este de o importanță deosebită. Formarea zonelor de hemoliză pe agar-sânge nu este semn constantîn Bacillus cereus, deoarece unele tulpini și soiuri de Bacillus cereus (de exemplu Var. sotto) nu provoacă hemoliza eritrocitelor, în timp ce multe alte tipuri de aerobi spori au această proprietate.
Bacillus mycoides
Bacillus mycoides este o specie de Bacillus cereus. Bastoane (uneori formează lanțuri) de 1,2-6 μm lungime, 0,8 μm lățime, mobile până la începerea sporulării (o trăsătură este caracteristică tuturor aerobilor putrefactivi care formează spori), formează spori, nu formează capsule, se colorează pozitiv conform Gram (unele soiuri). de Bacillus mycoides Gram-negativ). Colonii aerobe, asemănătoare rădăcinilor cenușii-albe, cresc pe MPA, asemănătoare cu micelul fungic. Unele soiuri (de exemplu, Bacillus mycoides roseus) formează un pigment roșu sau maro-roz, când cresc pe MPA, toate soiurile de Bacillus mycoides formează o peliculă și un sediment greu de spart, bulionul rămâne în același timp transparent. Intervalul de pH la care poate crește Bacillus mycoides este larg. În intervalul de pH de la 7 la 9,5, toate tulpinile acestui microorganism, fără excepție, dau o creștere intensivă. Un mediu acid oprește dezvoltarea. Temperatura optimă pentru dezvoltarea lor este de 30-32°C. Se pot dezvolta într-o gamă largă de temperaturi (de la 10 la 45°C). Proprietățile enzimatice ale Bacillus mycoides sunt pronunțate: lichefiază gelatina, provoacă coagularea și peptonizarea laptelui. Eliberează amoniac și uneori hidrogen sulfurat. Nu formează indol. Provoacă hemoliza eritrocitelor și hidroliza amidonului, fermentează carbohidrații (glucoză, zaharoză, galactoză, lactoză, dulcitol, inulină, arabinoză), dar nu descompune manitolul. Descompune glicerina.
Bacilul mezentericus
O tijă aspră cu capete rotunjite, lungă de 1,6-6 microni, lată de 0,5-0,8 microni, mobilă, formează spori, nu formează capsule, gram-pozitive. Aerob, pe MPA cresc suculent, cu o suprafață încrețită, colonii mucoase de culoare ternă (gri-alb) cu o margine ondulată. Tulpinile separate de Bacillus mesentericus formează un pigment gri-brun, maro sau maro; provoacă o ușoară ceață a BCH și formarea unui film; nu există hemoliză în bulionul de sânge. Reacția optimă este pH 6,5-7,5; la pH 5,0, activitatea vitală se oprește. Temperatura optimă de creștere este de 36-45°C. Lichefiază gelatina, coagulează și peptonizează laptele. În timpul descompunerii proteinelor, eliberează multă hidrogen sulfurat. Indolul nu se formează. Provoacă hidroliza amidonului. Nu fermentează glucoza și lactoza.
Bacilul megatherium
Dimensiunea bastonului aspru 3,5- 7X1,5-2 um. Este situat individual, în perechi sau în lanțuri, mobil Formează spori, nu formează capsule, Gram-pozitiv. Aerob, pe MPA cresc colonii mate (gri-alb). Netede, strălucitoare, cu margini netede; determină turbiditatea BCH cu apariţia unui uşor sediment. Microbul este sensibil la reacția acidă a mediului. Temperatura optimă de dezvoltare este de 25-30°C. Lichefiază rapid gelatina, coagulează și peptonizează laptele. Emite hidrogen sulfurat, amoniac, dar nu formează indol. Provoacă hemoliza eritrocitelor și hidrolizează amidonul. Pe medii cu glucoză și lactoză dă o reacție acidă.
Bacillus subtilis
Un baston scurt cu capete rotunjite, de 3-5X0,6 microni, uneori situat în lanțuri, mobil, formează spori, nu formează capsule, gram-pozitiv. Aerob, în timpul creșterii pe MPA, se formează colonii uscate, denivelate, de culoare mată. În mediile lichide, la suprafață apare o peliculă albicioasă șifonată, MPB-ul devine mai întâi tulbure și apoi devine transparent. Provoacă lapte de turnesol albastru. Microbul este sensibil la reacția acidă a mediului. Temperatura optimă de dezvoltare este de 37°C, dar se poate dezvolta și la temperaturi puțin peste 0°C. Se caracterizează prin activitate proteolitică ridicată: lichefiază gelatina și serul de sânge coagulat; coagulează și peptonizează laptele; emite cantități mari de amoniac, uneori hidrogen sulfurat, dar nu formează indol. Provoacă hidroliza amidonului, descompune glicerina; dă o reacție acidă pe medii cu glucoză, lactoză, zaharoză.
Grupul de bacterii putrefactive include microorganisme care provoacă o descompunere profundă a proteinelor. În acest caz, se formează o serie de substanțe care au un miros neplăcut, un gust și adesea proprietăți otrăvitoare. Bacteriile putrefactive pot fi aerobe sau anaerobe, purtătoare de spori sau nepurtători de spori.
Bacteriile facultative aerobe putrefactive non-spori care se găsesc adesea în lapte includ bastonașe gram-negative Proteus vulgaris (Proteus), capabile să peptonizeze în mod activ laptele cu degajare de gaze. Odată cu dezvoltarea acestor microorganisme în lapte, aciditatea acestuia crește mai întâi ușor (datorită formării acizilor grași), apoi scade ca urmare a acumulării de produse alcaline. Bacteriile care nu formează spori, cum ar fi Proteus vulgaris, pot fi introduse în lapte din echipamente, apă și alte surse. În timpul pasteurizării laptelui, Proteus vulgaris moare.
Bacteriile aerobi cu spori includ Bac. subtilis (bat de fân), Vas. mesentericus (bat de cartofi), Vas. mycoides, Vas. megatherium, etc. Toate sunt mobile, colorate Gram pozitiv, se dezvoltă rapid în lapte, descompunând activ proteinele. În același timp, laptele se coagulează mai întâi fără o creștere semnificativă a acidității, apoi are loc peptonizarea laptelui de la suprafața cheagului. În unele bastoane de spori (de exemplu, fân), peptonizarea laptelui începe fără coagularea prealabilă a cazeinei. Dintre bacteriile anaerobe putrefactive din spori, te găsești în lapte. putrificus și tu. polimixa.
Tu. putrificus - o tijă mobilă care descompune proteinele cu formare abundentă de gaze (amoniac, dioxid de carbon, hidrogen, hidrogen sulfurat), tu. polymyxa este o tijă mobilă care formează gaze, acizi (acetic, formic), alcooli etilici și butilici și alte produse din lapte.
Sensibilitatea ridicată la o scădere a reacției mediului este caracteristică tuturor bacteriilor putrefactive. Această caracteristică este determinată de extrem oportunități limitate pentru dezvoltarea acestui grup de bacterii în producerea produselor lactate fermentate. Evident, în toate cazurile în care procesul de acid lactic se dezvoltă activ, activitatea vitală a bacteriilor putrefactive încetează. În producția de produse lactate fermentate, dezvoltarea bacteriilor putrefactive este posibilă numai în cazuri excepționale (ca urmare a dezvoltării unui bacteriofag, procesul de acid lactic este oprit complet sau în mare măsură, activitatea starterului se pierde , etc.). Sporii multor bacterii putrefactive pot fi găsiți în laptele pasteurizat. Cu toate acestea, practic nu joacă un rol în producția și depozitarea acestui produs. Acest lucru se datorează faptului că principala microfloră reziduală după pasteurizare sunt bacteriile lactice, ele însămânță și laptele în timpul îmbutelierii, prin urmare, pe fondul dezvoltării (deși slab, din cauza temperaturilor scăzute).
depozitare) a procesului de acid lactic, posibilitatea de reproducere a microorganismelor spori în laptele pasteurizat este neglijabilă. În producerea și depozitarea laptelui sterilizat, bacteriile cu spori joacă un rol important. Chiar și încălcările minore ale regimurilor de sterilizare pot duce la intrarea sporilor în laptele sterilizat și, ulterior, pot provoca alterarea în timpul depozitării.
DROJDIE
Clasificarea drojdiilor se bazează pe diferențele în natura reproducerii lor vegetative (diviziune, înmugurire). sporularea, precum și caracteristicile morfologice și fiziologice.
În funcție de capacitatea de a sporula, drojdiile sunt împărțite în care formează spori și care nu formează spori. Drojdiile din genurile Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Fabospora și Debaromyces se găsesc în produsele lactate fermentate din cele care formează spori, iar din cele care nu formează spori - genurile Torulopsis și Candida. S. A.
Korolev (1932) a împărțit drojdia găsită în produsele lactate în trei grupe în funcție de proprietățile lor biochimice.
Primul grup- drojdie care nu este capabilă de fermentație alcoolică, deși consumă unii carbohidrați prin oxidare directă; acestea includ Mycoderma spp., drojdia colorată fără spori Tornla.
A doua grupă- drojdie care nu fermentează lactoza, ci fermentează alte zaharuri; se poate dezvolta numai în cultură comună cu microorganisme care au enzima lactază, hidrolizând zahărul din lapte în monozaharide; acestea includ anumite specii de drojdie din genul Saccharomyces. După cum studiile lui V.I. Kudryavtsev (1954) și A.M. Skorodumova (1969), în produsele lactate fermentate preparate cu starter naturali, principalii reprezentanți ai acestui gen sunt drojdia din specia Sacch. cartilaginosus fermentand maltoza si galactoza. Potrivit lui V. I. Kudryavtsev, drojdia acestui grup poate influența pozitiv gustul și aroma produselor lactate fermentate, cu toate acestea, odată cu dezvoltarea lor excesivă, apare un defect - umflare. Acestea aparțin așa-numitei drojdii sălbatice și nu sunt utilizate în producția de produse lactate fermentate. Cu toate acestea, este posibil ca printre drojdiile acestui grup să se găsească culturi valoroase din punct de vedere productiv.
Al treilea grup - drojdie care fermenta lactoza. Studiile lui A. M. Skorodumova (1969) au arătat că printre drojdiile izolate din produse lactate fermentate (preparate cu aluat natural), numărul drojdiilor care fermentează independent lactoza este relativ mic - din 150 de tulpini - 32 (21%). Cel mai mare procent de lactoză de fermentare a drojdiei a fost izolat din ciuperci de chefir și aluat (34,1%). Lactoza de fermentare a drojdiei a fost identificată de A. M. Skorodumova ca Fabospora fragilis, Saccharomyces lactis, mai rar Zygosaccharomyces lactis. Capacitatea de a fermenta lactoza este deținută și de unele specii de Candida și Torulopsis - Candida pseudotropicalis var. lactosa, Torulopsis kefir, Torylopsis sphaerica izolat din ciuperca chefir (V. I. Bukanova, 1955).
Studiile efectuate în Japonia de T. Nakanishi și J. Arai (1968, 1969) au arătat, de asemenea, că cele mai comune tipuri de drojdie care fermenta lactoză izolate din lapte crud, sunt Saccharomyces lactis, Torulopsis versatilis, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis.
Pentru a stabili raportul dintre drojdie și zaharuri, culturile sunt însămânțate în paralel în zer lapte-pepton care conține doar lactoză și în must care conține maltoză. După menținerea la temperatura optimă, se constată prezența sau absența gazului.
Temperatura optimă pentru dezvoltarea drojdiei este de 25-30°C, de care trebuie luată în considerare la alegerea temperaturii de maturare a produselor a căror microfloră le include. Potrivit V. II. Bukanova (1955) principalul factor care reglează dezvoltarea diferitelor tipuri de drojdie în chefir este temperatura. Astfel, o temperatură ridicată (30-32 ° C) stimulează dezvoltarea Torulopsis sphaerica și a drojdiei care nu fermentează lactoza. Lactoza de fermentare a drojdiei se dezvoltă destul de bine la 18-20 ° C, cu toate acestea, o creștere a temperaturii la 25 și 30 ° C, de regulă, stimulează reproducerea lor.
Majoritatea drojdiilor preferă un mediu acid pentru dezvoltarea lor. Prin urmare, în produsele lactate fermentate, condițiile sunt favorabile acestora.
Drojdia este foarte răspândită în produsele lactate fermentate și poate fi găsită în aproape orice probă de produs preparat cu aluat natural. Cu toate acestea, drojdia se dezvoltă mult mai lent decât bacteriile de acid lactic, așa că se găsesc în produsele lactate fermentate în număr mai mic decât bacteriile de acid lactic.
Rolul drojdiei și al producției de produse lactate fermentate este excepțional de mare. De obicei, drojdiile sunt considerate în principal ca agenți cauzali ai fermentației alcoolice. Dar această funcție, aparent, nu este cea principală. Drojdia activează dezvoltarea bacteriilor lactice, fortifică produsele (S. Askalonov, 1957). Lactoza și alte zaharuri din drojdia care fermentează sunt capabile să producă substanțe antibiotice care sunt active împotriva bacilului tuberculos și a altor microorganisme (A. M. Skorodumova, 1951, 1954; V. I. Bukanova, 1955).
Dezvoltarea intensivă a drojdiei non-starter duce adesea la umflarea și modificarea gustului produselor precum smântâna, brânza de vaci și produsele din caș dulce. Dezvoltarea excesivă a drojdiei conținute în starter de kefir, cu încălcarea regimurilor tehnologice, poate provoca, de asemenea, formarea de gaze în chefir („ochi”) și chiar umflarea acestuia.
13 aprilie 2013: Suntem adesea expuși la bacterii de origine alimentară care pot provoca otrăviri, dar nu ne îmbolnăvim întotdeauna. De ce se întâmplă asta?
Profesorul Colin Hill și-a prezentat lucrările Societății pentru Microbiologie Generală la întâlnirea de toamnă din Nottingham. Descrie modul în care bacteriile folosesc diverse trucuri pentru a supraviețui în interiorul corpului, ceea ce, la rândul său, ajută la explicarea de ce otrăvirea alimentară poate fi atât de imprevizibilă.
Una dintre cele mai mari probleme pentru bacterii este acidul. Mediul acid din stomac și intestine ucide majoritatea microbilor care vin cu alimente.
Echipa de cercetare a profesorului Hill de la Universitatea din Cork a descoperit că bacteria Listeria, care poate fi găsită în brânzeturile moi și în alimentele refrigerate gata de consumat, supraviețuiește în medii dure prin utilizarea elementelor cheie ale alimentelor. Resturile de Listeria poate provoca infecții grave și uneori fatale, în special la femeile în vârstă și la femeile însărcinate.
Anumite componente ale alimentelor, cum ar fi aminoacizii și glutamatul, pot ajuta bacteriile prin neutralizarea acizilor și permițând bacteriilor să treacă nevătămată prin stomac. Profesorul Hill explică motivul pentru aceasta: „Oamenii care consumă alimente contaminate cu bacterii Listeria și, de asemenea, bogate în glutamat, precum brânzeturile moi și produsele din carne, au o susceptibilitate mai mare de a dezvolta boli grave în comparație cu persoanele care consumă aceeași cantitate de bacterii. dar în alimente sărace în glutamat. Desigur, lucrurile sunt complicate de faptul că alimentele cu conținut scăzut de glutamat pot fi amestecate cu alimente bogate în glutamat, cum ar fi suc de roșii, care poate crește și riscul de infecție.”
Listeria poate profita și de condițiile de depozitare a alimentelor pentru a supraviețui. „Bacteriile care sunt expuse la un pH scăzut (mediu acid) înainte de a pătrunde în organism se pot adapta și deveni mai rezistente la acizi și, prin urmare, mai bine echipate pentru a face față mediului acid din organism. De exemplu, Listeria, care contaminează în mod natural alimentele acide, cum ar fi brânza, este mai probabil să provoace o infecție decât cea găsită în apa cu pH neutru.
Profesorul Hill explică modul în care activitatea grupului său va ajuta la reducerea incidenței infecției cu Listeria. „În ultimul deceniu în Europa, numărul cazurilor de listerioză s-a dublat. Motivul pentru aceasta a fost adaptabilitatea bună a bacteriilor în alimente și organism. Cercetările noastre arată că consumul de Listeria într-un aliment poate fi sigur, în timp ce consumul aceleiași cantități într-un alt aliment poate fi fatal.”
„Înțelegând rolul mediului alimentar, suntem capabili să recunoaștem și să eliminăm alimentele Risc ridicat din dieta persoanelor susceptibile”.
Se încarcă...