A tejsavas erjesztés és Lactobacillaceae család - típusú erjedés - General Microbiology - Cikkek
A tejsavas erjesztés és Lactobacillaceae családba
A tejsavbaktériumok egyesítjük egy Sem. Lactobacillaceae. Bár ez a csoport a morfológiailag heterogén (beleértve a hosszú és rövid rúd és coccusok), ez lehet leírni, viszonylag jól fiziológiás szempontjából. Minden kapcsolódó Gram-pozitív baktériumok, nem képez spórákat (kivéve Sporolactobacillus inulinus), és a túlnyomó többsége még. Mindannyian használja a szénhidrátok energiaforrásként és engedje tejsav. Ezzel szemben az Enterobacteriaceae. is képező laktát, tejsavbaktériumok tudják csak fermentálni; ezek nem tartalmaznak hemoprotein (például a citokróm és kataláz). Ennek ellenére, Lactobacteriaceae nőhetnek jelenlétében légköri oxigén; mint anaerob, mégis aerotoleráns. Ha bármilyen baktérium növekvő aerob körülmények között, de nem termel kataláz, akkor valószínűleg annak tudható be, a tejsav baktériumok.
Annak szükségességét, hogy a növekedési faktorok. Másik jellemzője a tejsavbaktériumok - ez az igény növekedési anyagok. Nem E csoport reprezentatív képviselője nem tud növekedni olyan tápközegben, amely glükózt és ammónium-sói. A legtöbb szüksége valamilyen vitaminok (lactochrome, tiamin, pantoténsav, nikotinsav és a folsav, biotin), és aminosavak, valamint a purin és pirimidin. Kultivi-ruyut ezek a baktériumok túlnyomórészt tartalmazó komplett táptalajokon viszonylag nagy mennyiségű élesztőkivonat, paradicsomlé, tej savó, és még a vér. Meglepő módon, bizonyos tejsavbaktériumok (és más organizmusok, végző fermentációs) során tartalmazó tápközegen növesztve vér formában citokrómok, és még esetleg képesek foszforiláció a légzési láncban. A tejsavbaktériumok tehát nem szintetizálni porfirinek; porfirinek, ha adunk a közeghez, ezek közül néhány a baktériumok képesek képezni megfelelő geminovye pigmentek.
Ezért a tejsavbaktériumok - egyfajta anyagcsere fogyatékos”, ami valószínűleg eredményeként a specializáció (növekedés, a tej és más környezetekben tápanyagokban gazdag, a növekedést szabályozó szerek), elvesztette a képességét, hogy szintetizálni sok metabolitok. Másrészt, sokan képesek nem található a legtöbb más szervezetek; tudják használni a tejcukor (laktóz). Ebben ezek hasonlóak több bélbaktériumok (pl, Escherichia coli). Laktóz a növényvilágban, mint kiderült, nem fordul elő; van kialakítva az emlősök, vyde kívánnak létrehozni tej és ezért felszívódik. Így, hogy képesek a laktózt lehet tekinteni, mint egy a környezethez való alkalmazkodás, a tipikus emlős belekben. Laktóz - diszacharid, amely kezdete előtt az utat a katabolizmus hexózok kell osztani:
Laktóz + H2 0 ^ 0 ^ galaktozidáz -glükóz + D-galaktóz
A galaktóz foszforilezés után alakítjuk glukóz-foszfát.
A kapcsolat a formáció nagy mennyiségű tejsav táptalaj a tejsavbaktériumok számára jól kell pufferolt. Leggyakrabban erre a célra hozzáadott kalcium-karbonátot. Agar táptalajon szuszpenziójával CaCO3 ( „kréta agar”) sav képződését keresztül érzékeli a transzparens fényudvar a telepek körül.
Bérleti és élőhely. Szaporítása tejsavbaktériumok azok komplex jellege határozza tápanyag követelményeket és eljárás annak előállítására energia (csak fermentáció). Ezek a baktériumok szinte soha nem találtak a talajban vagy a vízben. A vad azok találhatók:
a) a tejben, a feldolgozás helyét és tejtermékek
(Lactobacillus lactis, L. bulgaricus, L. helveticus, Lactobacillus casei, L. fermentum, L. brevis; Streptococcus lactis, S. diacetilactis);
b) felbonthatja növények és növényi maradvány (Lactobacillus plantarum, L. delbriickii, L. fermentum, L. brevis; Streptococcus lactis-ban; Leuconostoc mesenteroides);
c) a bélben és a nyálkahártyák az emberek és állatok
(Lactobacillus acidophilus; Bifidobacterium, Streptococcus faecalis, S. salivarius, S. bovis, S. pyogenes, S. pneumoniae).
Streptococcus faecalis - egy normális lakója az emberi bélben; S. bovis gyakori az emésztőrendszerben a kérődzők. Sok streptococcusok ártalmatlan lakói a száj, légúti és húgyúti, a nemi szervek; hanem az streptococcus van és a vér paraziták - nagyon virulens kórokozók.
Miatt a formáció nagy mennyiségű tejsavat, amelyhez maguk nagyrészt toleráns tejsavbaktériumok megfelelő körülmények között, képes reprodukálni meglehetősen gyorsan, kiszorítva más mikroorganizmusok. Emiatt ők könnyű termeszteni a szelekciós táptalajra és könnyen előállíthatók. „Természetes megtakarítási kultúra” a baktériumokat találtak savanyú tej és tejtermékek, a kovász, savanyú káposzta, szilázs, stb
Katabolizmus szénhidrát és a fermentációs termékek. Attól függően, hogy milyen termék képződik fermentációja folyamán a glükóz - csak tejsav vagy más szerves termékek és a CO2. - tejsav baktériumok általában osztva homofermentatív és heterofermentatív (8.2 táblázat.). Ez tükrözi a régi felosztása az alapvető különbség az, ahogyan a katabolizmus cukrok.
Homofermentatív tejsavas erjedés. Homofermentatív tejsavbaktériumokat gyakorlatilag csak az egyik formája a tejsav (amely legalább 90% az összes fermentációs termékek). Glükóz Katabolizmus fordul elő őket fruktozodifosfatnomu path (baktériumok rendelkeznek a szükséges enzimek e, beleértve az aldoláz) és hidrogén, hasítjuk a dehidrogénezési gliceraldehid-3-foszfát, átadásra kerül piruvát. Sztereospecifitást laktát (a), és ez attól függ, hogy a jelenléte laktatratsemazy amely a képződött termék - D (-) -, L (+) - vagy a DL-tejsav. Csak egy kis töredéke a piruvát dekarboxilezzük, fordult ecetsav, etanol és CO2. valamint acetoinná. A melléktermékek mennyiségét képződött függ, nyilvánvalóan oxigén.
A heterofermentatív tejsavas erjedés. A heterofermentatív tejsavbaktériumok nem a fő enzimek fruktozodifosfatnogo módon - aldoláz és triózfoszfát-izomeráz. A kezdeti átalakítása glükóz tőlük jön csak pentózfoszfát útvonal, azaz a révén glükóz-6-foszfát és 6-foszfogiükonát és ribulóz-5-foszfát (lásd. ábra. 7.4 és 8.2). Ribulóz-5-foszfát hatására epimeráz alakítjuk xilulóz-5-foszfátot, amelynek eredményeként tiamin pirofoszfát-függő reakcióban katalizált pentozofosfoketolazoy, hasítja alkotnak glitseraldegidfosfata és acetylphosphate:
Nem növekvő, a sejteket mostuk Leuconostoc mesenteroides glükóz fermentum szinte sztöchiometrikus a következő egyenlet szerint
egy laktát, etanol, és a szén-dioxid. Így, ezek a baktériumok -acetil keresztül nyerjük acetil-CoA és az acetaldehid etanollá (ábra. 8.2). Egyéb heterofermentatív Lactobacillusok acetil- alakítjuk, részben vagy teljesen be ecetsavval, amely kíséri átadása a nagy energiájú foszfát kötés ADP alkotnak ATP. A felesleges hidrogént vezetünk ebben az esetben a glükóz, amely képződik a mannit. Glitseraldegidfosfat keresztül piruvát alakítjuk laktát. A ribóz Leuconostoc mesenteroides tejsavas fermentumok acetát.
Ha a fermentálás a képződött fruktóz heterofermentatív baktériumok laktát, acetát, CO2 és mannitol:
Fruktóz 3 - „laktát + acetát + CO2 + Mannit
Fruktóz így tehát arra szolgál, mint egy akceptor a felesleges redukáló ekvivalensek:
Fruktóz + NADH2 - »mannit + NAD
Lactobacillus plantarum (= pentosus vagy arabinosus) glükóz fermentumok homofermentatív módon és pentózok hasítja keresztül fosfoketolazy fordult tejsavat és acetátot. Meg kell jegyezni, hogy még az ilyen tipikus homofermentatív baktérium Lactobacillus casei, bár fermentumok glükóz szerinti homofermentatív, utak, de átalakul ribóz acetát és laktát által heterofermentatív. Ribóz szintézisét indukálja neki fosfoketolazy. Ha a sejteket szaporítjuk egy tápközegben ribóz, mossuk, majd azt követően, hogy ezek erjedésnek glükózt, mint egy heterofermentatív baktériumok.
Erjesztés, végzett Bifidobacterium bifidum. A heterofermentatív tejsavbaktériumok V.bifidum kapta ezt a nevet azok V- vagy Y-alakú (lat. Bifidus- villás). Köztudott, hogy érvényesül a belekben a csecsemők, különösen a szoptatott. Ez a függőség a forgalmazási a módszer csecsemő táplálására annak tulajdonítható, hogy a szükségességét baktériumok tartalmazó szénhidrátok N-acetilglükózamin, amelyek csak jelen van az emberi tej, de nem tehén. Minden tagja a Bifidobacterium nemzetség - szigorú anaerob; nem tudják elviselni az oxigén jelenléte, és annak szükségességét, hogy a növekedés-t tartalmazó atmoszférában 10% CO2. Mivel ezek váltak ismertté a szokatlan jellemzői a tejsav baktériumok, bifidobaktériumok is találtak a bélflóra a felnőttek, és sok más helyen, még a rothadó iszap, és most megkülönböztetni számos faj a nemből. A bifidobaktériumok cleave glükóz a következő egyenlet szerint
Ie erjesztett neki fosfoketolaznomu parazita módon. Ezeknek sem aldoláz vagy glükóz-6-foszfát, de tartalmaznak aktív fosfoketolazy lehasító fruktóz-6-foszfát és xilulóz-5-foszfát-acetil és eritróz-4-foszfátot vagy gliceraldehid-3-foszfát. Hexóz alávetni a következő átváltási:
Tejsavbaktériumok alkalmazása a háztartásban, a mezőgazdasági és élelmiszer-készítmény. Ha egy nem-tartalmazó, steril oldat, együtt cukrok és komplex összetételű nitrogénforrást, és a növekedési faktorok hagyja levegő nélkül hozzáférést vagy egyszerűen öntsük a hajó elegendően nagy mennyiségű ilyen oldatot, akkor hamarosan megjelenik a tejsavbaktériumok. Ezek csökkentik a pH-érték <5 и тем самым подавляют рост других анаэробных бактерий, которые не могут развиваться в столь кислой среде. Какие именно молочнокислые бактерии вырастут в таких накопительных культурах, зависит от прочих условий. Благодаря своему стерилизующему и консервирующему действию, основанному на подкислении среды, молочнокислые бактерии используются в сельском и домашнем хозяйстве и в молочной промышленности.
Előállítása szilázs. A tejsav baktériumok élnek a növényeken, fontos szerepet játszanak a tárolása jövőbeli takarmány az állatállomány. A készítmény a szilázs használunk a cukorrépa levél, kukorica, burgonya, fű és lucerna. A termény összenyomódik és a melasz, adunk hozzá annak érdekében, hogy növeljék a hányad, C / N, és a hangyasav vagy bármely szervetlen sav előre, hogy biztosítsa preferenciális növesztését a lactobacillus és streptococcusok. Ilyen körülmények között nem ellenőrzött tejsavas erjesztéssel készül.
A készítmény savanyú káposzta. Savanyúkáposzta is egy olyan termék, amelyben a készítmény a tejsavbaktériumok van szó. A felaprított meghintjük sóval (2-3%), és sűrített káposzta levegő kizárása kezdődik spontán tejsavas erjedés, amely részt vesz az első Leuconostoc (a kialakulását CO2), majd később a Lactobacillus plantarum.
Tejtermékek. A tejsavbaktériumok képző savval és a terméknek egy bizonyos íz, széles körben használják a tejiparban. Sterilezett vagy pasztőrözött tej vagy tejszín fermentáljuk hozzáadásával, mint a kovász tiszta ( „start”), a kultúra tejsavbaktériumok. Fermentált tejet készítünk vajkrém, savanyú keresztül Streptococcus lactis, S. cremoris és Leuconostoc cremoris. Erjedés közben, diacetil teszi az olajat jellegzetes szag.
A készítmény a tejtermékek (táblázat. 8.3) startertenyészetként is használják starterkultúrákat tejsav baktériumok, és bizonyos sav generátorok anyagok, így a terméket, jellegzetes szagú. Aromás író úgy kapjuk a fent említett starter tenyészetek, előállítására alkalmazott fermentált tejtermékek olaj. Kavargó együtt tejsav is tartalmaz ecetsavat, acetoin és diacetil. Joghurt állítottunk elő a homogenizált pasztörizált teljes tejet beoltjuk Streptococcus thermophilus és a Lactobacillus bulgaricus (alkalmazása után fermentálására tartják a tejet 2-3 óra hosszat 43-45 ° C-on). Című biogurt a kereskedelemben kapható savanyú tej, fermentált Lactobacillus acidophilus és a Streptococcus thermophilus.Kefir tartozik tejsavat tartalmazó termékek sav és az etanol; ez nyert tej (tehén, birka vagy kecske). Kovászt készítünk az úgynevezett kefirszemcsékből, melynek keretében még nem teljesen ismert a közösség a szervezetek, köztük lactobacillus, streptococcus, mikrococcus és élesztők. Savanyító tejet végezzük 15-22 ° C-on 24-36 órán át. Elkészítéséhez kumisz használt szamár tej, beoltjuk a kultúra tartalmazó Lactobacillus bulgaricus és az élesztő a nemzetség Torula.
A tiszta tejsavat, mellyel a különböző ipari célokra, és adalékanyagként élelmiszerekhez fermentálásával állítjuk elő. A tej vagy tejsavó erjesztik alkalmazásával Lactobacillus casei, vagy L. bulgaricus. A fermentáció a glükóz és a maltóz alkalmazni L. delbruckii, L.leichmannii vagy Sporolactobacillus inulinus. A forrás a szükséges növekedési faktorok melasz és maláta.
sav képződése a savas tesztet használjuk annak emelési, továbbá feltéve, hogy a tejsavbaktériumok, különösen a Lactobacillus plantarum és L. coryneformis. Starterkultúrák lactobacillus és mikrococcus is használják előállítására nyerskolbász (szalámi, kolbász). Formázás tejsav és a pH csökkentésével, tejsavbaktériumokat akadályozni elrontja a típusú kolbászok, amelyek nincsenek kitéve forráspontú.