Молочнокислые бактерии: виды, классификация, значение

02.02.2020

Молочнокислое брожение.

Молочнокислое брожение — это анаэробное превращение сахара молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты. Оно играет определенную роль при производстве кисломолочных продуктов (просткваши, кефира, кумыса, сметаны), при квашении капусты, огурцов, силосовании кормов, изготовлении жидких дрожжей, заквасок, кваса.

Важным техническим продуктом молочнокислого брожения является молочная кислота, широко применяемая при производстве фруктовых соков консервов, в кондитерской, кожевенной, текстильной и других отраслях промышленности.

По характеру брожения различают две группы брожения молочнокислых бактерий.

1)	ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ (однотипные) бактерии образуют в основном (85-90 %) молочную кислоту и очень мало побочных продуктов.

С6 Н12 О6	–––––––––––––	2СН2 СНОНСООН
глюкоза		молочная кислота

2)	ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ (разнотипные) бактерии менее активные кислотообразователи, наряду с молочной кислотой образуют и другие вещества (кислоты, спирт, СО2, диацетил).

В зависимости от условий (РН, Т0, степени аэробности) характер конечных продуктов брожения может меняться у одного и того же вида молочных бактерий, поэтому резко разграничить эти две группы нельзя.

Химизм молочнокислого брожения.

Химизм молочнокислого брожения весьма сходен со спиртовым. Сбраживанию могут подвергаться как моносахара, так и дисахара.

Сходство процессов превращения сахаров при молочнокислом и спиртовом брожениях сохраняется лишь до пировиноградной кислоты. Отсутствием у гомоферментативных молочнокислых бактерий фермента (пируватдекорбаксилаза), способного вызвать декарбоксилированию пирвиноградной кислоты, объясняется невозможность образования уксусного альдегида. Пировиноградная кислота (не подвергается расщеплению и является в этом брожении клеточным акцептором водорода) восстанавливается в молочную кислоту под действием фермента лактинодегидрогеназы.

Восстановленная форма кофермента лактинодегидрогеназы НАД * Н2 отдает водород пировиноградной кислоте по следующей схеме:

СН3 СОСООН	+	НАД * Н2	+	СН2 СНСООН	+	НАД
пировиноградн. кислота				молочная кислота

У гетероферментативных бактерий превращение глюкозы происходит по-иному. Конечным акцептором при этом типе брожения служит пировиноградная кислота и уксусный альдегид. В результате образуется не только молочная кислота, но и другие продукты брожения (этиловый спирт, уксусная и янтарная кислота, эфиры и т.д.).

Возбудители молочнокислого брожения.

Молочнокислые бактерии имеют круглую форму и палочковидную, располагаются одиночно или цепочками. Все молочнокислые бактерии неподвижные, не образуют спор, грамоположительные, факультативные анаэробы.

Большинство молочнокислых бактерий требовательны к составу питательной среды и хорошо развиваются только при наличии необходимых аминокислот, витаминов роста. Молочнокислые бактерии обладают протеолитической активностью. У разных видов эта способность проявляется в неодинаковой степени, более активные палочковидные формы.

Молочнокислые бактерии хорошо выносят высушивание (сухие закваски хранятся годами), устойчивы к этиловому спирту. Установлено, что молочнокислые бактерии могут выделять антибиотические вещества. В природных условиях молочнокислые бактерии встречаются на различных растениях, в почве, на пищевых продуктах.

Классификация молочнокислых бактерий.

Классификация молочнокислых бактерий еще недостаточно разработана. Большинство исследователей кокковые формы объединяют в роды Streptococcus и Leuconostoc, а палочковидные — в род Lactobacillus.

Наиболее важными среди гомоферментативных бактерий являются следующие: молочнокислый стрептококк (Str.lactis) – кокки, соединенные попарно или короткими цепочками. Это мезофилы, оптимальная температура для их развития 30 35 0С. В среде они накапливают до 11 % молочной кислоты. Минимальная Т0 для их развития — 10 0С, максимальная – 40 45 0С. Некоторые расы образуют антибиотик низин. Молочнокислый стрептококк используется для изготовления кисломолочных продуктов (кислосливочного масла, сыров).

Сливочный стрептококк (Str.crеmoris) – мезофильный стрепококк, сферической формы, является слабым кислотообразователем. Применяют его в заквасках вместе с молочнокислыми стрептококками, некоторые штаммы вырабатывают антибиотик диплококцин.

Стрептококк термофильный (Str.termophilus), Т0 – оптимум 40 45 0С. Накапливают до 11 % молочной кислоты. Применяются для изготовления ряженки, южной простокваши, варенца, сыра.

Болгарская палочка (Lactobaccilus bulgarucum) – крупные палочки, образующие длинные цепочки. Температурный оптимум 40 45 0С. Сильный кислотообразователь, накапливающий 2,5 3,5 % молочной кислоты.

Сырная палочка (L.casei) образует более или менее длинные цепочки. Накапливают до 1,5 % молочной кислоты. Эта бактерия используется в сыроделии.

Ацидофильная палочка (L.acidophilus). Температурный оптимум 37 40 0С. Вырабатывает до 2,2 % молочной кислоты. Ацидофильные бактерии вырабатывают антибиотические вещества, препятствуют развитию возбудителей кишечных заболеваний. Используются в производстве ацидофильных продуктов. молочнокислая палочка (L.plantarum). Температурный оптимум 30 0С.

Образует до 1,3 % молочной кислоты. Применяются при квашении овощей и силосовании кормов.

Дельбрюковская палочка — не сбраживает лактозу (молочный сахар), поэтому в молоке не развивается. Температурный оптимум 45 – 50 0С, образует до 2,5 % молочной кислоты. Применяются в производстве молочной кислоты, приготовлении жидких дрожжей и хлебопечении.

Из гетероферментативных наиболее важными являются следующие виды Lactobacillus brevis – возбудитель брожения, протекающего при квашении капусты, огурцов. Образует молочную кислоту (до 1,2 %), уксусную кислоту, спирт СО2. Способны образовывать ароматические вещества, придающие сквашиваемому продукту приятный вкус и аромат.

Газообразующая палочка вызывает порчу томатов (вершинная гниль), томатных консервов.

Араматообразующие стрептококки — (Str.diacetilactis; Str.citrovorum и др.) образуют кроме кислот и СО2 ароматические вещества (эфиры и диацетилы), что обуславливает аромат кисломолочных продуктов.

Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 2020 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:

Похожая информация:

II. Классификация по видам хозяйственного использования
III.1.J. ПРИЧИНЫ НАРУШЕНИЙ СЛУХА. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НАРУШЕНИЙ СЛУХОВОЙ ФУНКЦИИ У ДЕТЕЙ
VIII) Классификация желез внутренней секреции
А) Классификация генераторов по способу возбуждения
Алкалоиды: химическая классификация; основные свойства, образование солей. Представители: хинин, никотин, атропин
Альдегиды и кетоны: классификация, строение, номенклатура, изомерия и основные методы синтеза
Аминокислоты: классификация, строение, номенклатура, изомерия и основные методы синтеза
Ателіктердің классификациясы
Биогенные элементы. Классификация биоэлементов по Вернадскому
Благо. Классификация благ

Поиск на сайте:

Источник: lektsii.org

скачать

Реферат на тему:

Молочнокислые бактерии

Молочнокислые бактерии — группа микроаэрофильных грамположительных микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов.[1] Молочнокислое брожение стало известно людям на заре развития цивилизации.

Молочнокислые бактерии

С тех пор им пользуются в домашних условиях и в пищевой промышленности для переработки и сохранения еды и напитков. Традиционно к молочнокислым бактериям относят неподвижных, неспорообразующих кокковидных или палочковидных представителей отряда Lactobacillales (например, Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus). В эту группу входят бактерии, которые используются в ферментации молочных продуктов, овощей. Молочнокислые бактерии играют важную роль в приготовлении теста, какао и силоса. Несмотря на близкое родство, патогенные представители отряда Lactobacillales (например, пневмококки Streptococcus pneumoniae) обычно исключаются из группы молочнокислых бактерий.

С другой стороны, дальние родственники Lactobacillales из класса актинобактерий — бифидобактерии часто рассматриваются в одной группе с молочнокислыми бактериями. Некоторых представителей аэробных спорообразующих родов Bacillus (например, Bacillus coagulans) и Sporolactobacillus (например, Sporolactobacillus inulinus) иногда включают в группу молочнокислых бактерий из-за сходства в метаболизме углеводов и их роли в пищевой промышленности.[2]

В природе молочнокислые бактерии встречаются на поверхности растений (например, на листьях, фруктах, овощах, зёрнах), в молоке, наружных и внутренних эпителиальных покровах человека, животных, птиц, рыб. Таким образом, помимо своей роли в производстве пищи и кормов, молочнокислые бактерии играют важную роль в живой природе, сельском хозяйстве и нормальной жизнедеятельности человека. Влияние ускоренной индустриализации производства молочнокислых бактерий, основанной на небольшом числе адаптированных для заводов штаммов, на природное разнообразие этих бактерий и здоровье человека пока остаётся неизученным.

Виды

Одним из наиболее распространенных видов молочнокислых бактерий является Streptococcus lactis. Это подвижная палочка, не образующая спор, хорошо окрашивается анилиновыми красителями и по Граму, в молодом виде имеет форму стрептококка. На мясо-пептонном агаре дает точечные круглые колонии, в толще агара — чечевицеобразные. S. lactis разлагает сахар без образования газов на две молекулы молочной кислоты. Наиболее благоприятная для развития температура составляет +30-35 °C.

Молочнокислый стрептококк постоянно встречается в самопроизвольно скисшем молоке. Под воздействием этой бактерии молоко обычно свертывается в течение первых 24 часов. Когда содержание молочной кислоты достигнет 6-7 г на литр, сбраживание сахара прекращается, так как более высокая кислотность губительно воздействует на молочнокислый стрептококк.

Lactobacillus bulgaricus — болгарская палочка. Бактерия названа так, потому что в свое время была выделена из болгарского кислого молока «ягурта». Бесспоровая неподвижная бактерия, достигающая 20μ в длину и часто соединяющаяся в короткие цепочки.

Является термофильной, и лучше всего растет при температуре от 40 °C. Молоко свертывает быстро, причем содержание молочной кислоты в нем доходит до 32 г/л, что в пять раз больше, чем при заражении молочнокислым стрептококком.

Болгарская палочка (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) — штамм лактобактерий, который был обнаружен в Болгарии.

Болгарская палочка (БП) — единственная лактобацилла, которая имеет растительное происхождение. Она была обнаружена в Болгарии.Примечательно, что при попытке переноса штамма на растения в другой регион бактерия видоизменяется и теряет свои исключительный свойства.

Польза молочнокислых бактерий

Поэтому болгарская палочка до сих пор закупается в Болгарии. Основной молочнокислый продукт, который производится по всему миру на базе болгарской палочки — это йогурт.

Первые исследования БП провел польский студент, который обратил внимание на высокую продолжительность жизни болгар (каждый четвертый житель Болгарии живет больше 100 лет). Затем Илья Мечников исследовал оздоравливающие свойства этого штамма и до конца своей жизни употреблял молочнокислые продукты на основе lactobacillus bulgaricus. С 80-х годов продукты на основе БП были введены в рацион космонавтов.

Йогурт на основе БП сейчас — единственный кисломолочный продукт в районе японцев. Удивительно: до второй мировой войны средняя продолжительность жизни в Японии не превышала 45 лет. И только после того, как йогурт на болгарской палочке стал доступен каждому японцу, Страна восходящего солнца вышла в тройку стран с максимальной продолжительностью жизни.

Это должен знать каждый

По ГОСТУ 31981-2013 йогуртом может называться только кисломолочный продукт, полученный с использованием болгарской палочки и термофильного стрептококка.Такой йогурт сложно найти в магазине. Каждый может приготовить его сам с использованием закваски ПРОБИНОРМ АКТИВ

Болгарская палочка — друг хороших и враг плохих

Болгарская палочка в сравнении с прочими штаммами лактобактерий способна лучше»прилипать» (адхезироваться) к слизистой кишечника. Время нахождения в кишечнике увеличивается и вместе с тем оздоравливающий эффект. Более того, БП — самый крупный вид лактобациллы, плюс она очень устойчива к воздействию условно-патогенных и патогенных бактерий. Как правило, БП оказывается сильней и вытесняет условно-патогенную флору.

К примеру, она способна побороть условно-патогенную бактерию Helicobacter Pylori, которая считается причиной возникновения язвы желудка и ДПК.

Не секрет, что 90% живых бактерий погибают на уровне желудка от соляной кислоты. БП проходит желудок лучше, чем прочие штаммы лактобацилл.

БПспособствует бурному росту в кишечнике Lactobacillus acidophilusи других полезных штаммов, которые обязательно должны присутствовать в кишечнике. Как правило, попытки размножить эти штаммы с помощью других методов очень затруднительны и не дают ощутимого результата.

БП вырабатывает D- молочную кислоту, а также лактазу, поэтому йогурты на основе болгарской палочки можно употреблять людям с лактазной недостаточностью.

БП обладает лучезащитным эффектом, выводит токсины, способна частично блокировать всасывание холестерина из пищи, стимулирует иммунную систему, а также благоприятно влияет на мочеполовую систему, нормализуя бактериальную флору слизистых.

Поистине, болгарская палочка – чудо, созданное природой для здоровья человека.

МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ (син. лактобациллы) — грамположительные палочковидные бактерии, относящиеся к роду Lactobacillus (Beijerinck, 1901), сем. Lactobacillaceae.

М. б. представлены разнообразными по форме палочками: от коротких коккообразных до длинных нитевидных (рис.). Длина клеток у различных культур одних и тех же видов зависит от состава среды, присутствия кислорода, способа инкубации. Размножаются М. б. делением перегородкой, что приводит к образованию цепочек. Ультратонкое строение клеток М. б. во многом сходно с другими грамположительными бактериями. На агаризованных средах образуют мелкие колонии.

М. б. не имеют содержащих цитохром дыхательных систем, неподвижны, не образуют каталазу, не восстанавливают нитраты в нитриты, не разжижают желатину, не образуют спор и пигмента; строгие анаэробы или факультативные. Обладают протеолитической активностью, обусловливаемой действием протеаз и пептидаз, липолитической активностью не обладают. Источником энергии для М. б. является молочнокислое брожение (см.). М. б. разделяют на гомоферментативные, образующие в результате сбраживания углеводов до 90% молочной к-ты, а также ничтожные количества летучих к-т, этилового спирта и углекислоты, и гетероферментативные, образующие ок. 50% молочной к-ты, 25% CO2, 25% уксусной к-ты и этилового спирта.

Систематика М. б. окончательно не разработана. В Определитель бактерий Берджи (Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 1974) в род Lactobacillus включено 25 видов. Трудность классификации заключается в изменчивости многих свойств этих микроорганизмов при культивировании на разных средах и в разных условиях. Исследование нуклеотидного состава ДНК показало, что содержание гуанина и цитозина в ДНК различных видов М. б. различно и лежит в пределах от 34,2 до 53,4 мол. %.

Антигенные свойства изучены недостаточно; получены предварительные данные о наличии антигенов, общих для многих видов М. б.

М. б. требовательны к источникам питания, не растут на простых средах; растут на средах, содержащих растительные отвары, мясные и дрожжевые экстракты, белковые гидро лизаты, т. к. М. б. нуждаются в аминокислотах, витаминах и ряде неорганических соединений; pH сред в пределах 5,0—6,5, оптимум pH 5,5. М. б. могут расти при pH 3,8 и ниже. Для культивирования М. б. широко применяется среда Рогозы либо ее модификации. Температурный режим от 15 до 45° в зависимости от видов.

М. б. встречаются в почве, сосредоточиваясь вокруг корневой системы, на культурных и дикорастущих растениях, в жел.-киш. тракте теплокровных животных и птиц, насекомых. У человека обнаруживаются на всем протяжении жел.-киш. тракта — от ротовой полости до прямой кишки. Представители М. б. (за немногим исключением) не патогенны для человека. Наиболее характерными являются L. acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. salivarius, L. fermenti и L. brevis. L. bifidus в Определителе бактерий Берджи (1974) выделен в отдельный род Bifidobacterium (см. Бифидобактерии).

М. б. применяют в хлебопечении, в молочной промышленности, в биол. консервировании многих продуктов (квашение овощей и фруктов), приготовлении кваса, силосовании. Для профилактики и лечения жел.-киш. заболеваний, авитаминозов и алиментарных анемий у животных применяют препараты, в состав к-рых входят и М. б.

И. И. Мечников указал на М. б. как на антагонисты гнилостных и патогенных микробов, обитающих в кишечном тракте человека, и предложил применять их в борьбе с кишечными дисфункциями и преждевременной старостью. Многие народы применяют кисломолочные продукты для лечения ожогов и ран, для профилактики и лечения жел.-киш. заболеваний.

Развитие микробиологии расширило область применения этих микроорганизмов: с помощью М. б. в промышленности получают молочную к-ту, используют для синтеза декстрана, применяемого в медицине в качестве частичного заменителя крови; выявлен ряд антибиотиков, продуцируемых этими микробами; используют М. б. при создании продуктов детского питания, в т. ч. применяемых с леч.-проф, целью у новорожденных. Ацидофильная паста используется в акушерско-гинекол. практике, дерматологии и хирургии. L. acidophilus входят наряду с В. bifidum и Е. coli в состав комплексного препарата «омнифлора», применяемого за рубежом для лечения кишечных расстройств. В нашей стране выпускается лактобактерин (см.), действующим началом к-рого являются лиофилизированные бактерии штаммов L. fermenti 90Т-С4 и L. plantarum 8Р-АЗ, обладающие высокой антагонистической активностью в отношении возбудителей дизентерии, энтеропатогенных кишечных палочек, стафилококка, протея, и бифидумбактерин (см.).

См. также Болгарская палочка.

Библиография: Ерзинкян Л. А. Биологические особенности некоторых молочнокислых бактерий, Ереван, 1971; Квасников Е, И. и Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования, М., 1975, библиогр.; Красильников Н. А.

Молочнокислые бактерии: виды, классификация, значение

Определитель бактерий и актиномицетов, с. 208, М.—Л., 1949; M e ч н и к о в И. И. Академическое собрание сочинений, т. 15, с. 247, М., 1962; Руководство по вакцинному и сывороточному делу, под ред. П. Н. Бургасова, с. 94, М., 1978; Bergey’s manual of determinative bacteriology, ed. by R. E. Buchanan a. N. E. Gibbons, Baltimore, 1975; L e r с h e M. u. R e u t e r G. Das Yorkommen aerob wachsender grampositiver Stabchen des Genus Lactobacillus Beijerinck im Darmin-halterwachsener Menschen, Zbl. Bakt., I. Abt. Orig., Bd 185, S. 446, 1962; R o g o s a M., Mitchell J. A. a. Wiseman R. F. A selective medium for the isolation and enumeration of oral lactobacilli, J. dent. Res., v. 30, p. 682, 1951.

Г. И. Гончарова.

Клетки некоторых видов молочнокислых бактерий, бульонная культура (96 час.): 1 — L. acidophilus; 2 — L. fermenti; 3 — L. plantarum; 4 — L. casei; 5 — L.buchneri; 6 — L. brevis; Х 1680.

Источник: magictemple.ru

Молочнокислые бактерии — группа микроаэрофильных грамположительных микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов[1]. Молочнокислое брожение стало известно людям на заре развития цивилизации. С тех пор им пользуются в домашних условиях и в пищевой промышленности для переработки и сохранения еды и напитков. Традиционно к молочнокислым бактериям относят неподвижных, неспорообразующих кокковидных или палочковидных представителей отряда Lactobacillales (например, Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus). В эту группу входят бактерии, которые используются в ферментации молочных продуктов, овощей. Молочнокислые бактерии играют важную роль в приготовлении теста, какао и силоса. Несмотря на близкое родство, патогенные представители отряда Lactobacillales (например, пневмококки Streptococcus pneumoniae) обычно исключаются из группы молочнокислых бактерий.

С другой стороны, дальние родственники Lactobacillales из класса актинобактерий — бифидобактерии часто рассматриваются в одной группе с молочнокислыми бактериями. Некоторых представителей аэробных спорообразующих родов Bacillus (например, Bacillus coagulans) и Sporolactobacillus (например, Sporolactobacillus inulinus) иногда включают в группу молочнокислых бактерий из-за сходства в метаболизме углеводов и их роли в пищевой промышленности[2].

Виды[править | править код]

Одним из наиболее распространенных видов молочнокислых бактерий является Lactococcus lactis. Это неподвижные кокки, не образующие спор, хорошо окрашиваются анилиновыми красителями и по Граму, в молодом виде имеют форму стрептококка. На мясо-пептонном агаре дают точечные круглые колонии, в толще агара — чечевицеобразные. L. lactis разлагает сахар без образования газов на две молекулы молочной кислоты. Наиболее благоприятная для развития температура составляет +30…+35 °C.

Молочнокислый лактококк постоянно встречается в самопроизвольно скисшем молоке. Под воздействием этой бактерии молоко обычно свертывается в течение первых 24 часов. Когда содержание молочной кислоты достигнет 6—7 г на литр, сбраживание сахара прекращается, так как более высокая кислотность губительно воздействует на молочнокислый лактококк.

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus — болгарская палочка. Бактерия названа так, потому что в своё время была выделена из болгарского кислого молока «йогурта». Неспорооробразующая неподвижная бактерия, достигающая 20 мкм в длину и часто соединяющаяся в короткие цепочки.

Является термофильной, и лучше всего растет при температуре от 42 °C. Молоко свертывает быстро, причем содержание молочной кислоты в нём доходит до 32 г/л, что в пять раз больше, чем при заражении молочнокислым стрептококком.

См. также[править | править код]

Лактобациллы

Примечания[править | править код]

↑ Salminen, S.; von Wright, A; and Ouwehand, AC (eds.). Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects. — 3rd ed. — New York : Marcel Dekker, 2004. — ISBN ISBN 0-8247-5332-1.
↑ Holzapfel, WH; Wood, BJB (eds.). The genera of lactic acid bacteria. — 1st ed. — London Blackie Academic & Professional, 1998. — ISBN ISBN 0-7514-0215-X.

Источник: ru.wikipedia.org

содержание .. 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 ..

МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ГРУПП МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Схемы классификации. Изучение процессов, вызываемых молочнокислыми бактериями в вине, должно проводиться после предварительного таксономического исследования и определения видовой принадлежности бактерий-возбудителей. Без таксономической идентификации бактерий даже тщательные технологические и биохимические исследования не смогут установить закономерностей в жизнедеятельности бактерий и воспроизвести их. Поэтому все работы в этой области прежде всего начинаются с изолирования из вин чистых культур молочнокислых бактерий и определения их вида.

Первую научную систему классификации молочнокислых бактерий разработал Орла-Иенсен в 2020 г.

Швейцарские исследователи Г. Мюллер-Тургау и А. Остервальдер подробно изучили химические изменения в больных винах, выделили возбудителей заболевания, изучили их морфологические, культуральные и биохимические свойства и присвоили им видовые названия Bact. mannitopoeum, Bact. gracile, Bact. intermedium, Micrococcus acidovorax, Micrococcus variococcus. Перечисленные названия были даны, однако, произвольно, без сопоставления с известными, уже описанными видами. В современных учебниках по технологии и микробиологии виноделия приводятся описания и названия этих микроорганизмов, которые при критическом рассмотрении являются в лучшем случае синонимами известных ранее.

Е. И. Квасников обосновывает необходимость сравнительного подхода к изучению молочнокислых бактерий, выделенных из различных природных субстратов [68, 73].

Большой вклад в изучение молочнокислых бактерий вина и их классификацию сделан группой ученых винодельческой стандии в Бордо (Франция) под руководством Э. Пейно [295, 300, 315]. Ими изучено более 700 штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из вин, и установлено соответствие признаков бактерий, описанных Г. Мюллером-Тургау и А. Остервальдером, вновь выделенным бактериям, идентифицированным по современным системам.

В табл. 33, составленной 3. Д. Рабинович по работам Э. Пейно, приведены возбудители заболеваний вина, идентичные по своим признакам и свойствам ранее описанным.

Таким образом, молочнокислые бактерии вина, описанные Г. Мюллером-Тургау и А. Остервальдером, нашли место в общей системе классификации молочнокислых бактерий и должны именоваться согласно номенклатуре, принятой в настоящее время. Исключение составляет Bact. tartarophtorum, описание которой не удалось идентифицировать ни с одним из выделенных штаммов. Э. Пейно считает, что свойство разлагать винную кислоту, положенное в основу характеристики данного вида, присуще также молочнокислым бактериям других видов и не может считаться основным видовым признаком.

В последние годы было предложено много новых схем и принципов классификаций.

Кроме общепринятых методов изучения морфологических, культуральных и физиологических свойств в качестве диагностических признаков учитывают потребность молочнокислых бактерий в витаминах, инфракрасные спектры поглощения, химический состав клеточных оболочек бактерий, серологические свойства, данные хроматографического изучения свободных аминокислот и другие методы [185].

Таблица 33

Видовое название молочнокислых бактерий по данным		Основные свойства вида
Мюллера-Тургау и Остервальдера	Пейно	Основные свойства вида
Micrococcus variococcus	Pediococcus cerevisiae	Гомоферментативные кокки , не сбраживающие пентоз
Micrococcus acidovorax	Pediococcus cerevisiae	То же
Bact. intermedium	Lactobacillus hilgardii	Гетероферментативные палочки , сбраживающие ксилозу, не сбраживающие арабинозу
Bact. mannitopoeum	Lactobacillus brevis	Гетероферментативные палочки, сбраживающие пентозы
Bact. gracile	Leuconostoc gracile	Гетероферментативные кокки, не сбраживающие пентоз
Bact. tartarophtorum	He соответствует какому- либо виду современной классификации	Палочки, разлагающие винную кислоту

Подробный анализ имеющихся схем классификаций молочнокислых бактерий проведен Е. И. Квасниковым и О. А. Нестеренко в монографии [73]. Схема классификации, предложенная для молочнокислых палочек английскими исследователями М. Рогозой и М. Шарп, признана европейскими микробиологами наиболее удовлетворительной [317].

Род Lactobacillus. К роду молочнокислых бактерий Lactobacillus относятся грамположительные неветвящиеся палочки, неподвижные, не восстанавливающие нитратов в нитриты, не образующие каталазы, сбраживающие углеводы с образованием молочной кислоты. Они характеризуются сложными потребностями в источниках питания, слабой дыхательной активностью, незначительным воздействием на белки и жиры, относительно кислотоустойчивы (способны расти при pH 3,8 и ниже), развиваются в анаэробных условиях.

До настоящего времени общепринятым является разделение рода лактобацилл на три подрода, проведенное Орла-Иенсеном: Thermobacterium объединяют гомоферментативные бактерии, которые развиваются при высоких температурах; Streptobacteri-um — гомоферментативные, развивающиеся при температурах 15—30°С; Betabacterium — гетероферментативные бактерии.

Для определения вида молочнокислых бактерий в литературе описан 41 тест [70]: рост при температуре 15 и 45°С и в присутствии 0,4% типоля, характер роста в лакмусовом молоке, предельное кислотообразование в молоке, конфигурация образуемой молочной кислоты, образование зерен волютина, образование .аммиака из аргинина и углекислого газа из глюкозы и цитратов, гидролиз эскулина, сбраживание арабинозы, ксилозы, рам-нозы, фруктозы, маннозы, галактозы, сорбозы, а-метил-D-ман-нозида, а-метил-D-глюкозида, мальтозы, лактозы, сахарозы, трегалозы, целлобиозы, мелибиозы, рафинозы, мелезитозы, инулина, декстрина, гликогена, крахмала, глицерина, эритрита, адо-нита, маннита, дульцита, сорбита, инозита, салицина, амигда-лина.

А. А. Ленцнер, М. А. Тоом и сотр. [132] отобрали 16 тестов, диагностическая ценность которых, по их мнению, достаточна для определения вида лактобацилл. В табл. 34 приведены физиолого-биохимические свойства некоторых видов молочнокислых бактерий и видовая характеристика палочковидных бактерий, составленная ими с учетом общепризнанных схем классификации.

Согласно схеме классификации М. Рогозы и М. Шарп [317], гетероферментативные палочки L. buchneri отличаются от L. brevis сбраживанием мелезитозы, L. fermenti отличаются от других

гетероферментативных палочек тем, что не растут при температуре 15°С, а растут при 45°С. Гомоферментативные палочки L. plantarum отличаются от гетероферментативных сбраживанием целлобиозы, рамнозы, мелезитозы, маннозы и другими признаками (рис. 32 и 33).

Французские исследователи [266, 315] предлагают и следующим образом обосновывают необходимость введения специфической классификации молочнокислых бактерий для энологиче-ской бактериологии. Сбраживание мелезитозы, целлобиозы, рафинозы и других сахаров для энологии не имеет большого практического значения. Гораздо важнее отношение бактерий к сахарам, распространенным в винных средах, таким, как арабиноза и ксилоза.

Функция сбраживания пентоз у кокков и палочек заслуживает особого внимания. Оказывается, что кокки чрезвычайно редко сбраживают ксилозу, но еще реже палочки сбраживают ара-бинозу. Также немногочисленны кокки, которые сбраживают обе эти пентозы, и палочки, которые не сбраживают ни одну из пентоз.

Таким образом, обнаруживается параллелизм между формой клеток и некоторыми функциями брожения. Эти наблюдения придают большую ценность тестам сбраживания пентоз. В связи с этим предложен для дифференциации молочнокислых палочек пентозный тест, который взят за основу в системе классификации Вогна. Для энологической классификации предложен и второй тест — сбраживание лимонной кислоты.

В табл. 35 приведена классификация молочнокислых бактерий вина на основании пентозного теста и сбраживания лимонной кислоты [315].

Таким образом, по энологической классификации имеется две разновидности L. plantarum: гомоферментативные бактерии,

сбраживающие пентозы и разлагающие лимонную кислоту, и бактерии, разлагающие лимонную кислоту и не сбраживающие пентоз. Такая характеристика бактериальных видов удобна для практического виноделия.

Род Pediococcus. К роду Pediococcus относятся грамположи-тельные, неспорообразующие, неподвижные кокки, располагающиеся единично, парами, кучками (см. рис. 36), тетрадами, но никогда цепочками; микроаэрофильные или анаэробные, часто требующие присутствия С02 для роста, образующие D (—) молочную кислоту или смесь кислот D (—) и L ( + ), не восстанавливающие нитраты и нитриты, не разжижающие желатину, в основном не образующие каталазу, гомоферментативные. Некоторые штаммы продуцируют слизь из сахарозы [73].

В вине встречается вид Pediococcus cerevisiae — гомоферментативные кокки, не сбраживающие пентоз. Этот вид анаэробен и требует для своего роста присутствия углекислого газа. Всегда сбраживает глюкозу, фруктозу, маннозу, целлобиозу, трегалозу.

Гомоферментативные кокки, сбраживающие пентозы, относятся к виду Pediococcus pentosaceus.

Род Leuconostoc.

Бактерии рода Leuconostoc относятся к гетероферментативным коккам, имеющим удлиненную яйцевидную форму; располагаются единично, парами или короткими цепочками (рис. 34, 35). Особенностью лейконостоков является неспособность их образовывать из аргинина аммиак, как правило, они не имеют каталазы. При сбраживании углеводов наряду с молочной кислотой образуют С02, этиловый спирт и летучие кислоты; некоторые штаммы образуют маннит из фруктозы. Растут при температуре 10°С, но не при 45°С [73].

Энологический интерес представляет отношение гетероферментативных кокков к пентозам, которые сбраживаются преимущественнее гексоз. Брожение сахарозы и гексоз часто ослабленное и эта черта стабильная, не адаптивная. Предлагается различать варианты вида Leuconostoc oenos (см. табл. 35) по классификации молочнокислых бактерий вин, приведенной выше [315].

Характеристика вида Leuconostoc oenos: гетероферментатив-ные кокки, располагающиеся в виде цепочек, грамположительны, развиваются при pH ниже 5,0 и даже ниже 4,0; микроаэро-фильны или анаэробны, сбраживают глюкозу, иногда сахарозу, редко — рафинозу. Пентозы (арабиноза и ксилоза) сбраживаются обе или одна из них. Яблочная кислота сбраживается при низком pH, сбраживается лимонная кислота. При потреблении сахаров образуется D (—)-молочная кислота. Leuconostoc oenos выделяется из вин при яблочно-молочном брожении, реже — из испорченных вин.

Э. Пейно [297] приводит следующее описание вида Leuconostoc gracile: грамположительные кокки, располагающиеся иногда в виде цепочек, развивающиеся при pH ниже 5,0 и даже ниже 4,0, гетероферментативные, микроаэрофильны или анаэробны. Кроме глюкозы и фруктозы ферментируют лишь немногие сахара. Иногда сбраживают сахарозу, редко мальтозу, в исключительных случаях — лактозу. Не сбраживают арабинозу, ксилозу, рамно-зу. Яблочную кислоту сбраживают при низких значениях pH, всегда разлагают лимонную кислоту. При потреблении сахаров образуется молочная кислота D (—). Leuconostoc gracile изолируется из вин при яблочно-молочном брожении.

По мнению ряда авторов [223, 297, 304, 306], Leuconostoc gracile совершенно идентичен виду Bact. gracile, описанному Г. Мюл-лером-Тургау и А. Остервальдером в 2020 г.

Классификация молочнокислых бактерий, изолированных из вин, выполнена во многих винодельческих районах мира. Проведено определение видового состава молочнокислых бактерий и в нашей стране. По наблюдениям Л. С. Юстратовой [230], из вин Молдавии наиболее часто выделяются гомоферментативные палочки, реже гетероферментативные палочки. Г. Ф. Кондо [79] в молдавских винах неоднократно найдены молочнокислые кокки.

Выделение в чистую культуру и таксономическое определение молочнокислых бактерий из армянских вин проведено Э. О. Петян [138] и Б. П. Авакяном [2]. Определен видовой состав молочнокислых бактерий в винах Крыма (Южный берег, предгорная и степная части), в винах Кировабадского района Азербайджанской ССР и в некоторых винах Одесской области. Выделенные штаммы молочнокислых бактерий принадлежали к го-моферментативным палочкам Lactobacillus plantarum и коккам Pediococcus cerevisiae и гетероферментативным палочкам Lactobacillus brevis и L. buchneri и коккам Leuconostoc gracile и Leuconostoc oenos. В табл. 36 приведен количественный состав выделенных культур по районам и соотношение биохимических групп бактерий. Из приведенных данных видно, что наиболее распространены в исследованных винах гетероферментативные палочки и гетероферментативные кокки. Гомоферментативные палочки и кокки встречались реже. Для сравнения в таблице приведены также данные, полученные Э. Пейно в основном при анализе французских вин [150].

В других винодельческих районах соотношение биохимических групп молочнокислых бактерий может быть, несомненно, иным. Не исключена возможность иного соотношения и в зависимости от состава вина, условий года, природных условий района.

Из работ, посвященных экологии молочнокислых бактерий в отдельных винодельческих районах страны, надо отметить исследования Р. Г. Гогоберидзе [47] грузинских вин и В. П. Журавлевой [60] туркменских вин.

Источник: sinref.ru

1 Общая характеристика молочнокислых бактерий и их особенности, типы брожения

2 Гомоферментативные и гетероферментативные молочнокислые бактерии

3 Получение накопительной культуры молочнокислых бактерий

4 Качественные реакции на молочную кислоту

1 Общая характеристика молочнокислых бактерий

и их особенности, типы брожения

Молочнокислые бактерии относятся к семействам Lactobacillaceae и Streptococcaceae. Распространение в природе молочнокислых бактерий определяется их сложными потребностями в питательных веществах и способом получения энергии. Они почти никогда не обнаруживаются в почве или водоемах. В естественных условиях они встречаются:

в молоке, молочных продуктах, в местах переработки молока (Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis и другие лактобациллы; Streptococcus lactis);
на поверхности растений как эпифитная микрофлора и на разлагающихся растительных остатках (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis, Leиconostoc mesenteroides);
в кишечнике и на слизистых оболочках человека и животных как представители нормальной микрофлоры (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus faecalis, Streptococcus bovis (зеленящий стрептококк) и др.).

В связи с тем, что молочнокислые бактерии используются для приготовления пищевых продуктов и выступают как возбудители болезней человека и животных, они представляют собой группу большого экономического значения.

Морфология клеток. Это морфологически гетерогенная группа бактерий, она включает палочковидные и сферические организмы, длиной от 0,7–1,1 до 3,0–8,0 мкм, расположенных единично или собранных в цепочки. Все молочнокислые бактерии грамположительны, не образуют эндоспор (за исключением Sporolactobaсillus inulinus), капсул, и в подавляющем большинстве неподвижны. Форма и длина клеток у различных культур одних и тех же видов молочнокислых бактерий часто зависит от состава среды, присутствия кислорода и способа культивирования.

Физиолого-биохимические свойства. Это факультативные анаэробы, использующие в качестве источника энергии углеводы и образующие в качестве основного продукта брожения молочную кислоту (по этому признаку их объединяют в отдельную обширную группу микроорганизмов). У всех молочнокислых бактерий обнаруживаются сложные потребности в факторах роста: витаминах группы В, аминокислотах, пуринах и пиримидинах. Отличительная физиологическая особенность молочнокислых бактерий – их высокая устойчивость к молочной кислоте, что является следствием характерного для них энергетического метаболизма. Способность молочнокислых бактерий образовывать и переносить довольно высокие концентрации молочной кислоты имеет важное селективное значение, так как такое свойство дает им возможность успешно конкурировать с большинством других бактерий в средах, богатых питательными веществами.

Молочнокислые бактерии обычно способны только к брожению.

Молочнокислым брожением называют анаэробное разложение углеводов молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты и других продуктов. В зависимости от того, какие молочнокислые бактерии вызывают это брожение и какие при этом образуются продукты, оно бывает двух типов – типичное, или гомоферментативное, и нетипичное, или гетероферментативное.

Химизм гомоферментативного молочнокислого брожения прост. Он заключается в гладком расщеплении гексозы на две молекулы молочной кислоты, без образования газообразных продуктов, по следующему суммарному уравнению:

С6Н12О6 = 2СН3-СНОН-СООН + 18 ккал.

Промежуточными продуктами при этом брожении являются пировиноградная кислота и водород. Присоединяя водород, пировиноградная кислота образует молочную кислоту.

Химизм нетипичного молочнокислого брожения более сложный, так как здесь при сбраживании углеводов, наряду с молочной кислотой, гетероферментативные бактерии образуют ряд других соединений: уксусную и янтарную кислоты, этиловый спирт, углекислоту и водород. Усложнение процесса брожения связано с тем, что эти бактерии содержат в своих клетках фермент карбоксилазу, а у гомоферментативных бактерий он отсутствует. Общий химизм этого процесса может быть представлен схематическим уравнением так:

2С6Н12О6 = СН2СНОН-СООН + СООН-СН2-СН2СООН +

СН3СООН + СН3СН2ОН + СО2 + Н2 + х ккал.

Молочнокислые бактерии можно разделить на две физиолого-биохимические подгруппы, различающиеся по продуктам, которые образуются из глюкозы в результате брожения (эта классификация была предложена в 2020 г. А.И.Клюйвером, Г.Л.Донкером): гомоферментативные и гетероферментативные.

Соседние файлы в папке Скорина

Источник: studfile.net

Молочнокислое брожение лежит в основе силосования, квашения овощей, переработки молока в кисломолочные продукты и сыр. Кислый вкус черного хлеба определяется также молочной кислотой. Данные процессы вызывает группа молочнокислых бактерий, которая очень разнообразна и широко распространена в природе.

Молочнокислые бактерии обитают на поверхности растений, в молоке, на пищевых продуктах, в кишечнике человека и животных.

Молочнокислые бактерии в основном — анаэробы, но существуют виды, которые способны жить в аэробных условиях. Клетки молочнокислых бактерий по форме кокки или палочки, могут быть одиночными или соединены в цепочки.

Молочнокислые бактерии грамположительные, не способны образовывать споры, требовательны к источникам азота и витаминам (многие из них не развиваются на простых синтетических средах).

Классификация молочнокислых бактерий еще недостаточно разработана. Большинство исследователей кокковые формы объединяют в роды Streptococcus и Leuconostoc, а палочковидные — в род Lactobacillus.

Молочнокислые бактерии можно разделить:

— на гомоферментативные(конечным продуктом брожения является молочная кислота)

C6H12O6 ® 2CH3CHOHCOOH

глюкоза молочная кислота

— на гетероферментативные(конечными продуктами брожения являются уксусная кислота, глицерин, этиловый спирт)

C6H12O6 ® 2CH3CHOHCOOH+CH3COOH+CH2OHCHOHCH2OH+CH3CH2OH+CO2

глюкоза молочная кислота уксусная кислота глицерин этиловый спирт

Молочнокислые бактерии сбраживают моно- и дисахариды. Часто те из них, которые обитают в молоке, сбраживают лактозу, но не действуют на сахарозу. В качестве источника азота эта группа бактерий используют пептоны, смесь аминокислот.

По отношению к температуре молочнокислые бактерии можно разделить:

— на мезофильные — с оптимумом роста 25-350С

— на термофильные— с оптимумом роста около 40-450С.

Отдельные молочнокислые бактерии холодоустойчивы и могут развиваться при относительно низких положительных температурах (50С и ниже). При нагревании до 60-800С они гибнут в течение 10-30 мин.

Молочнокислые бактерии обладают определенной протеолитической активностью, обусловливаемой действием протеиназ и пептидаз.

Протеолитическую активность проявляют как кокковые формы, так и термофильные палочки, стрептобактерии. В процессе протеолиза белков молока, особенно в начале культивирования определенных штаммов в молоке, происходит накопление аминокислот: главным образом аспарагиновой кислоты, глицина, серина, глутаминовой кислоты, треонина, тирозина, валина, фенилаланина, изолейцина, а также пептидов.

Молочнокислые палочковидные бактерии обладают большей протеолитической активностью, чем кокковые формы. Так, L.bulgaricus, L.casei могут переводить до 25-30% казеина в растворимую форму, тогда как Str. cremoris и Str.lactis — 15 — 17%.

Гидролиз белков молока молочнокислыми бактериями осуществляется с помощью внеклеточных протеиназ. Существует прямая зависимость между степенью созревания сыра, его вкусом, ароматом и содержанием в нем свободных аминокислот, накапливаемых протеолитически активными молочнокислыми бактериями.

Для молочнокислых бактерий лучшая питательная среда — молоко. В нем есть все необходимые вещества для развития этих микроорганизмов. В такой среде могут развиваться и другие микроорганизмы: дрожжи, плесени, гнилостные, маслянокислые бактерии. Но молочная кислота быстро подавляет их рост.

Если простокваша долго сохраняется на воздухе, то на ее поверхности образуется белая бархатистая морщинистая пленка. Такая же пленка бывает на поверхности рассола при квашении огурцов, капусты и других овощей. Это и есть молочная плесень — Geotrichum candidum. Она всегда сопутствует молочнокислому брожению и является его нежелательным спутником. Окисляя молочную кислоту, образуемую молочнокислыми бактериями, до углекислого газа и воды, молочная плесень снижает кислотность. В результате в среде начинают развиваться гнилостные бактерии.

Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 4241; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных |

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: