niedziela, 15 stycznia 2017

Nad czym biedzą się studenci czyli charakterystyka fizjologiczna i biochemiczna bakterii Lactobacillus izolowanych z żywności

Hodowla bakterii w różnych temperaturach

Makroskopowa ocena bakterii
Rodzaj Lactobacillus to najliczniejsza grupa spośród bakterii kwasu mlekowego. Są bardzo powszechne w środowisku (rośliny, mleko, przewód pokarmowy człowieka oraz układ moczowo- płciowy). Najczęściej występują one w miejscach bogatych w aminokwasy, węglowodany oraz pochodne nukleotydów. Często w pożyteczny sposób działają na organizm człowieka. Są to Gram dodatnie pałeczki, metabolizują cukry do kwasu mlekowego. Oprócz kwasu mlekowego produkują także: kwas mrówkowy, octowy, etanol i dwutlenek węgla. Mogą być homo- lub heterofermentatywne. Żyją w środowisku względnie beztlenowym. Są termofilne- rozwijają się w temperaturze 20-28oC, lub mezofilne (wykazują wzrost w 37-45oC).

W zależności od składu pożywki hodowlanej oraz wieku hodowli bakterie te mogą tworzyć długie, wąskie i proste pałeczki, jak również formy wygięte, a nawet krótkie i grube. Na podłożu stałym rosną w postaci gładkich, matowych lub śliskich kolonii o zabarwieniu kremowym. Mają wielkość od 2 do 5 mm. Nie wytwarzają rzęsek i spor.

Bakterie mlekowe do wzrostu potrzebują egzogennych peptydów i aminokwasów powstałych z proteolizy białek. W razie niedoboru tych związków niektóre aminokwasy syntetyzowane są z nieorganicznych form azotu. Lactobacillus pozyskując aminokwasy wykorzystują swój system proteolityczny. Poprzez degradację białek i peptydów, np. albumin, globulin, kazeiny, bakterie otrzymują niezbędne do wzrostu substancje. Zdolności do proteolizy białek wykorzystuje się w przemyśle, przy produkcji żywności. Rozkład białek nadaje zapach, teksturę i smak np. serom typu Cheddar.Najlepiej rosną na podłożu MRS. Jest to podłoże wybiórcze, dzięki temu nie rosną na nim inne bakterie towarzyszące.

W mojej pracy dyplomowej opisuję bakterie wyizolowane z kapusty, marchewki i sera. Pierwszym etapem badań była hodowla bakterii na podłożu MRS. Po kilkudniowej inkubacji opisano morfologię wyhodowanej kolonii (jest to opis makroskopowy). Kolonia Lactobacillus jest biała/ kremowa, z równym brzegiem, wypukła, ma wielkość kilku mm.

Kolejno bakterie te przeniesiono na szkiełka podstawowe i dokonano barwienia Grama. Jest to metoda badawcza, która umożliwia odróżnienie bakterii Gram- dodatnich od Gram- ujemnych. Aby wykonać barwienie Grama należy kolejno nanosić na szkiełka: fiolet krystaliczny, płyn Lugola, alkohol, safraninę. Tak przygotowane preparaty ogląda się pod mikroskopem.

Po barwieniu Grama należy wyizolować genomowe DNA oraz dokonać reakcji PCR. PCR to metoda powielania łańcuchów DNA polegająca na łańcuchowej reakcji polimerazy DNA w wyniku wielokrotnego podgrzewania i oziębiania próbki. Po reakcji PCR wykonano elektroforezę. Elektroforeza jest techniką analityczną, stosowaną w biologii molekularnej, jej istotą jest rozdzielenie mieszaniny związków chemicznych na możliwie jednorodne frakcje przez wymuszanie wędrówki ich cząsteczek w polu elektrycznym. Elektroforeza jest niezbędna do określenia przynależności gatunkowej bakterii Lactobacillus.

Ostatni etap mojej pracy to hodowla bakterii w bulionie odżywczym w obecności odpowiednich cukrów, soli oraz odpowiedniej temperatury i pH. Badania te mają na celu określenie, jak szczepy Lactobacillus rozwijają się w obecności glukozy, sacharozy, laktozy oraz w odpowiednich stężeniach soli (2%, 3%, 5%, 7%, 10%). Temperatury, które stosowałam w swojej pracy mieściły się w zakresie 6- 83oC, natomiast wartości pH w zakresie 2-10.

Bakterie Lactobacillus najlepiej rozwijały się w temperaturze 37oC. Oznacza to, że większość bakterii wyizolowanych z żywności to termofile. Bakterie Lactobacillus w procesie fermentacji wykorzystują glukozę, sacharozę oraz laktozę. Objawia się to pojawieniem się żółtego zabarwienia z probówkach (na początku był to kolor bordowy). Optymalne pH do wzrostu bakterii wynosi około 5-7. Natomiast im większe stężenie soli w pożywce, tym wzrost bakterii Lactobacillus jest utrudniony.

Agnieszka Lewandowska
Biotechnologia inż

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz