Молочнокислые бактерий

Введение

Как правило, слово «бактерия» ассоциируется у нас с различными заболеваниями и прочими неприятностями. Однако это не совсем так. Ведь наше тело – это среда обитания самых  разнообразных микроорганизмов. Среди  них даже есть такие бактерии, без  которых нормальная жизнедеятельность  невозможна. К этой группе относятся  молочнокислые бактерии, обитающие  в кишечнике здорового человека. В целом они представляют собой  группу грамположительных микроаэрофильных микроорганизмов, которые способствую  брожению углеводов, образуя при  этом молочную кислоту. Такое брожение часто используется как при промышленном производстве продуктов для сохранения и переработки напитков и еды, так и в домашних условиях.

В организме бактерии выполняют множество полезных функций. Прежде всего, кисломолочные бактерии поддерживают оптимальный баланс кислотности в кишечнике благодаря своей способности вырабатывать уксусную и молочную кислоту.

Кроме того, они способствуют нормализации защитной функции кишечника, что помогает человеку справиться с  различными болезнетворными бактериями и прочими микроорганизмами. Молочнокислые  бактерии благотворно влияют на печень через подавление повышенной активности метаболитов.

Помимо уксусной и молочной кислоты эти полезные микроорганизмы способны вырабатывать такие летучие  соединения как сероводород и  перекись водорода, которые эффективно подавляют различные кишечные инфекции.

Множество проведенных исследований доказали, что кислотоустойчивые  бактерии, к которым относятся  молочнокислые микроорганизмы, производят множество микроэлементов и витаминов, которые способствуют оздоровлению организма в целом. При взаимодействии с другими веществами и между  собой они выделяют ферменты, необходимые для нормального обменного процесса и пищеварения, а также лучшего усвоения питательных веществ.

Особый интерес среди  всего разнообразия молочнокислых  бактерий представляют микроорганизмы семейства Lactobacillaccae и семейства Slreptocuccaccae. Последние широко применяются при изготовлении различных кисломолочных продуктов: сметаны, йогурта с фруктовыми наполнителями, а также творога. Такие молочнокислые бактерии как ацидофильная палочка, легко приживаются на стенках кишечника и препятствуют делению гнилостных бактерий, вредных для здоровья человека.

Для того чтобы ваш организм мог самостоятельно поддерживать необходимые  условия для размножения данных микроорганизмов, особых усилий не требуется. Достаточно придерживаться здорового  рациона питания. К сожалению, современный  мир устроен так, что выполнить  данное условие непросто. Вся проблема в том, что, несмотря на полноценное  питание, не все продукты из ежедневного  рациона соответствуют стандартам качества.

Кроме неправильного питания, на кишечную микрофлору пагубно влияют такие факторы как постоянное стрессовое состояние, злоупотребление  спиртными напитками и курение, а также длительное лечение антибиотиками.

Восстановить здоровую микрофлору в кишечнике можно, употребляя в  пищу домашние молоко, простоквашу, сметану, творог или кефир. Можно воспользоваться  магазинными молочнокислыми продуктами, однако пользы от них будет значительно  меньше.

В зависимости от вида, молочнокислые  бактерии способны по-разному влиять на состояние иммунной системы. К  примеру, бифидобактерии, в отличие от лактобактерий, тормозят иммунный ответ. Поэтому, прежде чем покупать кисломолочные продукты, обратите внимание на то, какие именно кисломолочные бактерии они содержат в своем составе.

С использованием молочнокислых  микроорганизмов изготавливается  множество лекарственных средств, которые назначаются при таких  нарушениях деятельности пищеварительной  системы как дисбактериоз, пищевое  отравление, диарея и прочие. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

• Молочнокислые бактерии. Классификация и характеристика
• Культуральные признаки молочнокислых бактерий
• Физиологические свойства молочнокислых бактерий
• Виды молочнокислых бактерий
• Промышленное значение молочнокислых бактерий
• Роль молочнокислых бактерий и бифидобактерий
• Влияние на организм человека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молочнокислые бактерии. Классификация и характеристика

Молочнокислые бактерии — группа микроаэрофильных грамположительных микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов. 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, неспорообразующихкокковидных 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.

     Молочнокислые бактерии составляют обширную группу микроорганизмов, образующих в результате брожения молочную кислоту. Основной средой обитания молочнокислых бактерий является почва, где они обычно сосредоточиваются вокруг корней культурных растений, особенно злаков. Молочнокислые бактерии часто встречаются в растительных, молочных, мясных продуктах, в кишечнике животных и человека. Среди множества микроорганизмов, имеющих практическое значение, они занимают одно из первых мест.

В литературе широко употребляются  два равнозначных родовых названия: лактобациллы (Lactobacillus) и лактобактерии (Lactobacterium). Правильнее было бы второе, так как молочнокислые бактерии, за редким исключением, спор не образуют. В определителе бактерий и актиномицетов Н. А. Красильникова они отнесены к роду Lactobacterium, и этот термин широко используется в отечественных трудах по технической микробиологии. Но поскольку родовое название - лактобациллы - вошло во многие классификации молочнокислых палочек, юридическая комиссия Международного комитета по номенклатуре бактерий в 1971 г. пришла к заключению о целесообразности сохранить в виде исключения родовое название Lactobacillus.

В настоящее время наибольшее признание получила классификация  молочнокислых палочек, разработанная  М. Рогозой и М. Шарп. В основу ее положено изучение физиологобиохимических свойств данных микроорганизмов. Согласно предложенном классификации, молочнокислые палочки относятся к семейству Lactobacillaceae, роду Lactobacillus. В пределах рода выделено три подгруппы: Thermobacterium, Streptobacterium и Betabacterium.

К первой относятся бактерии, которые в процессе брожения образуют в основном молочную кислоту и  имеют температурный оптимум  развития в пределах 40-60°С.

Во вторую группу входят виды, также образующие исключительно  молочную кислоту, не развивающиеся  при более низких температурах (25-37°С).

Третья группа состоит  из видов, которые в процессе

брожения, помимо молочной кислоты, образуют большое количество летучих  кислот (уксусной, муравьиной, углекислоты).

Виды, входящие в указанные  подгруппы, различаются по физиолого-биохимическим  свойствам. По классификации Рогозы и Шарп, род Lactobacillus состоит из 15 самостоятельных видов. В проекте Международного кодекса номенклатуры бактерий в систематику молочнокислых бактерий внесены некоторые изменения. Так, вид L. fermenti предложено называть L. i'ermentum. В подрод Betabacterium вновь введен вид L. pastorianus.

В общих чертах род Lactobacillus можно охарактеризовать следующим образом.

Морфология молочнокислых  бактерий. Это прямые палочки различных  размеров: от коротких (2-5 мкм) до длинных (12-15 мкм) и шириной 0,5-1 мкм, с закругленными  концами. Расположены они одиночно, попарно или небольшими цепочками. Для некоторых видов характерно включение зерен волютина. Молочнокислые бактерии, как правило, неподвижны, иногда образуют слизистую капсулу. Размножаются они простым делением; спор, за редким исключением, не образуют. По Граму окрашиваются положительно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Культуральные признаки молочнокислых бактерий

В жидкой среде в первые двое суток вызывают интенсивное  равномерное помутнение. Если в среду  добавлен мел, то наблюдается выделение  пузырьков углекислого газа. Клетки бактерий находятся во взвешенном состоянии  благодаря конвекционным токам, возникающим в результате выделения  продуктов реакции. По окончании  про округлые колонии с гладкой  поверхностью (S-тип, от англ. smooth-гладкий), слегка выпуклые сероватого цвета. Встречаются колонии звездчатой формы, шероховатые (R-тип, от англ. rough - шершавый, грубый). Описаны также единичные случаи образования слизистых колоний (О-тип). По размеру колоний молочнокислые палочки бывают мелкие (диаметр менее 2 мм), средние (2-4 мм) и крупные (более 4 мм в диаметре).

Молочнокислые палочки являются факультативными (условными) анаэробами, так как лучше растут без доступа  воздуха. При глубинном посеве на твердую питательную среду образуются плотные колонии в виде правильных линз (чечевицеобразные) треугольной  и неправильной формы или нежные, напоминающие снежинку или комочек  ваты. Вокруг колоний образуется зона растворения мела. Хороший рост наблюдается  в полужидкой питательной среде, содержащей 0,15-0,75% агара. Небольшие концентрации агара обеспечивают низкий окислительно-восстановительный потенциал среды и создают микроаэрофильные условия. По характеру роста в полужидкой среде М. Тоом, А. Ленцнер, М. Воронина, М. Микельсаар выделили пять вариантов: рост шариками, в виде продольной полосатости, придонный, поверхностный и равномерное помутнение среды.

 

 

Физиологические свойства молочнокислых                   бактерий

Эти свойства для некоторых  видов молочнокислых палочек, приведенные  в работах Рогозы и Шарп.

Молочнокислые бактерии очень  требовательны к источникам питания. Из углеводов они преимущественно  сбраживают гексозы и дисахариды, и только гетероферментативные виды да некоторые культуры L. plantarum сбраживают пентозы. По ферментативной деятельности молочнокислые бактерии разделяют на гомоферментативные, т. е. сбраживающие сахар до молочной кислоты, и гетероферментативные, образующие кроме молочной кислоты уксусную кислоту, этиловый спирт и углекислый газ.

Согласно современным  представлениям, гомо- и гетероферментативные молочнокислые палочки отличаются по механизму расщепления углеводов. Гомоферментативные виды содержат фермент альдолазу, но лишены пентозофосфокетолазы. В связи с этим молочнокислое брожение у них протекает как гликолиз. У гетероферментативных культур, наоборот, нет альдолазы и триозофосфатизомеразы, но есть пентозофосфокетолаза, поэтому расщепление углеводов здесь происходит исключительно по пентозофосфатному пути. В ходе гомофермен-тативного молочнокислого брожения образуется до 85-95% молочной кислоты. При гетероферментативном процессе выход молочной кислоты составляет около 60-70%.

Помимо углеводов, молочнокислые  бактерии нуждаются для своего роста  в аминокислотах, витаминах и  различных факторах роста. Они хорошо развиваются в слабокислых средах. Для большинства видов оптимальной  является активная кислотность среды  рН 5-6. Однако культуры, развивающиеся  в полуфабрикатах хлебопекарного производства, выдерживают и. рН 3-3,5.

Реакция среды и ее окислительно-восстановительный потенциал существенно влияют на характер молочнокислого брожения. Есть данные, что в кислой среде и при недостатке кислорода молочнокислые палочки образуют в основном молочную кислоту.

Высокая концентрация сахара (свыше 15%), соли (6%), накопление молочной и уксусной кислоты неблагоприятно сказываются на развитии молочнокислых  бактерий. Отличительной особенностью данной группы микробов является их спиртоустойчивость. Они способны развиваться в питательных субстратах при высоких концентрациях этилового спирта (18- 24% об.).

Роль молочнокислых бактерий в брожении теста была впервые  установлена М. Ф. Поповым в 1887 г., Холлигером в 1902 г., позднее Геннебергом в 1926 г. Со времени этих первых сообщений было описано более 20 видов кислотообразующих микроорганизмов в заквасках. При сравнении культуральных и биохимических признаков выделенных бактерий многие из них оказались весьма похожи. И только в последние годы благодаря классификации Рогозы и Шарп стало возможным упорядочить наши знания о молочнокислых палочках заквасок и теста.

Из 15 самостоятельных видов  молочнокислых бактерий в заквасках  описано 7. Ниже приводится общая характеристика видов, характерных для хлебопекарного производства. Lactobacillus delbruckii. Этот вид относится к подгруппе термобактерий. Клетки в виде крупных палочек длиной 5-9 и шириной 0,5-0,8 мкм расположены одиночно или попарно. Колонии округлой формы, мелкие выпуклые беловатого цвета. Зерен волютина не образуют.

Характерной особенностью бактерий данного вида являются их способность  сбраживать глюкозу без образования углекислого газа и оптимальная температура роста при 45-50°С. Из других углеводов они сбраживают сахарозу, мальтозу, галактозу, но не сбраживают лактозу, рафинозу, декстрины. Требовательны к содержанию в среде азотистых соединений. Бактерии этого вида хорошо развиваются в мучных средах и обладают большой интенсивностью образования -кислоты. Они широко используются в хлебопекарном производстве при выведении жидких дрожжей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды кисломолочных  бактерий

Lactobacillus

Lactobacillus leichmannii

Этот вид также входит в подгруппу термобактерий. Клетки бактерий более мелкие, чем у L. delbruckii (длиной около 4 и шириной 0,6-1 мкм), расположены одиночно или цепочками. Характерно наличие в клетках двух или более зерен волютина.