Общая характеристика и свойства молочнокислых бактерий

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………
1.	ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………….....
1.1.	Общая характеристика и свойства молочнокислых бактерий……….
1.2.	Дрожжевые организмы…………………………………………………
1.3.	Взаимоотношения между молочнокислыми бактериями и дрожжами………………………………………………………………..
2.	МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ……………………...
2.1.	Объекты исследований…………………………………………………
2.2.	Питательные среды………………………………………………… ….
2.3.	Методы исследований…………………………………………………
3.	РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ…………
3.1.	Выделение молочнокислых бактерий и дрожжей из молочных продуктов и изучение их свойств……………………………………..
3.1.1.	Морфолого-культуральные и физиолого-биохимические свойства лактококков……………………………………………………………...
3.1.2.	Морфолого-культуральные и физиолого-биохимические свойства лактобацилл……………………………………………………………..
3.1.3.	Морфолого-культуральные и физиолого-биохимические свойства дрожжей…………………………………………………………………
3.2.	Антагонистические свойства молочнокислых бактерий и дрожжей..
3.3.	Определение чувствительности молочнокислых бактерий и дрожжей к антибиотикам………………………………………………
3.4.	Изучение биохимического свойства молочнокислых бактерий и дрожжей…………………………………………………………………
3.5.	Микробиологическая характеристика заквасок ……………………...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………….

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Актуальность исследования. В Казахстане, как и в других странах СНГ, сложилась тенденция использования достижений биотехнологии для комплексной и эффективной переработки сельскохозяйственного сырья на пищевые цели. В настоящее время наметилась тенденция в разработке и внедрении кисломолочных продуктов (так называемых биопродуктов) с широким спектром заквасочной микрофлоры, продукты метаболизма которой играют важную роль в профилактике различных заболеваний. Перспективным является конструирование новых функциональных продуктов на основе молочного сырья, разработка технологий их получения для населения, проживающего в регионах с неблагополучной экологической обстановкой, а также лиц, принадлежащих к так называемой группе риска, т.е. предрасположенных к заболеваниям желудочно-кишечного тракта [1, 2].

Одним из направлений биотехнологии в настоящее время является разработка способов получения нового поколения кисломолочных продуктов с применением микроорганизмов - пробиотиков и продуцентов биологически активных веществ [3].

Одной из главных задач молочной промышленности является совершенствование ассортимента и повышения качества молочной продукции, создание продуктов, отличающихся повышенным спросом у населения, наиболее полно отвечающих требованиям сбалансированного питания. Современное состояние молочной отрасли Казахстана на сегодня характеризуется относительной стабильностью и значительным потенциалом для дальнейшего развития. В республике насчитывается 265 предприятий по переработке молока, вырабатывающих до 50000 тонн кисломолочной продукции в год. Кроме того, в питании населения Казахстана играют важную роль национальные кисломолочные продукты на основе кобыльего и верблюжьего молока. В Казахстане, где развито коневодство и верблюдоводство, производство таких ферментированных продуктов имеет вековую традицию. Казахстанскими учеными Т.Ш.Шармановым, М.Г.Шигаевой, М.Г.Саубеновой изучены пищевая и биологическая ценность кумыса и шубата, ассоциации молочнокислых бактерий и дрожжей составляющие основу микрофлоры продуктов и пути повышения качества и лечебно-профилактических свойств национальных кисломолочных продуктов [4-6].

В настоящее время закваски, используемые для производства кисломолочных продуктов, завозятся из ближнего и дальнего зарубежья, зачастую без подробной их характеристики в части показателей безопасности и паспортов. В связи с этим, возникает необходимость создания отечественных заквасок - композиций и консорциумов биологически активных штаммов микроорганизмов для производства кисломолочных продуктов на основе новых штаммов микроорганизмов, выделенных из природных источников различных сырьевых зон молочного производства Казахстана

Изучение микробиологического состава молочных продуктов, производимых в домашних условиях, важно для определения доминирующих видов, ответственных за спонтанное молочнокислое брожение, пополнения сведений о распространении молочнокислых бактерий, отбора новых биологически активных культур для создания заквасок.

Цель исследования

Целью данного исследования является отбор и изучение активных штаммов молочнокислых бактерий и дрожжей из продуктов смешанного молочнокислого брожения для получения заквасок.

Для реализации поставленной цели были определены следующие основные задачи:

Ø выделение новых молочнокислых бактерий и дрожжей из молочных продуктов домашнего производства.

Ø изучение их морфолого-культуральных и физиолого-биохимических свойств.

Ø изучение антимикробных свойств выделенных культур молочнокислых бактерий.

Ø изучение чувствительности выделенных культур молочнокислых бактерий к антибиотикам.

Научная новизна

Впервые из молочных продуктов домашнего производства выделено 22 штаммов молочнокислых бактерий и 4 штамма дрожжей.

Установлено наличие в продуктах молочнокислых бактерий и дрожжей, способствующих получению домашних кисломолочных продуктов спонтанного брожения, и создают предпосылки научного обоснования рекомендаций по производству молочной продукции для детского и лечебно-профилактического питания.

Экспериментально доказана возможность создания консорциума молочнокислых бактерий L.acidophilus А-1, L.acidophilus А-2, L.bulgaricus В-1, Lactococcus lactis Л-1 и дрожжей Torulopsis kefir var kumis Т-1 из культур, выделенных из молочных продуктов, обладающего промышленно-ценными свойствами.

Практическая значимость

Выделены новые биологически активные штаммы молочнокислых бактерий и дрожжей, перспективные для пищевой промышленности и биотехнологии, которые депонированы в коллекцию микроорганизмов ЗКГМУ им. М.Оспанова

В данной работе использовано, некоторые научные результаты из диссертации Адмановой Г.Б.

Объем и структура работы

Научно-исследовательская работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, выводов и списка использованных источников. Материалы научно-исследовательской работы изложены на 31страницах, содержат 10 рисунков, включают 13 таблиц. Список литературы включает 36 источника.

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Обзор литературы

Общая характеристика и свойства молочнокислых бактерий

Молочнокислые бактерии – морфологически гетерогенная группа микроорганизмов, широко используемых в народном хозяйстве.

Многие молочнокислые бактерий обладают способностью образовывать в большом количестве молочную кислоту, к которой они сами в значительной степени толерантны и при подходящих условиях могут довольно быстро размножаться, вытесняя другие микроорганизмы. Так «естественные накопительные культуры» этих бактерий содержатся в кислом молоке и молочных продуктах, кислом тесте, кислой капусте, силосе и т.п [5, 7].

Консервирующие действие молочнокислых бактерий давно используют для предохранения многих продуктов от порчи – квашение овощей (капусты, огурцов, помидоров, арбузов и т.д.) и фруктов. Определенное значение имеют они и при засолах рыбы (сельдь, килька). Велика роль молочнокислых бактерий в биологическом консервировании кормов – силосовании. В нашей стране в связи с грандиозными задачами по развитию животноводства силосование кормов, поставленное на строго научную основу, приобретает особое значение.

Важную роль молочнокислые бактерии играют в хлебопечении, особенно при приготовлении ржаного хлеба (они входят в состав кислых заквасок) [8].

Молочнокислые бактерии используются и в спиртовой промышленности. Молочная кислота, накапливаемая ими, применяется для подкисления заторов с целью подавления посторонних микроорганизмов. Область применения молочной кислоты значительна (пищевая промышленность, медицина и т.д.) [5].

По форме клеток молочнокислые бактерии – палочки и кокки. Размеры их варьируют у отдельных видов.

Источником энергии для этих бактерий является молочнокислое брожение, при котором АТФ образуется в процессе анаэробного окисления органических субстратов в ходе реакций субстратного фосфорилирования. По отношению к кислороду они занимают промежуточное положение между облигатными анаэробами и цитохромсодержащими факультативными и облигатными аэробами. Большинство молочнокислых бактерий остро нуждаются в присутствии в среде ряда аминокислот, различных витаминов и биологически активных веществ. Потребность в них у отдельных видов и штаммов очень варьирует.

Молочнокислые бактерии относятся к родам Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus и Pediococcus [9, 10, 11].

Бактерицидность молочнокислых продуктов и их полезное действие на организм человека и животных многие исследователи объяснили действием содержащейся в них молочной и других кислот (уксусной, муравьиной и т.д.), спиртов, перекисей и других метаболитов, накапливаемых молочнокислыми микробами в процессе их роста и развития. В основе действия таких метаболитов – снижение рН и ингибирование вследствие этого роста бактерий, вызывающих порчу пищи. Дальнейшие исследования явления антагонизма лактобактерий показали, что они являются продуцентами антибиотических веществ. Так, Lc.lactis ssp. lactis, например, выделяют низин, Lc.lactis ssp. cremoris – диплококцин, Lb.acidophilus – ацидофилин, который угнетает развитие гнилостных бактерий, стрептококков и стафилококков, возбудителей брюшного тифа, паратифов А и В, дизентерии, туберкулеза, дифтерии и лактоцидин, который активен против кислотоустойчивых бактерий, а также плесневых грибов. Lb.plantarum выделяет лактолин, Lb.brevis – бревин, Lb.delbrueckii – булгарикан, Lb.gasseri – гассерицин [12, 13].

Благоприятными местами обитания для молочнокислых бактерий являются молоко и молочные продукты. В молоко они попадают из почвы, поверхности растений, покровов и слюны животных. В молоке постоянно, хотя и в небольшом количестве обнаруживаются лактобациллы. Среди лактококков в молоке чаще встречается вид Lactococcus lactis subsp.lactis и реже L.lactis subsp.cremoris. Выделенные из сырого молока бактерии вида L.lactis subsp.cremoris обычно имели низкую ферментативную активность [13].

Молочнокислые бактерии (палочковидные и кокковые формы) часто выделяют из самоквасных молочнокислых продуктов (простокваши, кефира, йогурта и др.) [14].

Исключительно кропотливая и трудоемкая работа по выделению, изучению чистых культур и подбору заквасок молочнокислых бактерий может оказаться малоэффективной, если не будут приняты меры по длительному сохранению их. Во многих странах для этой цели созданы национальные коллекции.

Дрожжевые организмы

Дрожжи широко применяется в биотехнологии, и являются объектами многих прикладных и фундаментальных исследований. На использовании этих микроорганизмов основано производство важнейших продуктов питания, кормовых добавок, лекарственных препаратов [15, 16].

Дрожжами называют грибы, которые существуют на протяжении всего или большей части жизненного цикла в виде одиночных клеток. Под общим названием дрожжи объединяются почкующиеся и делящиеся грибы.

Дрожжи в культурах на плотных средах растут в виде колоний разного цвета формы и консистенции, а в жидких средах образуют муть, пленки и осадки.

Дрожжи очень широко распространены в кисломолочных продуктах и могут быть обнаружены почти в любом образце продукта, приготовленного на естественных заквасках. Однако дрожжи развиваются гораздо медленнее, чем молочнокислые бактерии, поэтому в кисломолочных продуктах они обнаруживаются в меньшем количестве, чем молочнокислые бактерии [11].

Таким образом, роль дрожжей в производстве кисломолочных продуктов исключительно велика. Обычно дрожжи рассматривают главным образом как возбудителей спиртового брожения. Но эта функция, по-видимому, не основная. Дрожжи активизируют развитие молочнокислых бактерий, витаминизируют продукты. Дрожжи, сбраживающие лактозу и другие сахара, способны вырабатывать антибиотические вещества, активные против туберкулезной палочки и других микроорганизмов [17, 18].