จุลินทรีย์นม. จุลินทรีย์ของนมและผลิตภัณฑ์จากนม
ตู้เย็นไม่ทำงานและต้องทำอะไรกับนม? วิธีทำนมเปรี้ยวโฮมเมดหรือนมอบหมัก ทำไมเราถึงต้องการแบคทีเรียกรดแลคติกและพวกมันมาจากไหนในลำไส้ของเรา? ค้นหาคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้และ "สูตรอาหาร" สำหรับการทดลองทำอาหารที่บ้านได้ในบทความของเรา!
“การพักผ่อนในชนบทในฤดูร้อนเป็นเรื่องดี! พื้นที่ อิสระ วิ่งและเล่นได้มากเท่าที่คุณต้องการ! ทุกวัน - การค้นพบใหม่และความประหลาดใจ และหลังจากเดินเล่นอย่างสนุกสนาน มันดีมากที่ได้นั่งที่โต๊ะไม้และกินทุกอย่างที่แม่ปรุงโดยไร้ร่องรอย” ซาชาและนาสยาคิดขณะกลับบ้านเย็นวันหนึ่งในฤดูร้อน
อุ๊ย! - Nastya พูดขึ้นมาที่บ้าน - ไฟไม่ติดทั้งบ้านเราหรือบ้านข้างเคียงก็มืด!
แม่พบเด็ก ๆ ที่ประตู
คุณนึกภาพออกไหม - เธอพูด - เกิดอุบัติเหตุขึ้น และไฟฟ้าจะไม่สามารถใช้ได้จนถึงเย็นวันพรุ่งนี้ เราจะนั่งข้างแสงเทียนราวกับว่าเรามีชีวิตอยู่ในศตวรรษที่ 19 เพียงแค่ต้องคิดออกว่าจะทำอย่างไรกับนมสด ตู้เย็นเก่าจะไม่เก็บอุณหภูมิไว้จนถึงวันพรุ่งนี้ - นมจะเสีย
แม่คิดอยู่ครู่หนึ่งแล้วหัวเราะแล้วพูดว่า:
ฉันไม่ใช่นักชีววิทยาหรืออะไร ตอนนี้เราจะจัดการกับ "การช่วยเหลือ" ของผลิตภัณฑ์ ไปทานอาหารเย็นกันเถอะ กินทุกอย่างที่อาจเสียได้ก่อนพรุ่งนี้ แล้วเราจะทำการทดลองทำอาหารกัน
และสนใจ Sasha และ Nastya วิ่งตามแม่ของพวกเขา Nastya หยิบอัลบั้มของเธอออกมาแล้วถามว่า:
แม่ขอฉันเขียนและวาดสิ่งที่คุณบอกฉันได้ไหม
แน่นอน! แล้วพรุ่งนี้เราจะไม่แค่เลี้ยงพ่อแต่ยังสนุกสนานกับเรื่องราวของเราด้วย
ด้วยคำพูดเหล่านี้ แม่ของฉันหยิบเหยือกนมออกจากตู้เย็นมืด เทนมครึ่งหนึ่งลงในเหยือกแล้วใส่ครีมเปรี้ยวหลายช้อนลงไป
แม่ทำทำไม ท้ายที่สุดตอนนี้นมที่มีครีมเปรี้ยวจะกลายเป็นรสจืด - Nastya รู้สึกประหลาดใจ
ไม่เลย. ฉันไม่ได้บอกคุณเหรอว่าคีเฟอร์, โยเกิร์ต, นมอบหมักและผลิตภัณฑ์นมหมักอื่น ๆ ทำมาจากอะไร? ไม่? จากนั้นฟัง ครีมเปรี้ยวจะหมักนมให้เป็นโยเกิร์ตโฮมเมด แรงกระตุ้นที่นี่คือแบคทีเรียกรดแลคติคซึ่งมีอยู่แล้วในครีมเปรี้ยวและจะเร่งกระบวนการหมักของนมที่เหลืออยู่ที่อุณหภูมิห้อง ถ้าเราทิ้งนมไว้บนโต๊ะ มันจะเปรี้ยวเอง มันจะกลายเป็นจืดชืด เนื่องจากแบคทีเรียที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงจะเข้าไปในนม รวมถึงพวกที่ไม่มีประโยชน์เลยแม้แต่น้อยและเป็นอันตรายต่อเราด้วยซ้ำ หรือทำให้นมเปรี้ยวรสจืดแต่ประการใด เราสามารถพูดได้ว่าด้วยความช่วยเหลือของครีมเปรี้ยวเราจะเร่งกระบวนการทำนมให้เร็วขึ้นเราจะนำมันไปที่ "ช่องทาง" ที่เราต้องการเท่านั้น และพรุ่งนี้เพื่อไม่ให้นมเปรี้ยวเป็นเวลานานในความร้อนเราจะอบแพนเค้ก
จะเกิดอะไรขึ้นกับนมเมื่อถูกแบคทีเรียหมัก? - ถาม Nastya
แบคทีเรียเปลี่ยนน้ำตาลในนมเป็นกรดแลคติกและนอกจากนี้ตัดหรือพูดให้ถูกต้องกว่าคือสลายโปรตีนนมเป็นชิ้น ๆ แม่ของฉันตอบ
Sasha ถามว่า:
แม่คะ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าโยเกิร์ตยังอุ่นอยู่นานๆ?
อย่างที่พวกเขาบอกว่ามันจะเปอร์ออกไซด์ - แบคทีเรียจะทวีคูณแปรรูปนมและกรดแลคติกหรือน้ำส้มสายชูจำนวนมากจะสะสมในโยเกิร์ตซึ่งจะทำให้เปรี้ยวและจืดสนิท และยิ่งอุณหภูมิที่เก็บนมเปรี้ยวไว้สูงเท่าไร แบคทีเรียก็จะเพิ่มจำนวนเร็วขึ้นเท่านั้น และนมเปรี้ยวก็จะยิ่งเปรี้ยวเร็วขึ้นเท่านั้น
Nastya คิดว่า:
และหมายความว่าอย่างไร - "ทิศทางที่เราต้องการ"?
แม่ตอบว่า:
ซึ่งหมายความว่านมจะหมักแบคทีเรียที่มีประโยชน์ต่อร่างกายของเรา
แบคทีเรียอะไรดีสำหรับเรา?
ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของเรา ประการแรกคือแลคโตบาซิลลัสและบิฟิโดแบคทีเรีย ยังคงใช้เทอร์โมฟิลิกสเตรปโตคอคคัสหรือแบคทีเรียชนิดพิเศษของกลุ่ม Escherichia coli เช่น บัลกาเรียนสติ๊ก เป็นเชื้อเริ่มต้น
รูปที่ 1 ภาพวาดของแม่นี่คือลักษณะของ bifidobacteria, lactobacilli, E. coli และ Bulgarian coli และ thermophilic streptococcus
และสำหรับการเตรียม kefir พวกเขาใช้เชื้อพิเศษ - ที่เรียกว่า kefir grains หรือ kefir fungi นี่คือชุมชนของจุลินทรีย์ต่างๆ: แบคทีเรียแลคติคและกรดอะซิติกและยีสต์ พวกมันจับตัวกันเป็นเม็ดสีขาวโดยสารลื่นไหลที่พวกมันผลิตขึ้น เชื้อรา Kefir เป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งที่ผู้คนรู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเงื่อนไข - อุณหภูมิ, ส่วนประกอบของนม, ระยะเวลาการหมัก - kefir ที่ได้จะแตกต่างกันในจำนวนของจุลินทรีย์เหล่านั้นที่ผ่านเข้าไปในเมล็ด kefir ซึ่งหมายความว่ารสชาติก็จะแตกต่างกันเช่นกัน
เมื่อเห็นด้วยกับเรื่องนี้ แม่ของฉันวาดภาพที่เธอวาดเหยือกนมที่มีแป้งเปรี้ยวจากแบคทีเรียที่เพิ่มจำนวน แปรรูปและหมักนม
รูปที่ 2 ภาพวาดของแม่เมื่ออยู่ในนมสดแบคทีเรียกรดแลคติคจากแป้งเปรี้ยว (เชื้อรา kefir หรือครีมเปรี้ยว) จะเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว: นมสำหรับพวกเขาคืออาหารที่อร่อยและอุดมสมบูรณ์ รอบ ๆ แบคทีเรียแต่ละชนิดจะเกิด "เกาะ" ของนมหมักขึ้น และเป็นผลให้นมสดทั้งหมดในเหยือกค่อยๆ หมัก
Nastya คิดว่า:
แบคทีเรียในลำไส้ของเรามาจากไหน?
แบคทีเรียตัวแรกจะปรากฏในเด็กแรกเกิดเมื่อแรกเกิด จากนั้นพวกมันจะเข้าสู่ร่างกายของทารกด้วยน้ำนมแม่ต่อไป จริงอยู่ ฉันต้องบอกว่ามีหลักฐานมากขึ้นเรื่อย ๆ ว่าแบคทีเรียจำนวนหนึ่งสามารถอยู่ในลำไส้ของทารกที่กำลังพัฒนาที่ยังอยู่ในครรภ์ และพวกมันยังสามารถอยู่ในรก ซึ่งเป็นอวัยวะที่ให้สารอาหารแก่ทารกในครรภ์ ก๊าซและ การขับถ่ายผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของทารกในครรภ์มารดา ต่อจากนั้นแบคทีเรียจะเข้าสู่ลำไส้ของเด็กจากอาหาร "ผู้ใหญ่" ซึ่งพวกเขาเริ่มกินนอกเหนือจากนม เฉพาะกระบวนการชำระลำไส้ด้วยแบคทีเรียที่จำเป็นนั้นไม่เร็วและกินเวลานานหลายเดือน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่ทารกแรกเกิดจะได้รับน้ำนมแม่ จากนั้น - อาหารที่เหมาะสมที่ช่วยให้แบคทีเรียในลำไส้ทำงาน
ว้าว! ซาชาอุทาน - บนโยเกิร์ตที่คุณให้เรา มันเขียนว่า “มีประโยชน์! ด้วย bifido- และแลคโตบาซิลลัส
ถูกต้อง - โยเกิร์ต kefir โยเกิร์ตและผลิตภัณฑ์กรดแลคติกอื่น ๆ นั้นดีต่อการย่อยอาหาร - แม่ยืนยัน - ในหลายๆ คน ทั้งเด็กและผู้ใหญ่ โปรตีนจากนมและน้ำตาลในนมจะดูดซึมได้ไม่ดีหรือร่างกายไม่ทนต่อ เนื่องจากแบคทีเรียย่อยสลายโปรตีนนมเป็นชิ้นเล็ก ๆ คนจึงดูดซึมส่วนประกอบทั้งหมดได้ง่าย และน้ำตาลในนมจะถูกแบคทีเรียหมักเป็นกรดแลคติกซึ่งร่างกายนำไปใช้ได้ง่าย
Nastya ถามว่า:
ปรากฎว่าเมื่อเราดื่มนมแบคทีเรียในลำไส้ของเราจะเปลี่ยนเป็น kefir?
ไม่จริง แม่ของฉันหัวเราะ - โปรตีนนมของเรา "ถูกตัด" - มันถูกย่อยสลายโดยโปรตีน-เอนไซม์พิเศษในกระเพาะอาหาร และแบคทีเรียในลำไส้ซึ่งกินส่วนหนึ่งของอาหารของเรา สร้างวิตามิน กรดอะมิโนให้กับเรา ซึ่งเป็นหน่วยการสร้างโปรตีนใหม่ และยังไม่อนุญาตให้แบคทีเรียก่อโรคที่เป็นอันตรายพัฒนาได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับทารกแรกเกิดซึ่งระบบภูมิคุ้มกันได้พัฒนาแล้วแต่ยังไม่ตื่นตัว สำหรับการกระตุ้นภูมิคุ้มกันนี้แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ที่เข้าสู่ลำไส้ของทารกแรกเกิดมีหน้าที่รับผิดชอบ และในสิ่งนี้พวกเขาได้รับความช่วยเหลือจากส่วนประกอบของน้ำนมแม่ - โอลิโกแซ็กคาไรด์ซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าแบคทีเรีย "ดี" ติดอยู่กับผนังลำไส้ ชิ้นส่วนของแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์จับเฉพาะพิเศษที่เรียกว่า M-cells ของผนังลำไส้และ "แสดง" พวกมันต่อเซลล์ภูมิคุ้มกันทำให้เกิดการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ด้วยวิธีนี้ เซลล์ภูมิคุ้มกันจะสามารถ "ต่อสู้" แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพหากเข้าสู่ลำไส้
และแม่ของฉันดึงเซลล์ลำไส้ แบคทีเรียที่ "ดี" และ "ไม่ดี" และเซลล์ภูมิคุ้มกันที่กระตุ้นโดยแบคทีเรีย
รูปที่ 3 ภาพวาดของแม่ สีม่วงแม่ดึงเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้ด้วย microvilli, ชมพูส้ม - M-cells เหนือเซลล์ สีดำแม่ใช้ไม้หักดึงโมเลกุลโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ช่วยให้แบคทีเรีย "ดี" ติดกับพื้นผิวของลำไส้ ใต้เซลล์บุผิวของลำไส้และเซลล์ M แม่ของฉันดึงเซลล์ภูมิคุ้มกันต่างๆ: เซลล์เดนไดรต์, มาโครฟาจ และบีลิมโฟไซต์ M-เซลล์จับชิ้นส่วนของแบคทีเรียและของเสียจากแบคทีเรีย จากนั้นแยกออกจากด้านหลังและด้วยเหตุนี้จึง "กระตุ้น" เซลล์เดนไดรต์ ในทางกลับกัน เซลล์เดนไดรต์ที่เปิดใช้งานจะทำปฏิกิริยากับลิมโฟไซต์ ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของมัน ทำลายแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคหรือหลั่งแอนติบอดีที่ช่วยกำจัดสารพิษจากแบคทีเรียออกจากร่างกายอย่างรวดเร็วหรือดูดซับแบคทีเรีย (แม่ของพวกมันดึงออกมา ในสีแดง) และไวรัสโดยเซลล์เม็ดเลือดขาวหรือแมคโครฟาจอื่น ๆ
บลิมมี่! - อุทาน Nastya "กองทัพเล็กๆของเราอยู่ในท้องของเรา!" ปรากฎว่าแบคทีเรียที่เราต้องการไม่อนุญาตให้แบคทีเรีย "ไม่ดี" เพิ่มจำนวนและก่อให้เกิดโรคบางชนิด
และเธอวาดภาพนี้ในอัลบั้มของเธอ
รูปที่ 4 ภาพวาดของ Nastya Nastya แสดงภาพแบคทีเรีย "ดี" ที่เกาะติดกับเซลล์ลำไส้ด้วยโอลิโกแซ็กคาไรด์ แบคทีเรีย "ไม่ดี" ที่ไม่สามารถเข้าสู่เซลล์ได้ และเซลล์ภูมิคุ้มกันที่มีกระบวนการต่างๆ มากมาย เซลล์ภูมิคุ้มกันมีปฏิสัมพันธ์กับแบคทีเรียที่ "ดี" ซึ่งจะกระตุ้นและ "ปรับแต่ง" ให้ต่อสู้กับแบคทีเรียที่ "ไม่ดี"
แล้วเราจะทำอะไรได้อีกจากโยเกิร์ตที่ได้? ซาช่าถาม
ถ้าเรามีมากเราก็สามารถทำคอทเทจชีสโฮมเมดจากโยเกิร์ตและชีสนิ่มได้ ที่นี่เราจะซื้อนมเพิ่มในเช้าวันพรุ่งนี้และเราจะสามารถสร้างสรรค์นมได้ แค่รอพ่อ - เขาจะนำโยเกิร์ตต่าง ๆ มาจากเมือง เราใช้มันเป็นผู้เริ่มต้นใหม่
รสชาติของนมเปรี้ยวขึ้นอยู่กับโยเกิร์ตหรือครีมเปรี้ยวหรือไม่?
แน่นอนแม่ยืนยัน - ท้ายที่สุดแล้ว โยเกิร์ตแต่ละชนิดมีชุดแบคทีเรียที่แตกต่างกันเล็กน้อย และแม้แต่แบคทีเรียชนิดเดียวกันจากผู้ผลิตหลายรายก็อาจแตกต่างกันเล็กน้อย
แต่คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าโยเกิร์ตชนิดใดดีที่สุด? - ถาม Nastya
แต่โยเกิร์ตชนิดใดจะทำให้โยเกิร์ตอร่อยและอร่อยกว่า หรือโยเกิร์ตโฮมเมด นั่นหมายถึงโยเกิร์ตที่ดีที่สุด สดกว่า และมีแบคทีเรียมากกว่า พรุ่งนี้เราสามารถทำการทดลองได้
Sasha ถามว่า:
แม่เราทำ ryazhenka ได้ไหม ป๊ารักเธอมาก!
แม่คิดและพูดว่า:
เราสามารถลอง. Ryazhenka ทำจากนมอบกับแบคทีเรียเริ่มต้นกรดแลคติก สำหรับผู้เริ่มต้นเราจะใช้โยเกิร์ตของวันพรุ่งนี้ซึ่งยังคงทำนมอบ คุณรู้หรือไม่ว่าพวกเขาสร้างมันขึ้นมาได้อย่างไร? ก่อนหน้านี้ขนมอบปรุงในเตาอบของรัสเซีย: เทนมลงในหม้อปิดฝาแล้วนำเข้าเตาอบเป็นเวลาหลายชั่วโมง จากนั้นจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่านมไม่เดือด แต่ร้อนมากตลอดเวลาตามที่แม่บ้านพูดเพื่อให้ "อิดโรย" ด้วยความอิดโรยนี้นมจึงกลายเป็นสีเหลืองครีมและหวาน ตอนนี้สามารถทำนมอบในเตาอบ หม้อความดัน หรือหม้อหุงช้า หรือในอุปกรณ์อื่นใดที่สามารถเก็บน้ำนมไว้ที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลาหลายชั่วโมง เราจะทำในกระติกน้ำร้อน แต่ก่อนอื่นคุณต้องอุ่นนมให้ถูกต้องก่อนนำไปต้ม เตาไม่ทำงานสำหรับเราดังนั้นเราจะต้องทำให้ร้อนในหม้อบนกองไฟ
ด้วยคำพูดเหล่านี้ มารดาจึงนำหม้อพักแรมขนาดเล็ก ออกไปข้างนอกและเรียกลูกๆ กับเธอ ที่นั่นพวกเขาก่อกองไฟอย่างรวดเร็ว อุ่นนมแล้วเทลงในกระติกน้ำร้อน
ดีมาก - แม่พยักหน้าเห็นด้วย - ดังนั้นเราจะทิ้งนมไว้จนถึงวันพรุ่งนี้และในตอนเช้าฉันจะเทนมจากกระติกน้ำร้อนลงในขวดแล้วเติมนมเปรี้ยวสด ครีมเปรี้ยวจะไม่ถูกเก็บรักษาไว้จนถึงวันพรุ่งนี้ แต่ในโยเกิร์ตที่เราได้รับจะมีแบคทีเรียกรดแลคติกทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการหมักนม ในเย็นวันพรุ่งนี้ ryazhenka ควรจะพร้อม
Sasha เงียบแล้วพูดว่า:
เราช่วยเก็บนมสดไว้เป็นอาหารเช้าได้ไหม
แม่คิดเกี่ยวกับมันแล้วพูดว่า:
มาลองกัน ใส่แก้วนมในที่เย็นที่สุด และเช่นเดียวกับที่ยายของฉันทำ เราจะโยนช้อนเงินที่นั่น
อะไร?! - เด็ก ๆ รู้สึกประหลาดใจ
ทำไมเงินถึงทำงานเช่นนี้?
มีคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการ หนึ่งในนั้นคือ: เงินชิ้นเล็ก ๆ (เรียกว่าไอออน) ถูกแยกออกจากมวลเงินหลักและยับยั้งนั่นคือฆ่าแบคทีเรีย คำอธิบายที่สองคือออกซิเจนในรูปแบบพิเศษเกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัตถุสีเงิน (พวกเขาเรียกว่า "รูปแบบออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา") ซึ่งเป็นอันตรายต่อแบคทีเรียเช่นกัน
จากนั้นแม่ก็ขยิบตาให้ลูกอย่างร่าเริง:
พวกเขายังบอกด้วยว่าในสมัยโบราณกบถูกปลูกในนมสดเพื่อไม่ให้เปรี้ยวอีกต่อไป ผิวหนังของกบหลั่งเมือกพิเศษซึ่งเป็นส่วนประกอบที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (ฆ่าแบคทีเรีย) คุณต้องการให้เราลอง?
Brrrr - Nastya พูดและ Sasha ตะโกนอย่างสนุกสนาน:
แม่หัวเราะ
ต่างหูไม่คุ้มค่า แต่ช้อน - ได้โปรด พรุ่งนี้เราจะตรวจสอบว่าเกิดอะไรขึ้น
แม่คิดอยู่ครู่หนึ่งแล้วพูดว่า:
เป็นการดีที่ฉันสามารถต้มนมได้เพราะจะดีกว่าถ้าทำโยเกิร์ตกับนมต้มไม่ใช่ "ดิบ" คุณรู้ไหมว่าทำไม? เพราะในนม "ดิบ" ยังมีแบคทีเรียที่ได้รับจากอากาศ จากเต้านมวัว จากถังที่วัวรีดนม และไม่ใช่ว่าแบคทีเรียเหล่านี้จะ "ดี" เสมอไป และแน่นอนว่าแป้งเปรี้ยว - ครีมเปรี้ยวหรือโยเกิร์ต - ไม่ควรใส่ในนมร้อน ท้ายที่สุดแล้วแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตในนมร้อนพวกมันจะตายทันที
แล้วแม่ก็หัวเราะ
ใช่ คุณหลับสนิทไปแล้ว นักวิจัย-นักทดลอง! นอน นอน! ทุกอย่างจะเสร็จสิ้นในวันพรุ่งนี้!
วันรุ่งขึ้น เด็กๆ ทอดแพนเค้กกับแม่อย่างมีความสุขด้วยโยเกิร์ตสด แม้แต่นมก็ไม่เปรี้ยวอย่างที่แม่บอกว่า “การทดลองไม่สะอาด” และเพื่อให้แน่ใจว่านมไม่เปรี้ยวเพราะธาตุเงิน ควรดื่มนมชนิดเดียวกันแก้วที่สอง ถูกทิ้งไว้โดยไม่มีช้อนเงิน Ryazhenka ก็พร้อมสำหรับการมาถึงของสมเด็จพระสันตะปาปา ในตอนเย็นเด็ก ๆ และแม่กับพ่อกินแพนเค้กกับนมอบสดหมักด้วยความยินดีและพูดคุยเกี่ยวกับการทดลองของพวกเขา หนึ่งวันต่อมา Sasha และ Nastya ซึ่งมีเหยือก ช้อน นม โยเกิร์ตต่างๆ และครีมเปรี้ยว เริ่มทดลองทำนมเปรี้ยวแบบโฮมเมด
เราเสนอให้คุณทำการทดลองที่คล้ายกัน (แน่นอนว่าอยู่ภายใต้การดูแลของผู้ใหญ่เท่านั้น)
การทดลองที่บ้าน
ความสนใจ!
ทำการทดลองเหล่านี้อย่างเคร่งครัดตามคำแนะนำและต่อหน้าผู้ใหญ่เท่านั้น ความจริงก็คือแบคทีเรียบางชนิดเป็นอันตรายต่อร่างกายและหากคุณฝ่าฝืนเงื่อนไขของการทดลอง (เช่น ไม่เก็บโยเกิร์ตเป็นเวลา 8-12 ชั่วโมง แต่เป็นเวลาหลายวัน) แบคทีเรียเหล่านี้สามารถเพิ่มจำนวน "ยึดอำนาจ" ใน นมและเป็นอันตรายต่อคุณเมื่อคุณจะลองโยเกิร์ต
และราก็เป็นอันตรายเช่นกันซึ่งสามารถตกลงบนโยเกิร์ตซึ่งคุณลืมไป หากคุณเห็นว่าราเกาะอยู่บนโยเกิร์ตที่ถูกทอดทิ้ง (โดยเฉพาะถ้ารานี้เป็นสีดำ!) คุณจะต้องทิ้งโยเกิร์ตโดยไม่ลองทำแล้วเริ่มการทดลองใหม่อีกครั้ง
1. ผู้เริ่มต้นที่ดีที่สุด
ใช้ครีมเปรี้ยวโยเกิร์ตที่แตกต่างกัน (ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของคุณสิ่งสำคัญคือเป็น "ธรรมชาติ" - โดยไม่ต้องเติมน้ำตาล, ผลเบอร์รี่, น้ำซุปข้นผลไม้หรือรำธัญพืช) อุ่นนมที่ต้มไว้ที่อุณหภูมิร่างกาย (เพื่อที่ว่าเมื่อคุณทาที่ข้อพับด้านในของข้อศอก จะไม่รู้สึกว่าเย็นหรืออุ่น) จากนั้นเทลงในแก้วหลายๆ ใบ เติมสตาร์ทเตอร์ที่เลือก 1 ช้อนชาลงในแต่ละแก้ว ห่อด้วยผ้าขนหนูแล้วทิ้งไว้ 8-10 ชั่วโมง ( บันทึก:หากห้องมีอุณหภูมิต่ำกว่า 22 องศา นมอาจใช้เวลาในการเปรี้ยวนานขึ้น เช่น 12 ชั่วโมง) หลังจากเวลาที่กำหนด ตรวจสอบโยเกิร์ตที่ได้ นมจะเปรี้ยวหากมีเนื้อหาคล้ายเยลลี่ข้นๆ ก่อตัวขึ้นในแก้ว ซึ่งเอื้อมถึงช้อนได้ คุณชอบโยเกิร์ตโฮมเมดรสไหนมากที่สุด? สำหรับการเปรียบเทียบคุณสามารถใช้นมแก้วที่สี่แล้วปล่อยให้เปรี้ยวโดยไม่ต้องเติมสตาร์ทเตอร์
1 ลักษณะทั่วไปของแบคทีเรียกรดแลคติกและคุณสมบัติ ประเภทของการหมัก
2 แบคทีเรียกรดแลกติกแบบโฮโมเฟอร์เมนเททีฟและเฮเทอโรเฟอร์เมนเตทีฟ
3 การได้รับการเสริมคุณค่าวัฒนธรรมของแบคทีเรียกรดแลคติก
4 ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสำหรับกรดแลคติก
1 ลักษณะทั่วไปของแบคทีเรียกรดแลคติก
และคุณสมบัติประเภทของการหมัก
แบคทีเรียกรดแลคติกเป็นของครอบครัว แลคโตบาซิลลัสและ สเตรปโตคอคคัส.การกระจายตัวของแบคทีเรียกรดแลคติกในธรรมชาตินั้นพิจารณาจากความต้องการสารอาหารที่ซับซ้อนและวิธีการรับพลังงาน แทบไม่เคยพบในดินหรือแหล่งน้ำเลย พบในสภาพธรรมชาติ:
ในนม ผลิตภัณฑ์นม ในสถานที่แปรรูปนม ( แลคโตบาซิลลัสบุลการิคัส, แลคโตบาซิลลัส แลคติส และแลคโตบาซิลลัสอื่นๆ สเตรปโตค็อกคัส แลคติส);
บนผิวพืชเป็นจุลินทรีย์อิงอาศัยและซากพืชที่เน่าเปื่อย ( แลคโตบาซิลลัส แพลนทารัม, แลคโตบาซิลลัส เบรวิส, เลอและคอนสต็อค เมเซนเทอรอยเดส);
ในลำไส้และบนเยื่อเมือกของมนุษย์และสัตว์ซึ่งเป็นตัวแทนของจุลินทรีย์ปกติ ( แลคโตบาซิลลัส แอซิโดฟิลัส, บิฟิโดแบคทีเรียม บิฟิดัม, สเตรปโตค็อกคัส โรคปอดบวม, สเตรปโตค็อกคัส ไพโอจีเนส, สเตรปโตค็อกคัส อุจจาระ, สเตรปโตค็อกคัส โบวิส(สเตรปโตค็อกคัสสีเขียว)และอื่น ๆ.).
เนื่องจากแบคทีเรียกรดแลคติกถูกใช้ในการเตรียมผลิตภัณฑ์อาหารและทำหน้าที่เป็นเชื้อโรคในมนุษย์และสัตว์ แบคทีเรียเหล่านี้จึงเป็นกลุ่มที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างยิ่ง
สัณฐานวิทยาของเซลล์นี่คือกลุ่มแบคทีเรียที่ต่างกันทางสัณฐานวิทยา ซึ่งรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่มีรูปร่างเป็นแท่งและทรงกลม ความยาวตั้งแต่ 0.7–1.1 ถึง 3.0–8.0 µm ซึ่งอยู่เดี่ยวๆ หรือถูกรวบรวมเป็นสายโซ่ แบคทีเรียกรดแลคติกทั้งหมดเป็นแบคทีเรียแกรมบวก ไม่สร้างเอนโดสปอร์ (ยกเว้น สปอโรแลคโตบาซิลลัส อินูลินัส), แคปซูล, และไม่เคลื่อนที่อย่างท่วมท้น. รูปร่างและความยาวของเซลล์ในวัฒนธรรมต่างๆ ของแบคทีเรียแลคติกสายพันธุ์เดียวกันมักขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อ การมีออกซิเจน และวิธีการเพาะเลี้ยง
คุณสมบัติทางสรีรวิทยาและชีวเคมีสิ่งเหล่านี้เป็นจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ใช้คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานและสร้างกรดแลคติกเป็นผลิตภัณฑ์การหมักหลัก (บนพื้นฐานนี้พวกมันจะรวมกันเป็นกลุ่มจุลินทรีย์ขนาดใหญ่ที่แยกจากกัน) แบคทีเรียกรดแลคติกทั้งหมด มีการค้นพบความต้องการที่ซับซ้อนสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโต : วิตามินบี กรดอะมิโน พิวรีน และไพริมิดีน โดดเด่น ลักษณะทางสรีรวิทยาของแบคทีเรียแลคติค - ความต้านทานสูงต่อกรดแลคติกซึ่งเป็นผลมาจากการเผาผลาญพลังงานที่มีลักษณะเฉพาะ ความสามารถของแบคทีเรียกรดแลกติกในการสร้างและทนต่อความเข้มข้นของกรดแลคติกที่ค่อนข้างสูงนั้นมีค่ามากในการคัดเลือก เนื่องจากคุณสมบัตินี้ช่วยให้แบคทีเรียเหล่านี้สามารถแข่งขันกับแบคทีเรียส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยสารอาหารได้สำเร็จ
แบคทีเรียกรดแลคติคมักจะสามารถหมักได้เท่านั้น
การหมักกรดแลคติกเรียกว่าการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยแบคทีเรียกรดแลคติกด้วยการก่อตัวของกรดแลคติกและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ขึ้นอยู่กับแบคทีเรียกรดแลคติกที่ทำให้เกิดการหมักนี้และผลิตภัณฑ์ใดที่ก่อตัวขึ้น มันสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท - ทั่วไป, หรือ โฮโมเฟอร์เมนเททีฟ, และ ผิดปกติ, หรือ ต่างกัน .
เคมีของการหมักกรดแลกติกแบบโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟเรียบง่าย. ประกอบด้วยการแยกเฮกโซสอย่างราบรื่นออกเป็นสองโมเลกุลของกรดแลคติค โดยไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซ ตามสมการสรุปต่อไปนี้:
C 6 H 12 O 6 \u003d 2CH 3 -CHOH-COOH + 18 กิโลแคลอรี
ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของการหมักนี้คือกรดไพรูวิกและไฮโดรเจน โดยการเติมไฮโดรเจน กรดไพรูวิคจะสร้างกรดแลคติก
เคมีของการหมักกรดแลกติกผิดปรกติซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากที่นี่ในระหว่างการหมักคาร์โบไฮเดรตพร้อมกับกรดแลคติกแบคทีเรียต่างชนิดกันก่อตัวเป็นสารประกอบอื่น ๆ จำนวนมาก: กรดอะซิติกและกรดซัคซินิกเอทิลแอลกอฮอล์คาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจน ความซับซ้อนของกระบวนการหมักเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าแบคทีเรียเหล่านี้มีเอนไซม์คาร์บอกซิเลสอยู่ในเซลล์ ในขณะที่ไม่มีอยู่ในแบคทีเรียโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟ เคมีทั่วไปของกระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยสมการแผนผังดังนี้:
2C 6 H 12 O 6 \u003d CH 2 CHOH-COOH + COOH-CH 2 -CH 2 COOH +
CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OH + CO 2 + H 2 + x กิโลแคลอรี
แบคทีเรียกรดแลคติกสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อยทางสรีรวิทยาและชีวเคมี ซึ่งแตกต่างกันในผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากกลูโคสอันเป็นผลมาจากการหมัก (การจำแนกประเภทนี้ถูกเสนอในปี 1925 โดย A.I. Kluiver, G.L. Donker): homofermentative และ heterofermentative
เพื่อการแปรรูปและถนอมอาหารและเครื่องดื่ม ตามเนื้อผ้า แบคทีเรียกรดแลคติครวมถึงไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ไม่สร้างสปอร์ตัวแทน coccoid หรือรูปแท่งของการปลด แลคโตบาซิลล่า(เช่น, แลคโตคอคคัส แลคทิสหรือ แลคโตบาซิลลัส แอซิโดฟิลัส). กลุ่มนี้รวมถึงแบคทีเรียที่ใช้ในการหมักผลิตภัณฑ์นมผัก แบคทีเรียกรดแลคติกมีบทบาทสำคัญในการเตรียมแป้งโด โกโก้ และหญ้าหมัก แม้จะมีความสัมพันธ์ใกล้ชิด แต่ตัวแทนที่ทำให้เกิดโรคของคำสั่ง แลคโตบาซิลล่า(เช่น โรคปอดบวม สเตรปโตค็อกคัส นิวโมเนียอี) มักไม่รวมอยู่ในกลุ่มของแบคทีเรียกรดแลคติก
ในทางกลับกันญาติห่าง ๆ แลคโตบาซิลล่าจากคลาสของแอคติโนแบคทีเรีย - บิฟิโดแบคทีเรียมักถูกพิจารณาว่าอยู่ในกลุ่มเดียวกันกับแบคทีเรียกรดแลคติก ตัวแทนบางส่วนของจำพวกที่สร้างสปอร์แอโรบิก บาซิลลัส(เช่น, บาซิลลัส coagulans) และ สปอโรแลคโตบาซิลลัส(เช่น, สปอโรแลคโตบาซิลลัส อินูลินัส) บางครั้งรวมอยู่ในกลุ่มของแบคทีเรียกรดแลคติกเนื่องจากความคล้ายคลึงกันในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและบทบาทของพวกมันในอุตสาหกรรมอาหาร
ในธรรมชาติ แบคทีเรียกรดแลคติคพบได้บนพื้นผิวของพืช (เช่น บนใบไม้ ผลไม้ ผัก ธัญพืช) ในนม ในผิวหนังชั้นนอกและชั้นในของมนุษย์ สัตว์ นก และปลา ดังนั้น นอกเหนือจากบทบาทในการผลิตอาหารและอาหารสัตว์แล้ว แบคทีเรียกรดแลคติกยังมีบทบาทสำคัญในสัตว์ป่า การเกษตร และชีวิตมนุษย์ตามปกติ ผลกระทบของการเร่งการผลิตแบคทีเรียกรดแลคติคในเชิงอุตสาหกรรมโดยอาศัยสายพันธุ์ที่ดัดแปลงจากพืชจำนวนน้อย ต่อความหลากหลายทางธรรมชาติของแบคทีเรียเหล่านี้และสุขภาพของมนุษย์ยังคงไม่ได้รับการสำรวจ
ชนิด
- แบคทีเรียกรดแลคติกชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดคือ Lactococcus lactis เหล่านี้คือ cocci เคลื่อนที่ไม่ได้ซึ่งไม่สร้างสปอร์ ย้อมได้ดีด้วยสีย้อมสวรรค์ และจากข้อมูลของ Gram ในรูปแบบเด็ก พวกมันมีรูปแบบของ Streptococcus บนวุ้นเปปโตนเนื้อให้โคโลนีกลมประในความหนาของวุ้น - แม่และเด็ก L. lactis ย่อยสลายน้ำตาลให้เป็นกรดแลคติกสองโมเลกุลโดยไม่ทำให้เกิดแก๊ส อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนาคือ + 30-35 ° C
กรดแลคติกแลคโตค็อกคัสพบได้อย่างต่อเนื่องในนมเปรี้ยวที่เกิดขึ้นเอง ภายใต้อิทธิพลของแบคทีเรียนี้ นมมักจะจับตัวเป็นก้อนภายใน 24 ชั่วโมงแรก เมื่อปริมาณกรดแลคติคสูงถึง 6-7 กรัมต่อลิตร การหมักน้ำตาลจะหยุดลง เนื่องจากความเป็นกรดที่สูงขึ้นมีผลเสียต่อกรดแลคติกแลคโตคอคคัส
- Lactobacillus bulgaricus - ไม้บัลแกเรีย แบคทีเรียมีชื่อนี้เพราะครั้งหนึ่งมันถูกแยกออกจากนมเปรี้ยวโยเกิร์ตของบัลแกเรีย แบคทีเรียที่ไม่เคลื่อนที่ ไม่มีสปอร์ มีความยาวถึง 20 ตัวและมักจะรวมกันเป็นสายสั้นๆ
เป็นเทอร์โมฟิลิกและเติบโตได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิสูงกว่า 40°C นมจับตัวเป็นก้อนอย่างรวดเร็วและปริมาณกรดแลคติกในนั้นถึง 32 กรัม / ลิตรซึ่งมากกว่าเมื่อติดเชื้อแลคติกสเตรปโตคอคคัสถึงห้าเท่า
ลิงค์
มูลนิธิวิกิมีเดีย 2553 .
ดูว่า "แบคทีเรียกรดแลคติก" คืออะไรในพจนานุกรมอื่น ๆ :
ดูแบคทีเรียกรดแลคติค (ที่มา: "Microbiology: Dictionary of Terms", Firsov N.N., M: Bustard, 2006) แบคทีเรียกรดแลคติค ดู Lactobacilli (ที่มา: "Dictionary of Microbiology Terms") ... พจนานุกรมจุลชีววิทยา
แบคทีเรียกรดแลคติก- LACTIC BACTERIA จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการหมักกรดแลคติคในนม (ผลิตภัณฑ์จากนม) แสดงออกมาในการหมักน้ำตาลในนมให้เป็นกรดแลคติก เนื่องจากการก่อตัวของ k คุณทำให้เกิดการแข็งตัวของนม ถึง M. b. เกี่ยวข้อง… … สารานุกรมการแพทย์ขนาดใหญ่
พจนานุกรมสารานุกรมเล่มใหญ่
สาเหตุของการหมักกรดแลคติก แอนแอโรบิกเชิงวิชาการ แท่งแกรมบวกที่ไม่ใช่สปอร์ และ cocci คาร์โบไฮเดรตถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานซึ่งถูกหมักให้เป็นกรดแลคติค พัฒนาบนฟีดที่ซับซ้อนเท่านั้น สภาพแวดล้อม… …
กลุ่มของแบคทีเรียที่หมักคาร์โบไฮเดรต โดยผลิตกรดแลคติกเป็นส่วนใหญ่ ส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไม่ได้ ไม่สร้างสปอร์ เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจน แบคทีเรียกรดแลคติค ได้แก่ แลคโตบาซิลลัส แลคติกแอซิดสเตรปโตคอคคัส ฯลฯ พวกมันอาศัยอยู่ ... ... พจนานุกรมสารานุกรม
- (Lactobacterium) กลุ่มของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งหมักคาร์โบไฮเดรตด้วยการสร้างกรดแลคติกเป็นส่วนใหญ่ ออลเอ็มบี ไม่ติดสปอร์, เคลื่อนที่ไม่ได้, แกรมบวก มี M. b. ทรงกลมซึ่งเซลล์สร้างโซ่เช่น ... ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
กลุ่มแบคทีเรียที่หมักคาร์โบไฮเดรตด้วยการสร้าง Ch. อร๊ายยย กรดแลคติก. ส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไม่ได้ ไม่สร้างสปอร์ เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจน ม.6 ได้แก่ แลคโตบาซิลลัส แลคติค สเตรปโตคอคคัส ฯลฯ อาศัยอยู่บนพืชในลำไส้ ... ... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม
แบคทีเรียกรดแลคติก- แบคทีเรียกรดแลคติกซึ่งเป็นกลุ่มของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งมีความสามารถในการหมักน้ำตาลด้วยการก่อตัวของกรดแลคติก แยกแยะโฮโมเฟอเมนเตที.. (เช่น Streptococcus lactis, Str. thermophilus) ซึ่งก่อตัวเมื่อ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมสัตวแพทย์
- (จากภาษากรีก bakterion stick) จุลินทรีย์ที่มีโครงสร้างเซลล์ประเภทโปรคาริโอต ตามเนื้อผ้า B. เองหมายถึงกลุ่มเซลล์เดียวหรือการจัดระเบียบของแท่งและ cocci, เคลื่อนที่ไม่ได้หรือมี flagella, ตรงข้าม ... ... พจนานุกรมสารานุกรมชีวภาพ
แบคทีเรียในสกุล Lactobacillus, Streptococcus ฯลฯ สร้างกรดแลคติคในระหว่างการหมักคาร์โบไฮเดรต แอนแอโรบิกเชิงโครงสร้าง แท่งแกรมบวก และ cocci ไม่ก่อตัวเป็นสปอร์ เติบโตบนอาหารที่มีสารอาหารที่ซับซ้อนเท่านั้น Auxotrophs ตาม ... ... พจนานุกรมจุลชีววิทยา
นามธรรม
กรดแลคติคสเตรปโทคอกคัส
1. แนวคิดทั่วไปของแบคทีเรียกรดแลคติค
แบคทีเรียกรดแลคติก, จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการหมักกรดแลคติกในนม (ผลิตภัณฑ์นม) ซึ่งแสดงออกในการหมักน้ำตาลในนมให้เป็นกรดแลคติก; การแข็งตัวของนมเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของกรด แบคทีเรียกรดแลคติก ได้แก่ แท่งและ cocci อดีตเป็นของแบคทีเรียที่เป็นกรดและมีคุณสมบัติ จากการจำแนกประเภทของ Lehman และ Neumann ไม้ร่วมกับแบคทีเรียที่เป็นกรดอื่น ๆ ก่อตัวเป็นกลุ่ม "Plocamobacteria" และตาม Heim และ Schlirf (Heim, Schlirf) - กลุ่มของ acidobacteria ตามการจำแนกประเภทอเมริกัน (Bergey) แบคทีเรียกรดแลคติกทั้งหมดเป็นสายพันธุ์พิเศษ Lactobacillaceae ตัวแทนที่สำคัญที่สุดของกลุ่มคือคุณ บุล-การิคัส, วาส. ผิวขาวและอื่น ๆ คุณเมชนิคอฟ bulgaricus ได้รับการเสนอให้แทนที่พืชในลำไส้ "ป่า" ในมนุษย์ แบค. มาซูน ยาว 2.7-21 ม. กว้าง 1-1.1 ม. ไม่เคลื่อนที่ บาซิลลัสแกรมบวก ไม่เติบโตบนอาหารที่มีสารอาหารทั่วไป บนวุ้นที่มีหางนมจะสร้างอาณานิคมที่มีขอบหยักและมีขนดกออกสู่สิ่งแวดล้อม มีอยู่ในมัตซัน ผลิตภัณฑ์นมที่ผลิตในอาร์เมเนีย เห็นได้ชัดว่าเหมือนกับ LactobaC caucasicus.-L แอกโทแบค. แลคติส แอซิดิ ไลชมันน์ นอกเหนือจากที่ระบุไว้ แบคทีเรียกรดแลคติคยังรวมถึง Lactobacillus Boas-Op p 1 e g i ซึ่งพบในกระเพาะอาหาร ส่วนใหญ่พบในมะเร็งกระเพาะอาหาร Lactobacillus helvetieus (syn. Vas. caseiFreudenreich "a) ที่แยกได้จากนมเปรี้ยวและเนยแข็ง Lactobacillus bu-sae asiaticus (Bact. busae asiaticae Tschekan) ที่แยกได้จาก buza และอื่นๆ - จุลินทรีย์ที่มักทำให้นมเปรี้ยว ในความเย็นคือ Streptococcus acidi lactici (Grotenfeldt) หรือตามการจำแนกประเภทอเมริกัน Streptococcus lacticus (Lister) Lonisเพื่อให้ได้การเจริญเติบโตที่ดีที่สุดของจุลินทรีย์กรดแลคติกทุกประเภท Omelyansky แนะนำวุ้น Kohendy: ต้มนม 1 ลิตรเป็นเวลา 5 นาที เติมกรดไฮโดรคลอริก 1.5 ซม.3 แล้วกรองผ่านผ้าใบ หางนมที่ได้จะถูกทำให้เป็นด่างเล็กน้อยและเติมน้ำ 300 ซม. เจลาติน 3 กรัม เปปโตน 15 กรัม และ 20 ฟองต่อ 1 ลิตร ผสมให้ร้อนใน หม้อนึ่งความดัน กรอง และฆ่าเชื้อ แบคทีเรียกรดแลคติกมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมนมเนื่องจากมีส่วนร่วมในการก่อตัวของผลิตภัณฑ์กรดแลคติกต่างๆ (โยเกิร์ต แลคโตบาซิลลัส ครีมเปรี้ยว คอทเทจชีส ชีส คีเฟอร์ คูมิส ฯลฯ) .
ในธรรมชาติ แบคทีเรียกรดแลคติคพบได้บนพื้นผิวของพืช (เช่น บนใบไม้ ผลไม้ ผัก ธัญพืช) ในนม ในผิวหนังของมนุษย์ สัตว์ นก ปลา (ตัวอย่างเช่น ใน ลำไส้ ช่องคลอด บนผิวหนัง ในปาก จมูก และตา) ดังนั้น นอกเหนือจากบทบาทในการผลิตอาหารและอาหารสัตว์แล้ว แบคทีเรียกรดแลคติกยังมีบทบาทสำคัญในสัตว์ป่า การเกษตร และชีวิตมนุษย์ตามปกติ ผลกระทบของการเร่งการผลิตแบคทีเรียกรดแลคติกทางอุตสาหกรรมโดยอาศัยสายพันธุ์จำนวนเล็กน้อยที่ดัดแปลงมาสำหรับพืช แต่ความหลากหลายตามธรรมชาติของแบคทีเรียเหล่านี้และสุขภาพของมนุษย์ยังคงไม่ได้รับการสำรวจ
ความรู้ของเราในด้านจุลชีววิทยา พันธุศาสตร์ และชีววิทยาพลาสมิดของแบคทีเรียกรดแลคติกนั้นก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว การวิจัยกำลังเปิดเผยกลไกระดับโมเลกุลของการถ่ายทอด การควบคุม และการแสดงออกของยีน
แลคโตคอคคัส แลคทิส และแลคโตคอคคัส ครีโมริสส่วนใหญ่แบคทีเรียกรดแลคติกของสกุล สเตรปโตค็อกคัส. สิ่งมีชีวิตเหล่านี้พัฒนาตามธรรมชาติในนมและเป็นหนึ่งในแบคทีเรียกรดแลคติกรุ่นแรกที่ศึกษาโดยนักจุลชีววิทยา พวกมันสามารถมีโครงสร้างแอนติเจน N ในผนังเซลล์ได้
บทบาทของพวกเขาในการหมักกรดแลคติกและประโยชน์ในฐานะวัฒนธรรมเริ่มต้นได้ฟื้นฟูความสนใจในด้านจุลชีววิทยาและพันธุศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการพัฒนาล่าสุดของระบบการถ่ายทอดยีนและการโคลนนิ่ง การค้นพบเหล่านี้เป็นโอกาสในการแนะนำการปรับปรุงพันธุกรรมในวัฒนธรรมเริ่มต้นที่มีอยู่ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมนม วิธีการนี้ช่วยเสริมโปรแกรมการปรับปรุงวัฒนธรรมแบบดั้งเดิมเพื่อเพิ่มความต้านทานแบคทีเรีย สร้างความแข็งแกร่งและความมีชีวิตของวัฒนธรรมในขณะที่กำจัดลักษณะที่ไม่ต้องการ การใช้จุลินทรีย์เกรดอาหารเป็นแบคทีเรียหลักในการสร้างโปรตีนดัดแปลงพันธุกรรมให้แรงจูงใจเพิ่มเติมสำหรับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมที่ละเอียดยิ่งขึ้น
2. การจำแนกประเภท
แบคทีเรียกรดแลคติค ซึ่งเป็นกลุ่มของจุลินทรีย์ที่หมักคาร์โบไฮเดรต โดยผลิตกรดแลคติกเป็นส่วนใหญ่
การจำแนกแบคทีเรียกรดแลคติกยังไม่ดีพอ สัญญาณของแบคทีเรียอาจแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งทำให้จำแนกได้ยาก ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการหมักของเฮกโซส แบคทีเรียกรดแลคติกจะถูกแบ่งออกเป็นโฮโมเฟอเมนเตทีฟและเฮเทอโรเฟอร์เมนเตทีฟ แบคทีเรียโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟในระหว่างการหมักน้ำตาลส่วนใหญ่ก่อให้เกิดกรดแลคติกและกรดฟูมาริกและกรดซัคซินิก กรดระเหยง่าย เอทิลแอลกอฮอล์และคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อย heterofermentative - ร่วมกับกรดแลคติก พวกมันก่อตัวเป็นกรดอะซิติก เอทิลแอลกอฮอล์ คาร์บอนไดออกไซด์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ จำนวนมากอย่างมีนัยสำคัญ โดยใช้น้ำตาล 50% สำหรับสิ่งนี้ รูปร่างของเซลล์มักถูกนำมาพิจารณาในการจำแนกประเภทโดยมีเงื่อนไขว่าวัฒนธรรมจะได้รับการศึกษาตามอายุและสภาพแวดล้อมที่แน่นอน การแบ่งออกเป็นประเภทยังขึ้นอยู่กับสัญญาณของการหมักคาร์โบไฮเดรต ความต้องการแหล่งอาหาร และการพิจารณาการหมุนของกรดแลคติกด้วยแสง การจำแนกประเภททางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของแบคทีเรียกรดแลคติกได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Orla-Jensen ในปี 1919 แบคทีเรียกรดแลคติครวมอยู่ในตระกูล ). ในการผลิตไวน์ แบคทีเรียกรดแลคติกที่อยู่ใน 3 จำพวกแพร่หลาย: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc
แบคทีเรียกรดแลคติกเข้าสู่กระเพาะอาหารและลำไส้กลายเป็นส่วนสำคัญของจุลินทรีย์ในเยื่อเมือก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบิฟิโดแบคทีเรีย แบคทีเรียบางชนิดผลิตเอนไซม์ที่ย่อยสลายโปรตีนให้เป็นสารประกอบที่ง่ายขึ้น ทำให้อาหารย่อยง่ายขึ้น อื่น ๆ ผลิตยาปฏิชีวนะซึ่งให้คุณสมบัติการรักษาและป้องกันโรคของผลิตภัณฑ์นมหมัก
วัฒนธรรมของแบคทีเรียคือเทอร์โมฟิลิก (รักความร้อน) และเมโซฟิลิก (รักความเย็น) แบคทีเรียที่ชอบความร้อนมีความว่องไวมากกว่าแบคทีเรียที่มีความร้อน ชื่อของผลิตภัณฑ์กรดแลกติกที่มีแบคทีเรียที่มีชีวิตมักจะมีคำนำหน้าว่า "bio-", "acido-", "bifido-", "lacto-" แบคทีเรียต่างชนิดกันมีผลต่อร่างกายต่างกัน การศึกษาอนุกรมวิธานเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้กำหนดพันธุ์ใหม่ภายในสกุล สเตรปโตค็อกคัสและแนะนำการเปลี่ยนแปลงที่ส่งผลต่อวัฒนธรรมโคนมเริ่มต้นของ mesophilic เพราะความเหมือนระหว่าง เอส.แลคทิสและ S.cremorisฉบับที่ 9 ของคู่มือแบคทีเรียในระบบของแบร์กา (ฉบับที่ 2) จัดกลุ่ม เอส.แลคทิส, S. ไดอะซิติแลคทิส, และ S. cremorisในหนึ่งพันธุ์ (สกุล): เอส.แลคทิส. Garvey และ Furrow เสนอการกำหนดสายพันธุ์ย่อยสำหรับ S. lactis, S. diacetylactis และ S. lactis cremoris
อย่างไรก็ตาม ในปี 1985 Shleifer et al. เสนอว่าควรจำแนกแลคติคสเตรปโตคอกคัสในสกุลใหม่ แลคโตค็อกคัสจากการศึกษาการผสมพันธุ์ของกรดนิวคลีอิก เอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตสทางภูมิคุ้มกัน โครงสร้างของกรดไลโปอิโคอิก ตัวอย่างไขมัน กรดไขมัน และองค์ประกอบของเมโนควิโนน ประเภท แลคโตค็อกคัสได้รับการอนุมัติจาก International Union of Microbiological Societies ในปี พ.ศ. 2529 ขณะนี้อยู่ภายใต้ระบบการตั้งชื่อใหม่ เอส.แลคทิส, S. ไดอะซีติแลคทิส, S. cremorisแสดงว่า แลคโตคอคคัส แลคทิส,แลคโตคอคคัส แลคทิส ไดอะซีติแลคทิสและ แลคโตคอคคัส แลคทิส ครีมอริส.
Sendin แนะนำให้คนจำพวกหนึ่ง แลคโตคอคคัส แลคทิสซึ่งใช้ซิเตรตเพื่อสร้างไดอะซิทิลได้รับการตั้งชื่อ แลคโตคอคคัส แลคทิส ไดอะเซทิลัส. เนื่องจากแบคทีเรียกรดแลคติคถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมนม คำศัพท์ที่นำเสนอจึงเป็นประโยชน์อย่างมาก
. สัณฐานวิทยา
ตามรูปร่างของเซลล์แบคทีเรียกรดแลคติกแบ่งออกเป็น cocci และรูปแท่ง เส้นผ่านศูนย์กลางของรูปแบบ coccal อยู่ที่ 0.5-0.6 ถึง 1 ไมครอน พวกมันตั้งอยู่เดี่ยว ๆ เป็นคู่หรือในรูปแบบของโซ่ที่มีความยาวต่างกัน แบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นแท่งมีรูปร่างที่หลากหลาย - จาก coccoid สั้นไปจนถึงเส้นใยยาวที่มีความยาวต่างกัน (ตั้งแต่ 0.7-1.1 ถึง 3.0-8.0 ไมครอน) ซึ่งอยู่เดี่ยว ๆ หรือเป็นโซ่ (ดูรูปที่) รูปร่างของเซลล์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อและสภาวะการเพาะเลี้ยง การก่อตัวของเซลล์รูปแท่งยาวถูกสังเกตในระหว่างการพัฒนาในสภาพแวดล้อมที่มีเอทิลแอลกอฮอล์ที่มีความเป็นกรดสูงในสภาพแวดล้อมที่ขาดวิตามินบี 12 ภายใต้อิทธิพลของรังสีไอออไนซ์ แบคทีเรียกรดแลคติกที่พบในการผลิตไวน์ส่วนใหญ่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ไม่สร้างสปอร์ เม็ดสี ย้อมสีในเชิงบวกตามกรัม ไม่ลดไนเตรตเป็นไนไตรต์ และมีลักษณะเฉพาะของคาตาเลสที่ไม่ใช้งาน ผนังเซลล์เป็นชั้นที่มีอิเล็กตรอนหนาแน่นเป็นเนื้อเดียวกัน หนา 15-60 µm เยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมสามารถเป็นสองหรือสามชั้นที่มีความหนา 75-85 A ในไซโตพลาสซึมของเซลล์แบคทีเรียกรดแลคติกจะพบไรโบโซมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 150 A ซึ่งเป็นบริเวณของวัสดุนิวเคลียร์ (นิวเคลียส) ซึ่ง ประกอบด้วยเส้นใยหนาแน่นบางกว้าง 20-25 A ระบุด้วยกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก
4. คุณสมบัติของจีโนมของแบคทีเรียกรดแลคติค มุมมองทางประวัติศาสตร์
การสังเกตของนักแบคทีเรียวิทยาย้อนหลังไปถึงทศวรรษที่ 1930 เป็นพื้นฐานของการพัฒนาจุลชีววิทยาและพันธุศาสตร์ของแบคทีเรียกรดแลคติกในปัจจุบัน
เมื่อแยกบางสายพันธุ์ แอล. แลคติสความไม่เสถียรและการสูญเสียความสามารถในการสลายแลคโตส (Lac) และคุณสมบัติของกิจกรรมโปรตีเอส (Pro) ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
ต่อมาในทศวรรษที่ 1950 Knetman และ Swarfling ได้กล่าวถึงความไม่สมดุลของการใช้ซิเตรต กลไกสำหรับการสูญเสียคุณสมบัติของกรดแลคติกที่สำคัญเหล่านี้อย่างไม่สามารถแก้ไขได้ ณ เวลานั้นยังไม่ทราบและกำลังรอการชี้แจงในอนาคต
การศึกษาซึ่งอธิบายระบบการถ่ายโอนยีนชุดแรก ได้รับรายงานในปี 1962 Moyler-Madsen และ Jenson เปลี่ยนรูป (แปลงร่าง) แอลแลคติสความสามารถในการใช้ซิเตรตและผลิตกลิ่นมอลต์ ในขณะที่ Sendin et al. ใช้แบคทีเรียที่มีความรุนแรงเพื่อพัฒนาความต้านทานต่อสเตรปโตมัยซิน แอลแลคติสC2 รวมทั้งความเป็นอิสระจากทริปโตเฟน แอลแลคติส18-16. นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้การแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงวัฒนธรรมเริ่มต้น แต่การสูญเสียคุณสมบัติการเผาผลาญที่ไม่สามารถย้อนกลับได้นั้นไม่สามารถอธิบายได้อีก 10 ปี
การวิจัยทางพันธุกรรมชั้นนำเริ่มต้นขึ้นในต้นปี 1970 โดย McKay และผู้ทำงานร่วมกันที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตา หลังจากการสังเกตของ McKay และคณะ , แลคโตบาซิลลัสนั้นสูญเสียไปอย่างง่ายดายหลังจากเซลล์ของพวกมันได้รับการรักษาด้วยอะคริฟลาวิน ซึ่งเป็นสารก่อกลายพันธุ์และการรักษาพลาสมิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยตั้งสมมติฐานในปี 1972 ว่าสารประกอบที่ไม่เสถียรถูกเข้ารหัสโดยพลาสมิดของดีเอ็นเอ ในปี พ.ศ. 2517 มีการลงทะเบียนพลาสมิดในแลคโตบาซิลลัสซึ่งก่อให้เกิดยุคใหม่ในการศึกษาสิ่งมีชีวิตเหล่านี้
การศึกษาต่อมาได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความชุกและความสำคัญของแลคโตบาซิลลัสพลาสมิดในการหมักกรดแลคติก ปัจจุบัน พลาสมิดเป็นที่ทราบกันดีว่าเข้ารหัสสำหรับคุณสมบัติต่างๆ รวมถึงการย่อยคาร์โบไฮเดรต (แลคโตส กาแลคโตส กลูโคส ซูโครส แมนโนส และไซโลส); กิจกรรมโปรตีเนส การใช้ซิเตรต ระบบการจำกัดและการปรับเปลี่ยน การดูดซับฟาจ การต้านทานต่อการติดเชื้อฟาจ และกลไกการป้องกันอื่น ๆ จากแบคทีเรีย ความต้านทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลต การกระทำของแอนติเจนที่ผนังเซลล์ การผลิตนิซินและความยั่งยืน การผลิตและการดื้อยาของแบคทีเรีย การผลิตนักการทูตและการสร้างภูมิคุ้มกันต่อพวกเขา เช่นเดียวกับความหนืด
วิธีการวิเคราะห์พลาสมิดที่ได้รับการปรับปรุงได้ทำให้การศึกษาแลคโตบาซิลลัสพลาสมิดก้าวหน้าขึ้นด้วย ก่อนหน้านี้ การศึกษาพลาสมิดใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้เวลานานและน่าเบื่อ เพื่อระบุลักษณะมวลและจำนวนของพลาสมิดในสถานะหนึ่งๆ ในปี พ.ศ. 2521 Kleinheimer et al. ได้พัฒนาวิธีการที่รวดเร็วในการแยกพลาสมิดของแบคทีเรียกรดแลคติกออก และใช้ agar gel electrophoresis ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีขั้นตอนอื่นๆ อีกมากมายสำหรับการแยกพลาสมิด (โดยเฉพาะพลาสมิดขนาดใหญ่) ซึ่งพบได้ทั่วไปในแลคโตบาซิลลัส ซึ่งทำให้การวิเคราะห์ง่ายขึ้นมาก
ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 ระบบการถ่ายโอนยีนได้รับการพัฒนาและเปิดใช้งานแล้ว ในขณะที่การวิจัยทางจุลชีววิทยา สรีรวิทยา และเทคโนโลยีเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไป
ทรานสดักชั่นมีบทบาทสำคัญในการวิจัยทางพันธุกรรมในระยะแรกและอาจมีความสำคัญอย่างยิ่งในการศึกษายีนโครโมโซม การถ่ายทอดแลคโตบาซิลลัสที่เข้ารหัสด้วยพลาสมิดกับแบคทีเรียในเขตอบอุ่นจาก แอลแลคติสได้รับการอธิบายโดย McKay et al ในปี 1973 ระหว่างการถ่ายโอนแลคโตบาซิลลัสที่เข้ารหัสด้วยพลาสมิดหรือการกระทำของโปรตีเนส สาเหตุที่ทำให้เกิดการหดตัวของสัญญาณใน Lac/Prt พลาสมิด แอล. แลคติสถูกกำหนดโดย Gasson การวิเคราะห์ข้อ จำกัด และการยกเว้นอย่างกว้างขวางแสดงให้เห็นว่าการหดตัวของพลาสมิด Lac / Prt เกิดจากการลบบางอย่าง
ในปี 1979 Hesson และ Davis รวมถึง Kempleton และ McKay ได้รายงานเกี่ยวกับกระบวนการผันคำกริยาของแลคโตบาซิลลัส เร็ว ๆ นี้ ระบบส่งผันความถี่สูงใน แอล. แลคติส712 และ แอลแลคติสCrayson, Walt และ McKay สังเกตเห็น ML3 ที่เกี่ยวข้องกับการรวมเซลล์ที่ไม่ซ้ำกัน ในระหว่างการถ่ายโอนแลคโตบาซิลลัสพลาสมิดแบบควบกัน สังเกตการหลอมรวมของแบบจำลองและการสร้างหน่วยย่อย ในปี พ.ศ. 2527 Andersen และ McKay ยืนยันว่าหน่วยย่อยถูกสร้างขึ้นจากการหลอมรวมของพลาสมิด 2 พลาสมิด และมีแนวโน้มที่จะได้รับความถี่การหลอมรวมที่สูงขึ้นในการผันคำกริยาทุติยภูมิ สันนิษฐานว่ามีคนกลางในการควบรวมกิจการ นอกจากนี้ ภูมิภาคที่ย้อนกลับได้มีหน้าที่รับผิดชอบในการแสดงออก (การแสดงออก) ของยีนที่ควบคุมการรวมตัวของเซลล์
ในปี พ.ศ. 2530 Polzin และ Shimizu-Kadota ได้แยกลำดับการแทรกที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งเกี่ยวข้องกับการผันรูปแบบ ML3 พลาสมิดแลคโตบาซิลลัสใน ML3 มีสำเนาสองชุดของลำดับแทรก 1SS1S ซึ่งคล้ายกับลำดับ 1S26 ของแบคทีเรียแกรมลบ ที่ แอลแลคติส712 กำหนดตำแหน่งของปัจจัยทางเพศโดยโครโมโซมซึ่งแทนที่จะเป็นพลาสมิดมีหน้าที่รับผิดชอบในการถ่ายโอนการผันคำกริยาความถี่สูงในแลคโตบาซิลลัส
ในช่วงทศวรรษที่ 1980 Geisson ได้พัฒนาวิธีการสร้างและซ่อมแซมโปรโตพลาสต์ และการใช้โปรโตพลาสต์เพื่อรวมตัวกันใหม่และถ่ายโอนยีนได้สำเร็จโดยการหลอมรวมโปรโตพลาสต์ หลังจากนั้นในปี 1982 Geis, Kondo และ McKay ประสบความสำเร็จในการใช้โปรโตพลาสต์สำหรับการทรานส์เฟกชันที่เกิดจากโพลิเอทิลีนและทรานสดักชันตามลำดับ ในปี 1986 กระบวนการอิเล็กโทรโพเรชันของเซลล์ทั้งหมดได้ดำเนินการ และในปี 1887 Sanders และ Nickleson อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากโพลิเอทิลีนไกลคอลของเซลล์ทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงและการพัฒนาเทคนิคอิเล็กโตรโพเรชันที่มีประสิทธิภาพได้รับการทบทวนในภายหลัง
การพัฒนาระบบการถ่ายโอนยีนที่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผันคำกริยาและการเปลี่ยนแปลง การแพร่กระจายของพลาสมิดในบรรดาแลคโตบาซิลลัสได้ให้หลักฐานทางพันธุกรรมสำหรับการแก้ไขคุณสมบัติฟีโนไทป์ต่างๆ เพื่อแยกพลาสมิด การถ่ายโอนยีนที่พึงประสงค์ไปยังโฮสต์ที่ขาดแคลนก็มีประโยชน์ในเชิงพาณิชย์เช่นกัน
การเปลี่ยนแปลงยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวิธีการโคลนนิ่งยีนและการศึกษาระดับโมเลกุลของการแสดงออกของยีน มีการใช้กลยุทธ์การโคลนสองวิธี: การโคลนโดยตรงในแลคโตบาซิลลัสและการใช้กระสวยเวกเตอร์เพื่อโคลนโฮสต์ที่แตกต่างกันเช่น ซางกีส สเตรปโตคอคคัส, บาซิลลัส ซับติลิสและ เอสเคอริเชีย โคไล.
การศึกษาระดับโมเลกุลดำเนินการโดยใช้เครื่องมือทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในขณะนี้ De Vos, van der Vossen และคณะ พบว่าการจัดลำดับของไรโบโซม โปรโมเตอร์ และลำดับการสิ้นสุดของยีนแลคโตบาซิลลัสบางชนิดมีความคล้ายคลึงกับแบคทีเรียแกรมบวกอื่นๆ นอกจากนี้ Kok et al. พบว่าสัญญาณลำดับโปรตีน L. ครีโมริสWg2 มีความคล้ายคลึงกับโปรตีเอสในตระกูลซีรีน ซับทิลิซิน.
และปี 1980 มีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการเจริญเติบโตของขั้นตอนในพันธุกรรมของแลคโตบาซิลลัส การใช้เครื่องมือทางพันธุศาสตร์ได้อธิบายแง่มุมที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้
5. การสืบพันธุ์
แบคทีเรียกรดแลคติคขยายพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์ บางครั้งโดยการผูกมัด มีการอธิบายกระบวนการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียกรดแลคติคด้วยความช่วยเหลือของ gonidia ซึ่งธัญพืช (gonidia) ก่อตัวที่ปลายแท่งเพิ่มขนาดยืดและเปลี่ยนเป็นแท่งรวมถึงการก่อตัวของกรดแลคติก รูปแบบการกรองในแบคทีเรีย นักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้พิสูจน์ว่ามีแบคทีเรียกรดแลคติคในกระบวนการสร้างสปอร์
. การเติบโตและการพัฒนา
ปัจจัยต่างๆ ที่มีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของแบคทีเรียกรดแลคติค
อาหารคาร์บอน. แหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับแบคทีเรียกรดแลกติกคือโมโนและไดแซ็กคาไรด์ (กลูโคส แลคโตส ซูโครส มอลโตส) รวมถึงกรดอินทรีย์ (ซิตริก มาลิก ไพรูวิก ฟูมาริก อะซิติก และฟอร์มิก) ที่ความเข้มข้น 30 - 50 ไมโครกรัม / มล. ในบรรดากรดไขมันนั้น การเจริญเติบโตของแบคทีเรียกรดแลกติกจะถูกกระตุ้นโดยโอเลอิก ไลโนเลอิก และไลโนเลนิกด้วย ในกรณีที่ไม่มีสารตั้งต้นที่เป็นคาร์บอนที่สามารถหมักได้ แบคทีเรียกรดแลคติคสามารถใช้กรดอะมิโนเป็นแหล่งพลังงานได้ บางสายพันธุ์หมักพอลิแซ็กคาไรด์
โภชนาการไนโตรเจน. แบคทีเรียกรดแลคติกจำนวนมากไม่สามารถสังเคราะห์รูปแบบอินทรีย์ของไนโตรเจนได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอยู่ในอาหารเลี้ยงเชื้อเพื่อการเจริญเติบโต แบคทีเรียกรดแลคติกบางชนิดเท่านั้นที่ใช้สารประกอบไนโตรเจนจากแร่ธาตุในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์จำนวนหนึ่ง สำหรับการเจริญเติบโตที่น่าพอใจของแบคทีเรียกรดแลกติก จำเป็นต้องมีกรดอะมิโนจำนวนหนึ่ง: อาร์จินีน, ซีสเตอีน, กรดกลูตามิก, ลิวซีน, ฟีนิลอะลานีน, ทริปโตเฟน, ไทโรซีน, วาลีน
วิตามิน. แบคทีเรียรูปแท่งทุกชนิดต้องการกรดแพนโทเทนิก ไบโอติน กรดนิโคตินิก และแบคทีเรียที่มีโครงสร้างต่างกันก็ต้องการไทอามีนเช่นกัน ข้อกำหนดสำหรับพิวรีนเบสและไทอามีนเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดสำหรับกรดอะมิโนเบนโซอิกหรือกรดโฟลิก
สารประกอบอนินทรีย์. สำหรับการเจริญเติบโตและพัฒนาการ แบคทีเรียกรดแลกติกต้องการสารประกอบของทองแดง เหล็ก โซเดียม โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส ไอโอดีน กำมะถัน แมกนีเซียม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งแมงกานีส
แอลกอฮอล์. แบคทีเรียกรดแลคติกมีความทนทานต่อการกระทำของแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูง ความสามารถในการปรับตัวต่อการพัฒนาที่ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์สูงเป็นคุณสมบัติเฉพาะที่มีอยู่อย่างแพร่หลายในแบคทีเรียทั้งแบบเฮเทอโรเฟอร์เมนเตทีฟและโฮโมเฟอร์เมนเททีฟ สายพันธุ์ของแบคทีเรียกรดแลคติกซึ่งมีพลังงานสูงในการสร้างกรดยังมีลักษณะต้านทานต่อแอลกอฮอล์ได้สูงสุด วัฒนธรรมรุ่นเยาว์แพร่พันธุ์ได้เร็วที่สุดในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณแอลกอฮอล์สูง เมื่ออายุมากขึ้นอัตราการขยายพันธุ์ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้จะลดลงตามธรรมชาติ ยิ่งอาหารเลี้ยงเชื้อมีแอลกอฮอล์มากเท่าใด การแพร่พันธุ์ก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น ผลการยับยั้งแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูงต่อแบคทีเรียกรดแลคติกจะรุนแรงกว่าที่อุณหภูมิสูง ในสารอาหารที่มีข้อบกพร่องซึ่งยับยั้งการพัฒนาของแบคทีเรียกรดแลคติกความต้านทานต่อแอลกอฮอล์จะลดลงอย่างมาก การเพาะเลี้ยงแบคทีเรียด้วยยีสต์ในระยะยาวจะเพิ่มความต้านทานต่อแอลกอฮอล์ อายุขัยของแบคทีเรียกรดแลคติคที่ไม่มีการเพาะซ้ำในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีแอลกอฮอล์ (เช่น ในไวน์) จะยืนยาวกว่าอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดเดียวกันที่ไม่มีแอลกอฮอล์ 2-4 เท่า นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าในสภาพแวดล้อมที่มีแอลกอฮอล์ แบคทีเรียจะเพิ่มจำนวนช้าลงและสะสมผลิตภัณฑ์จากการหมัก ในไวน์ที่มีสีใสในสภาพห้องทดลองที่อุณหภูมิห้อง แบคทีเรียกรดแลคติคจะมีชีวิตอยู่ได้นานกว่า 7 เดือน โดยพื้นฐานแล้วแอลกอฮอล์จะยับยั้งการทำงานของการสืบพันธุ์ของเซลล์ ฟังก์ชั่นการเติบโตถูกระงับอย่างอ่อนลง แอลกอฮอล์ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพัฒนาบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่ให้คุณค่าทางโภชนาการไม่ดี ทำให้ขนาดเซลล์ยาวขึ้น บางครั้งในเวลาเดียวกันพวกเขาก็อยู่ในรูปของด้ายโค้งยาว
รูปแบบของเซลล์แบคทีเรียกรดแลคติก: a - cocci - Leuconostoc oenos (x 6000); ข - Pediococcus cerevisiae (x 5,000); b-sticks - แลคโตบาซิลลัส คาเซอิ (x 8500); d - แลคโตบาซิลลัส brevis (x 5500)
ค่าพีเอช. แบคทีเรียกรดแลคติกมีลักษณะเฉพาะตามเกณฑ์ค่า pH สำหรับการใช้กรดมาลิกและน้ำตาล ค่า pH ที่จำกัดการเจริญเติบโตที่เหมาะสมสำหรับแบคทีเรียที่แยกได้จากไวน์คือ 4.3-4.8 ค่า pH ที่ต่ำกว่าสำหรับการใช้น้ำตาลและกรดมาลิกคือ 2.9-3.0 ในกรณีพิเศษ pH คือ 2.85 และ 2.78 ค่า pH ที่เหมาะสมของการหมัก malolactic คือ 4.2-4.5 ที่ค่า pH สูงกว่า 4.5 การหมักแบบ malolactic จะช้าลง
อุณหภูมิ. แบคทีเรียกรดแลคติกส่วนใหญ่เติบโตในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างแคบ ซึ่งส่งผลต่ออัตราการเจริญเติบโต การเปลี่ยนแปลง และความต้องการทางโภชนาการของพวกมันด้วย แบคทีเรียกรดแลคติคที่แยกได้จากไวน์เป็นเมโซฟิลิก พวกมันไม่แพร่พันธุ์ที่อุณหภูมิ 45°C และอุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมคือใกล้ 25°C-30°C อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 15°C ทำให้อัตราการหมัก malolactic ช้าลงอย่างมาก ปริมาณออกซิเจนเล็กน้อยที่ละลายในไวน์จะกระตุ้นการพัฒนาของแบคทีเรียกรดแลคติก พวกมันอยู่ในกลุ่มของจุลินทรีย์ไมโครแอโรฟิลิก
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นตัวยับยั้งแบคทีเรียกรดแลคติค ความเป็นพิษขึ้นอยู่กับความเป็นกรดที่ไตเตรทได้ของตัวกลาง มันเพิ่มขึ้นอย่างมากที่ค่า pH ที่ต่ำกว่า รูปแบบขอบเขตของ SO2 จะยับยั้งแบคทีเรียกรดแลคติก อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้จะมากขึ้นเมื่อ SO2 อยู่ในสถานะอิสระ มีผลต่อการแพร่พันธุ์ของแบคทีเรียมากกว่าการหมักแบบ malolactic ที่ความเข้มข้นของ SO2 ที่ถูกผูกไว้ที่ 90-120 มก./ลบ.ม. การหมักแบบ malolactic ในไวน์ที่มีค่า pH 3.2-3.3 แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
. กรดแลคติคสเตรปโทคอกคัส
Streptococci กรดแลคติก ได้แก่ Mesophilic streptococci Streptococcus lactis, Str. Cremoris และ Str. ที่สร้างกลิ่นหอม ไดอะซีติแลคทิส, Str. อะซิโตอินิคัส, Str. พาราซิโทรโวรัส (Leuconostoc citrovorum), Str. ซิโตโวรัส (Leuconostoc citrovorum); เทอร์โมฟิลิก สเตร เทอร์โมฟิลัส; enterococci (กรดแลคติก streptococci จากลำไส้) Str. เหล้า, Str. อุจจาระ, Str. ไซโมจีนส์, Str. ฟีเซียม, Str. ดูแรนส์, สตริ. โบวิส
เหล่านี้คือ cocci แกรมบวก (รูปที่ 27) ก่อตัวเป็นโซ่สั้นหรือยาว พวกมันเคลื่อนที่ไม่ได้ไม่สร้างสปอร์หรือแคปซูล พวกมันอยู่ในกลุ่มจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจน (microaerophiles) ส่วนใหญ่ไม่มีกิจกรรมการย่อยโปรตีนและไม่สร้างตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้เกิดการแตกตัวของคาร์โบไฮเดรตในลักษณะโฮโมหรือเฮเทอโรเอนไซม์ (การแบ่งดังกล่าวเกี่ยวข้องกับปริมาณผลพลอยได้ที่ได้รับระหว่างการหมักกรดแลกติก เช่น กรดระเหย เอสเทอร์ แอลกอฮอล์ ไดอะซิทิล ฯลฯ)
สเตรปโตคอกคัสมีโซฟิลิก. Mesophilic lactic acid streptococci ของเชื้อรา kefir ไม่ใช่กลุ่มที่เป็นเนื้อเดียวกัน ประกอบด้วยสารก่อกรดที่ออกฤทธิ์ (Streptococcus lactis, Streptococcus. cremoris) และ Streptococci ที่ก่อตัวเป็นกลิ่น (Leuconostoc citrovorum และ Leuconostoc dextranicum)
ปัจจุบัน Streptococcus lactis และ Streptococcus cremoris ถือเป็นส่วนถาวรและใช้งานมากที่สุดของจุลินทรีย์จากเชื้อรา kefir ซึ่งช่วยให้ความเป็นกรดของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงชั่วโมงแรกของการหมัก
Streptococci ที่ก่อตัวด้วยกลิ่นหอมมีส่วนร่วมในการก่อตัวของรสชาติและกลิ่นเฉพาะของ kefir และการพัฒนาที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดก๊าซได้. เซลล์ Str. แลคทิสมีรูปร่างกลม จัดเรียงเป็นรูปไข่ เซลล์เชื่อมต่อกันเป็นคู่ (diplococci) หรือโซ่สั้น เมื่อเติบโตบนพื้นผิวของสารอาหารที่เป็นของแข็ง มันจะก่อตัวเป็นโคโลนีขนาดเล็กที่มีน้ำค้าง อาณานิคมลึกเป็นรูปเรือหรือรูปถั่ว พวกมันเติบโตได้ดีเมื่อมีกลูโคสหรือแลคโตส บนวุ้นไฮโดรไลซ์ด้วยชอล์ค โซนการล้างจะเกิดขึ้นรอบๆ โคโลนี (เป็นผลมาจากการปลดปล่อยกรดแลคติก ชอล์กจะละลาย) สภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาของ Streptococci คือนมไฮโดรไลซ์ โดยการเจริญของวุ้นในเลือดจัดอยู่ในประเภทแกมมา อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมคือ 30°C ที่อุณหภูมินี้นมจะจับตัวเป็นก้อนภายใน 10-12 ชั่วโมง ก้อนเนื้อมีความหนาแน่นหนาแน่นมีหนามมีรสชาติและกลิ่นหอมของนมเปรี้ยว บางเชื้อชาติ (พันธุ์) ก่อตัวเป็นก้อนที่มีความหนืดสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์นมหมักส่วนใหญ่ เซนต์ แลคทิสไม่เคยหมักแรมโนส ซูโครส ราฟฟิโนส เคซีนมักจะถูกย่อยสลาย ความเป็นกรดจำกัดที่สร้างขึ้นในนมระหว่างการเพาะปลูก Str. แลคติสมีความผันผวนภายใน H O - 120 ° T (บางครั้ง 130 ° T) อย่างไรก็ตามยังมีสายพันธุ์ที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งความเป็นกรดสูงสุดถึง 90-100 ° T ในนม Str. บางชนิด แลคทิสผลิตยาปฏิชีวนะไนซินที่ออกฤทธิ์มาก Streptococci กรดแลคติคบางสายพันธุ์สามารถทำให้เกิดข้อบกพร่องในผลิตภัณฑ์นม: ความหนืด ความขม (เนื่องจากเปปโตไนเซชันของนม) ฯลฯ Cremoris (สเตรปโตคอคคัสครีม) มันแตกต่างจาก Str. แลคติสโดยที่เซลล์ของมันถูกจัดเรียงเป็นสายโซ่บ่อยกว่า รูปร่างและขนาดของโคโลนีจะคล้ายกับรูปร่างและขนาดของโคโลนีของ Str. แลคติส อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนา Str. ครีโมริส อุณหภูมิ 20-25°C สูงสุด 35-38°C หลังจากผ่านไป 12 ชั่วโมงในนม จะจับตัวเป็นก้อนครีมเหนียวแน่น ความเป็นกรดจำกัดที่เกิดขึ้นจาก Str. ครีโมริสในนม PO-115°T คุณสมบัติของเอนไซม์ก็เหมือนกัน เซนต์ Cremoris แตกต่างจาก Str. แลคติสโดยความสามารถในการหมักมอลโตส เดกซ์ทริน ซูโครส เซนต์ Cremoris ไม่เติบโตที่อุณหภูมิ 40°C ในตัวกลางที่มี NaCl 4% ที่ pH 9.2 เซนต์ Cremoris ไม่ย่อยสลายเคซีนและบางครั้งก็เป็นซาลิซิน
แบคทีเรียหมักกรดแลคติก homofermentative
สเตรปโตคอคคัสเทอร์โมฟิลิก
จุลินทรีย์กลุ่มนี้ถูกละเลยโดยนักวิจัยเกี่ยวกับจุลินทรีย์ของเชื้อรา kefir มาเป็นเวลานาน เชื่อกันว่าเนื่องจากผลิตภัณฑ์นี้ผลิตขึ้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ จึงไม่ควรมีจุลินทรีย์ที่ชอบความร้อนอยู่ในนั้น จำนวนจุลินทรีย์เหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามอุณหภูมิการเพาะปลูกที่เพิ่มขึ้น บทบาทของแท่งกรดแลคติกทนความร้อนใน kefir starter และ kefir ดูเหมือนจะมีความสำคัญมาก กลุ่มนี้ปรากฏตัวในทุกกรณีของการละเมิดโหมดการเพาะปลูกของเชื้อรา - การเพิ่มอุณหภูมิ, การเพิ่มการสัมผัส ฯลฯ การพัฒนาอย่างเข้มข้นในสตาร์ทเตอร์นำไปสู่การเพิ่มความเป็นกรดมากเกินไปและการยับยั้งสเตรปโตค็อกคัสแลคติคชนิดมีโซฟิลิก
เหล่านี้รวมถึง Streptococcus thermophilus Thermophilic streptococci เมื่อเทียบกับ mesophilic streptococci จะพัฒนาได้ดีกว่าที่อุณหภูมิสูง Thermophilic Streptococci ซึ่งแตกต่างจาก Mesophilic Streptococci คือการหมักน้ำตาลซูโครส ดังนั้น เพื่อแยกพวกมันออกจากหัวเชื้อ จึงเติมซูโครสลงในสารอาหารที่ปราศจากคาร์โบไฮเดรต รูปร่างและการจัดเรียงของเซลล์ในสเมียร์จะเหมือนกับสัณฐานวิทยาและการจัดเรียงของ Str. ครีม. เซลล์มีขนาดค่อนข้างใหญ่เรียงกันเป็นสายโซ่ยาวต่างกัน แต่สเตร เทอร์โมฟิลัสมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง (อุณหภูมิการพัฒนาที่เหมาะสม 40-45°C, สูงสุด 45-50°C) เมื่อเติบโตบนอาหารที่มีธาตุอาหารแข็ง Str. เทอร์โมฟิลัสก่อตัวเป็นรูปทรงกลมที่มีโครงสร้างเป็นเม็ด ผิวเผินและลึกเป็นรูปเรือ บางครั้งมีการเจริญเติบโตของโคโลนี ที่อุณหภูมิการพัฒนาที่เหมาะสม สเตรปโตคอคคัสเทอร์โมฟิลิกจะจับตัวเป็นก้อนในนมภายใน 3.5-6 ชั่วโมง ก่อตัวเป็นก้อนครีมที่สม่ำเสมอและแข็งแรง จำกัดความเป็นกรด 110-120°T สเตรปโตคอคคัสบางสายพันธุ์หลั่งไดอะซิทิล Thermophilic streptococcus ไม่หมักมอลโตส เดกซ์ทริน และซาลิซิน ไม่ย่อยสลายเคซีน
เอนเทอโรคอคคัส- กรดแลคติก streptococci จากลำไส้. ได้แก่ Str. เหล้า (Mammococcus), Str. อุจจาระ, Str. ไซโมจีนส์, Str. ฟีเซียม, Str. ดูแรนส์, สตริ. โบวิส พวกมันอาศัยอยู่ในลำไส้ของมนุษย์และสัตว์ในมูลสัตว์และสิ่งปฏิกูล พบในปริมาณมากในน้ำนมดิบและในปริมาณเล็กน้อยในนมและชีสพาสเจอร์ไรส์
enterococci จำนวนมากสร้างสายโซ่สั้นหรือเรียงเป็นคู่ เซลล์มีลักษณะกลมหรือรี สามารถพัฒนาได้ทั้งที่อุณหภูมิ 10 และ 45°C ทนต่อโซเดียมคลอไรด์ (6.5%) เมทิลีนบลูและน้ำดี (40%) ต่อปฏิกิริยาที่เป็นด่างของสิ่งแวดล้อม (pH 9.6) ต่อเพนิซิลลินที่ความเข้มข้น 0.3 หน่วย ใน 1 มล. ถึงอุณหภูมิสูง รักษาความร้อนที่ 65°C เป็นเวลา 30 นาที คาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่ถูกหมัก.. มีความคล้ายคลึงกับ Str. แลคติส อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมคือ 37°C แมมโมคอคคัสไม่เพียงแต่สร้างกรดแลคติค (110-115°T) แต่ยังหลั่งเอนไซม์เช่น rennet ซึ่งเป็นผลมาจากการที่นมจับตัวเป็นก้อนเกิดขึ้นที่ความเป็นกรดต่ำที่ 35-40°T การจับตัวเป็นก้อนนั้นแข็งแกร่งในตอนแรก แล้วจึงหดตัวภายใต้การกระทำของเรนเน็ท (เวย์จำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา) หมักซอร์บิทอลและกลีเซอรีน ย่อยสลายเคซีนและทำให้เจลาตินเหลว ผลิตภัณฑ์นมเมื่อแมมโมคอกคัสกินเข้าไปจะได้รับรสขมอันเป็นผลมาจากการสะสมของเปปโตนจำนวนมาก. อุจจาระ. มันอยู่ในรูปแบบของการทูตของโซ่สั้น สามารถหมักแมนนิทอล, ซอร์บิทอล, อะราบิโนส; คืนค่าน้ำนมกระดาษลิตมัส ในวุ้นที่มีเลือดทำให้เกิดภาวะเม็ดเลือดแดงแตก ไฮโดรไลซ์โปรตีน (โดยเฉพาะในชีส ทำให้มีกลิ่นเฉพาะ) ไซโมจีนส์ ทางสัณฐานวิทยาและวัฒนธรรมคล้ายกับ Str. เหล้า มันย่อยสลายเคซีนบางส่วน ซึ่งแตกต่างจาก enterococci อื่น ๆ ที่ทำให้เกิด p-hemolysis ของเม็ดเลือดแดง ดังนั้นโซนโปร่งใสจึงก่อตัวขึ้นรอบ ๆ โคโลนีบนวุ้นเลือด เม็ดเลือดแดงแตกถือเป็นสัญญาณของการก่อโรคของจุลินทรีย์.. คุณสมบัติคล้ายกับของ Str. อุจจาระ, หมัก arabinose, ซูโครส, ไม่ค่อยซอร์บิทอล; คืนค่านมลิตมัสบางส่วน ไม่ย่อยสลายเคซีน.. ดูแรน (Str. faecium แปรผัน). หมักแลคโตส กลูโคส มอลโตส ไม่ค่อยหมักซูโครส ซาลิซิน แมนนิทอล ไม่หมักอินนูลิน ซอร์บิทอล ราฟฟิโนส.. โบวิส โดยคุณสมบัติของมันจะคล้ายกับเทอร์โมฟิลิกสเตรปโตคอคคัส สเตรปโตคอคคัสบางสายพันธุ์นี้เคลื่อนไหวได้ พวกมันแตกต่างจาก Streptococci อื่นตรงที่ความไวสูงต่อเกลือทั่วไป น้ำดี สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง และเมทิลีนบลู ไม่สามารถเติบโตได้ที่อุณหภูมิ 10°C นมลิตมัสไม่จับตัวเป็นก้อน ทำให้เกิดการฟื้นตัวเพียงบางส่วนเท่านั้น ไม่หมักอาราบิโนส แต่มักจะหมักไซโลส
การหมักกรดแลคติคแบบโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟ
การหมักกรดแลกติกแบบโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟซึ่งขึ้นอยู่กับวิถีไกลโคไลติกของการสลายตัวของกลูโคสเป็นวิธีเดียวที่จะได้รับพลังงานสำหรับกลุ่มยูแบคทีเรีย ซึ่งเมื่อหมักคาร์โบไฮเดรตจะเปลี่ยนน้ำตาลจาก 85 เป็น 90% ในตัวกลางให้เป็นกรดแลคติค . แบคทีเรียที่อยู่ในกลุ่มนี้มีความแตกต่างกันทางสัณฐานวิทยา เหล่านี้คือ cocci ที่อยู่ในจำพวก Streptococcus และ Pediococcus เช่นเดียวกับแท่งยาวหรือสั้นจากสกุล Lactobacillus หลังแบ่งออกเป็นสามกลุ่มย่อย แบคทีเรียที่รวมอยู่ในแบคทีเรีย 2 ชนิด (เทอร์โมแบคทีเรียม, สเตรปโตแบคทีเรียม) ยังทำหน้าที่หมักกรดแลคติคแบบโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟ แบคทีเรียทั้งหมดในกลุ่มนี้ถูกย้อมสีในเชิงบวกโดยแกรม ไม่สร้างสปอร์ ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ กลุ่มนี้มีความแตกต่างกันมากในแง่ขององค์ประกอบนิวคลีโอไทด์ของ DNA: ปริมาณโมลาร์ของคู่เบส GC อยู่ในช่วง 32 ถึง 51% ความผันผวนที่มีนัยสำคัญในลักษณะนี้ยังเป็นลักษณะเฉพาะของแบคทีเรียที่รวมกันอยู่ในสกุลและแม้แต่สกุลย่อย
แลคเตตดีไฮโดรจีเนสซึ่งเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนไพรูเวตเป็นแลคเตตนั้นเป็นแบบสเตอรีโอสเปเชียล ในสปีชีส์ต่าง ๆ นั้นมีอยู่ในรูปของไอโซเมอร์แสงบางชนิด ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ แบคทีเรียสร้างกรดแลคติกรูปแบบ D หรือ L พวกที่เป็นส่วนผสมของรูปแบบ D และ L จะมีเอนไซม์สองรูปแบบที่แตกต่างกันใน stereospecificity หรือ lactatracemase
ในยูแบคทีเรียกลุ่มนี้ โมเลกุลออกซิเจนไม่รวมอยู่ในการเผาผลาญพลังงาน แต่พวกมันสามารถเติบโตได้เมื่อมี O 2, เช่น. เป็นแอนแอโรบิกที่ทนต่ออากาศ เซลล์ของพวกมันมีเอนไซม์ฟลาวินจำนวนมากด้วยความช่วยเหลือของโมเลกุลออกซิเจนที่ลดลงเป็น H 2อ 2. เนื่องจากแบคทีเรียกรดแลคติกไม่สามารถสังเคราะห์กลุ่มฮีมได้ พวกมันจึงขาดคาตาเลส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ดังนั้นแบคทีเรียกลุ่มหลังจึงสามารถสะสมอยู่ในเซลล์ได้
คุณสมบัติของเมแทบอลิซึมที่สร้างสรรค์ของแบคทีเรียกรดแลคติกแบบโฮโมเฟอร์เมนเตทีฟนั้นมีความสามารถในการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่พัฒนาได้ไม่ดีซึ่งแสดงออกมาโดยการพึ่งพาการเจริญเติบโตของพวกมันอย่างมากจากการมีอยู่ของสารอินทรีย์สำเร็จรูปในสารอาหาร (กรดอะมิโน, วิตามินบี, พิวรีน, ไพริมิดีน) . แบคทีเรียกรดแลคติกใช้แลคโตส (น้ำตาลนม) หรือมอลโตส (น้ำตาลจากพืชที่เกิดขึ้นระหว่างการย่อยสลายแป้ง) เป็นแหล่งคาร์บอน นอกจากนี้ยังอาจใช้เพนโทส น้ำตาลแอลกอฮอล์ และกรดอินทรีย์
ในบรรดาโปรคาริโอตที่ไม่ก่อโรคที่รู้จักกันทั้งหมด แบคทีเรียกรดแลคติกเป็นแบคทีเรียที่เรียกร้องมากที่สุดบนสารตั้งต้น การพึ่งพาแบคทีเรียเหล่านี้ในการมีอยู่ของสารอินทรีย์สำเร็จรูปในสิ่งแวดล้อมบ่งบอกถึงความดั้งเดิมของเมแทบอลิซึมที่สร้างสรรค์โดยรวม
แบคทีเรียกรดแลคติกพบได้ทั่วไปในที่ที่พวกมันสามารถตอบสนองความต้องการสารอาหารสูงและในที่ที่มีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมาก กระบวนการนี้ทำให้พวกมันมีพลังงานที่จำเป็นต่อการเติบโต มีอยู่มากมายในนมและผลิตภัณฑ์จากนมบนพื้นผิวของพืชและในสถานที่ของการย่อยสลายของเหลือจากพืช พบได้ในระบบทางเดินอาหารและเยื่อเมือกของสัตว์และมนุษย์
แบคทีเรียกรดแลคติกมีบทบาทสำคัญในการนำกระบวนการต่างๆ มาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์นมหมักต่างๆ ในกระบวนการหมักเกลือและดองผัก และหมักอาหารสัตว์ Kefir เป็นผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมร่วมกันของแบคทีเรียกรดแลคติกและยีสต์ ผลิตภัณฑ์นมหมักระดับชาติหลายชนิด (คูมิส โยเกิร์ต ฯลฯ) เป็นที่รู้จักสำหรับการเตรียมโดยใช้แม่ม้า อูฐ แกะ นมแพะ และใช้คอมเพล็กซ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและเก็บรักษาไว้ของแบคทีเรียกรดแลคติกและยีสต์เป็นเชื้อ
แบคทีเรียกรดแลคติกยังมีบทบาทสำคัญในการเตรียมชีสและเนย ขั้นตอนแรกของการผลิตชีส (การทำให้โปรตีนนมแข็งตัว) นั้นดำเนินการโดยแบคทีเรียกรดแลคติก
ความเปรี้ยวของครีมซึ่งจำเป็นในการผลิตเนยนั้นเกิดจากแบคทีเรียในสกุล Streptococcus นอกจากกรดแลคติกแล้ว บางชนิดสร้างอะซิโทอินและไดอะซิทิลซึ่งทำให้เนยมีกลิ่นและรสชาติเฉพาะตัว สารตั้งต้นคือกรดซิตริกซึ่งเนื้อหาในนมสามารถเข้าถึงได้ 1 กรัม / ลิตร ปฏิกิริยาที่นำไปสู่การก่อตัวของสารเหล่านี้เริ่มต้นด้วยการแตกตัวของกรดซิตริก:
สพป 2UNSDSS 2UNOH ช 3ช 2COOH + ซี 2ชม 5สกอ 2COOS2 ชม 5
กรดอะซิติกถูกปล่อยออกมาในตัวกลาง และกรดออกซาโลอะซิติก (OAA) จะถูกดีคาร์บอกซิเลต ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของไพรูเวต:
กับ 2ชม 5สกอ 2โส 2ชม 5ช 3COCOOH+ CO2 (1)
การเผาผลาญเพิ่มเติมของไพรูเวตนั้นดำเนินการในสามวิธีที่แตกต่างกัน: โมเลกุลบางส่วนถูกรีดิวซ์เป็นกรดแลคติค ส่วนอีกส่วนหนึ่งผ่านกระบวนการดีคาร์บอกซิเลชัน ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของสารมัธยันตร์ C2 หลายชนิด (อะซีติล-โคเอ และอะซีตัลดีไฮด์ "แอคทีฟ") และอันตรกิริยาระหว่างพวกมัน ซึ่งสิ้นสุดด้วยการสังเคราะห์โมเลกุลไดอะซีติล การลดลงของหลังนำไปสู่การก่อตัวของ acetoin:
CH3-CO-CO-CH3 + NAD*H2 CH3-CHOH-CO-CH3 + NAD+ (2),
โดยที่ CH3-CO-CO-CH3 คือไดอะซีทิลและ CH3-CHOH-CO-CH3 คืออะซีโทอิน
ลำดับของปฏิกิริยานี้ไม่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานของเซลล์ บางทีความหมายของมันอาจอยู่ในวิธีแก้ปัญหาเฉพาะเพิ่มเติมของ "ปัญหาตัวรับ" เนื่องจากประการแรกการก่อตัวของไพรูเวตในปฏิกิริยา 1 ไม่ได้มาพร้อมกับการสังเคราะห์ NAD * H2 และประการที่สองการสังเคราะห์อะซิโทอินจากไดอะซิติล (ปฏิกิริยา 2) ต้องการโมเลกุลเพิ่มเติม OVER*H2
แบคทีเรียกรดแลคติกที่ใช้มอลโตสมีส่วนร่วมในการหมักผัก เติมเกลือ 2-3% ลงในผักสับละเอียดและสร้างเงื่อนไขที่ไม่รวมการเข้าถึงอากาศฟรี เริ่มการหมักกรดแลคติกที่เกิดขึ้นเอง กระบวนการที่คล้ายกันเกิดขึ้นระหว่างการหมักอาหารสัตว์ มวลพืชที่มีไว้สำหรับการกักขังจะถูกบรรจุอย่างหนาแน่นในไซโลหรือหลุม เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางโภชนาการของอาหารเลี้ยงเชื้อ จึงเติมกากน้ำตาล และเพื่อสร้างสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อแบคทีเรียกรดแลคติค มวลของพืชจะถูกทำให้เป็นกรด ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การหมักกรดแลคติคที่เกิดขึ้นเองยังเกิดขึ้น
ผลการวิจัย
แบคทีเรียกรดแลคติกเป็นกลุ่มจุลินทรีย์แกรมบวกขนาดเล็ก ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คือตัวแทนของคำสั่งที่มีรูปร่างคล้ายค็อกคอยด์หรือรูปแท่งที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และไม่ก่อตัวสปอร์ แลคโตบาซิลล่า(เช่น ,แลคโตคอคคัสแลคทิส, แลคโตคอคคัสครีโมริสหรือ แลคโตบาซิลลัส แอซิโดฟิลัส).
จีโนมของแบคทีเรียเหล่านี้ประกอบด้วยโครโมโซมปิดแบบวงกลมซึ่งเข้ารหัสข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิตและองค์ประกอบทางพันธุกรรมเพิ่มเติม - พลาสมิดและทรานสโพซอน หลังสามารถให้ข้อมูลทางพันธุกรรมแก่สิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์เพื่อให้อยู่รอดได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ พลาสมิดสามารถเข้ารหัสคุณสมบัติต่างๆ เช่น การย่อยคาร์โบไฮเดรต กิจกรรมโปรตีเนส การดื้อยาปฏิชีวนะ การต้านทานรังสียูวี การต้านทานต่อการติดเชื้อฟาจ และกลไกการป้องกันอื่นๆ จากแบคทีเรีย การผลิตแบคทีเรียโอซิน ตลอดจนความหนืด เป็นต้น
การจัดระเบียบลำดับของไรโบโซมไซต์ โปรโมเตอร์ และลำดับการสิ้นสุดของยีนแลคโตบาซิลลัสบางตัวนั้นคล้ายคลึงกับแบคทีเรียแกรมบวกอื่นๆ
การถ่ายโอนยีนดำเนินการโดยใช้กระบวนการผันคำกริยาการแปลง หลังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวิธีการโคลนยีนและการแสดงออกของยีนระดับโมเลกุล
การศึกษาพันธุศาสตร์ของแบคทีเรียเหล่านี้มีประโยชน์ทั้งทางวิทยาศาสตร์และเชิงพาณิชย์เนื่องจากมีประโยชน์ แบคทีเรียกรดแลคติก นอกเหนือจากบทบาทในอุตสาหกรรมการแพทย์ การผลิตอาหารและอาหารสัตว์แล้ว ยังมีบทบาทสำคัญในธรรมชาติและชีวิตปกติของมนุษย์อีกด้วย ดังนั้นพวกเขาจึงศึกษาและสร้างกลไกในการถ่ายทอดคุณสมบัติการก่อโรค การดื้อยา และการวิจัยทุกรูปแบบเพื่อปรับปรุงพืชเหล่านี้
บรรณานุกรม
1) Belenovsky G., จุลินทรีย์กรดแลกติกและแบคทีเรียบำบัด (จุลชีววิทยาทางการแพทย์, แก้ไขโดย L. Tarasevich, vol. II, St. Petersburg-Kyiv, 1913)
) Buryan N.I. , Tyurina L.V. จุลชีววิทยาของการผลิตไวน์ - ม., 2542.
) Kvasnikov E.I. ชีววิทยาของแบคทีเรียกรดแลคติก - ทาชเคนต์ 2543
) Kvasnikov E.I. , Nesterenko O.A. แบคทีเรียกรดแลคติคและวิธีการใช้ - มอสโก 2538
) Miller A. Sanitary bacteriology, M.-L., 1930
) Shenderov ปริญญาตรี // นิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ทางการแพทย์และโภชนาการเชิงหน้าที่ 2544. V.3.
กวดวิชา
ต้องการความช่วยเหลือในการเรียนรู้หัวข้อหรือไม่?
ผู้เชี่ยวชาญของเราจะให้คำแนะนำหรือให้บริการสอนพิเศษในหัวข้อที่คุณสนใจ
ส่งใบสมัครระบุหัวข้อทันทีเพื่อค้นหาความเป็นไปได้ในการรับคำปรึกษา
ตามกฎแล้ว เราเชื่อมโยงคำว่า "แบคทีเรีย" กับโรคต่างๆ และปัญหาอื่นๆ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่เป็นความจริงเสียทีเดียว ร่างกายของเราเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์หลากหลายชนิด ในหมู่พวกเขายังมีแบคทีเรียดังกล่าวโดยที่กิจกรรมชีวิตปกติเป็นไปไม่ได้ กลุ่มนี้รวมถึงแบคทีเรียกรดแลคติกที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของคนที่มีสุขภาพดี โดยทั่วไปแล้วพวกมันคือกลุ่มของจุลินทรีย์ไมโครแอโรฟิลิกแกรมบวกที่ส่งเสริมการหมักของคาร์โบไฮเดรต ก่อตัวเป็นกรดแลคติก การหมักดังกล่าวมักใช้ทั้งในอุตสาหกรรมการผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อการถนอมอาหารและการแปรรูปเครื่องดื่มและอาหารและที่บ้าน
แบคทีเรียทำหน้าที่ที่เป็นประโยชน์มากมายในร่างกาย ประการแรก แบคทีเรียกรดแลคติกรักษาสมดุลของความเป็นกรดในลำไส้ได้อย่างเหมาะสมเนื่องจากความสามารถในการผลิตกรดอะซิติกและกรดแลคติค
นอกจากนี้ยังช่วยให้การทำงานของลำไส้เป็นปกติซึ่งช่วยให้บุคคลสามารถรับมือกับจุลินทรีย์ต่าง ๆ และอื่น ๆ แบคทีเรียกรดแลคติกมีผลดีต่อตับผ่านการยับยั้งกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของสารเมตาโบไลต์
นอกจากกรดอะซิติกแล้ว จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์เหล่านี้ยังสามารถผลิตสารระเหย เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งช่วยยับยั้งการติดเชื้อในลำไส้ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่ทนกรด ซึ่งรวมถึงจุลินทรีย์ที่ผลิตกรดแลคติค ผลิตธาตุและวิตามินหลายชนิดที่ช่วยในการปรับปรุงร่างกายโดยรวม เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสารอื่นและในหมู่พวกมันเอง พวกมันหลั่งเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาผลาญและการย่อยอาหารตามปกติ ตลอดจนการดูดซึมสารอาหารที่ดีขึ้น
สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษท่ามกลางความหลากหลายของแบคทีเรียกรดแลคติกคือจุลินทรีย์ในตระกูล Lactobacilccae และตระกูล Slreptocuccaccae หลังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์นมหมักต่าง ๆ : ครีม, โยเกิร์ตพร้อมไส้ผลไม้และคอทเทจชีส แบคทีเรียกรดแลคติก เช่น บาซิลลัส แอซิโดฟิลัส สามารถหยั่งรากบนผนังลำไส้ได้ง่าย และป้องกันการแบ่งตัวของแบคทีเรียที่เน่าเสียง่าย เพื่อสุขภาพของมนุษย์
เพื่อให้ร่างกายของคุณสามารถรักษาสภาวะที่จำเป็นสำหรับการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์เหล่านี้ได้อย่างอิสระ ไม่จำเป็นต้องมีความพยายามเป็นพิเศษ เพียงพอที่จะปฏิบัติตามอาหารเพื่อสุขภาพ น่าเสียดายที่โลกสมัยใหม่ถูกจัดเรียงในลักษณะที่ไม่ง่ายที่จะปฏิบัติตามเงื่อนไขนี้ ปัญหาทั้งหมดคือแม้จะมีโภชนาการที่ดี แต่ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดจากอาหารประจำวันนั้นไม่ได้มาตรฐานคุณภาพ
นอกจากภาวะทุพโภชนาการแล้ว ปัจจัยต่างๆ เช่น ความเครียดอย่างต่อเนื่อง การดื่มแอลกอฮอล์และการสูบบุหรี่ รวมถึงการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะในระยะยาว ยังส่งผลเสียต่อจุลินทรีย์ในลำไส้อีกด้วย
คุณสามารถฟื้นฟูจุลินทรีย์ที่ดีต่อสุขภาพในลำไส้ได้ด้วยการรับประทานนมโฮมเมด นมเปรี้ยว ครีมเปรี้ยว คอทเทจชีส หรือคีเฟอร์ คุณสามารถใช้ผลิตภัณฑ์นมที่ซื้อจากร้านค้าได้ แต่ประโยชน์ที่ได้รับจะน้อยกว่ามาก
แบคทีเรียกรดแลคติกอาจส่งผลต่อสถานะของระบบภูมิคุ้มกันในรูปแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับชนิด ตัวอย่างเช่น บิฟิโดแบคทีเรียซึ่งแตกต่างจากแลคโตบาซิลลัส ยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้นก่อนซื้อควรใส่ใจกับแบคทีเรียกรดแลคติกชนิดใดในองค์ประกอบ
ด้วยการใช้จุลินทรีย์ที่ผลิตกรดแลคติค ยาหลายชนิดจึงถูกผลิตขึ้นมาเพื่อรักษาโรคระบบย่อยอาหาร เช่น dysbacteriosis, ท้องเสีย และอื่น ๆ
