- •Молочнокислое брожение
- •1. Общая характеристика
- •1.1. Условия работы и питательные потребности
- •2. Брожение углеводов
- •3. Выделение и хранение
- •2. Распространение и взаимоотношения с другими микроорганизмами
- •3. Использование молочнокислых бактерий
- •1. Молочная промышленность
- •Производство хлебопродуктов
- •Биологическое консервирование
- •4. Мясная и рыбная промышленности
- •5. Получение молочной кислоты и декстрана
- •4. Молочнокислые бактерии — вредители пищевых производств
- •1. Пищевые продукты
- •Производство сахара
- •Бродильная промышленность
3. Выделение и хранение
Сложные питательные потребности самих молочнокислых бактерий создают значительные трудности при их выделении и особенно количественном учете в различных природных и производственных субстратах. К тому же многие представители этой группы бактерий растут очень медленно и «заглушаются» сопутствующими микроорганизмами. Достаточно сложно и хранение чистых культур, так как они легко теряют свою активность и производственно ценные свойства.
Для выделения молочнокислых бактерий используют среды, обеспечивающие в должной мере их питательные потребности и угнетающие рост посторонних микроорганизмов. Последнее достигается применением различных веществ, например азида натрия, ацетата таллия, сорбиновой и уксусной кислоты, этилового спирта, а также снижением рН среды.
2. Распространение и взаимоотношения с другими микроорганизмами
.Молочнокислые бактерии — одна из широко распространенных в природе групп микроорганизмов — содержатся в филлосфере (на листьях, цветах, стеблях растении, овощах и фруктax). Среда обитания молочнокислых бактерий — почва, где они в наибольшем количестве концентрируются в верхних торизонтах, аккумулируются они и в ризосфере дикорастущих и особенно культурных растений.
Обитают молочнокислые бактерии в желудочно-кишечном тракте человека и животных. В большом количестве они содержатся в толстом кишечнике. Особенно богат ими кишечник долгожителей (старше 90 лет).
В природе необходимые для своей жизнедеятельности пита тельные вещества молочнокислые бактерии находят у живых: (выделениях корней и надземных органов) и отмерших растений; в продуктах метаболизма почвенных и ризосферных микроорганизмов; в пищеварительном тракте человека и животных, используя его выделения и обитающих в нем микроорганизмов.
Необходимо подчеркнуть, что молочнокислые бактерии обитают почти во всех растительных и животных материалах, которые человек вовлекал в сферу своей хозяйственной деятельности, содержащих достаточное количество сбраживаемых углеводов, продуктов распада белков, витамины. Развиваясь природных и производственных субстратах, молочнокислые 6aктерии вступают в разнообразные взаимоотношения с другим микроорганизмами.
.Антагонизм молочнокислых бактерий обусловливается действием молочной кислоты, которую они продуцируют. Однако среди молочнокислых бактерий удалось обнаружить и явления специфического антагонизма. Они образуют антибиотики – S. laсtis синтезирует низин, S. cremoris — диплококцин, L. acidophilus — ацидофилин и лактоцидин, L. plantarum—лактолин, L. brevis — бревин и др.
Наиболее полно изучен низин — полипептид с молекулярной массой 3500, по аминокислотному составу и другими свойства сходный с субтилином. Низин бактериостатически действует на пропионовокислые бактерии, стастафилококки, но не подавляет грамотрицательных бактерий, микромицетов, дрожжей.
Из S. lactis subsp. diacetilactis получено антибиотическое, вещество, отличающееся от других антибиотиков — пептидов, синтезируемых молочнокислыми бактериями, внеклеточной локализацией, активностью против ряда грамотрицательных и грам- положительных бактерий. L. fermentum и L. brevis, выделенные от здоровых взрослых людей, продуцируют лизоцим.
В кишечном тракте долгожителей Абхазии обнаружено значительное число молочнокислых бактерий — антагонистов по отношению к видам родов Klebsiella, Shigella, Proteus, Staphylococcus, Enterobacter. Особенно высоким антагонизмом обладали S. faecium, а также S. thermophilus, L. fermentum, L. cagei, L. plantarum. Большое содержание молочнокислых палочек и кокков, обладающих значительной физиологической активностью и особенно антагонизмом^ положительно коррелирует с хорошим состоянием здоровья и играет, видимо, определенную роль в создании феномена долголетия человека. В последние годы уста- гновлено, что ряд видов молочнокислых бактерий стимулирует образование интерферона.
Молочнокислые бактерии (особенно 5. faecium и L. salivarius), выделенные от домашних птиц, в большинстве оказывали сильное угнетающее действие на возбудителей коли-бактериозов этих животных. Аналогичные наблюдения были описаны и для молочнокислых бактерий насекомых и рыб. Защитное действие против некоторых возбудителей инфекции оказывают молочнокислые бактерии, обитающие в организме человека и животных и образующие пероксид водорода. Некоторые лактобациллы и педиококки активно подавляют развитие Pseudomonas fragi и других психрофильных грамотрицательных бактерий в пищевых продуктах, хранящихся при 5—7°С, именно за счет образования пероксида.
И. И. Мечников был первым, кто привлек внимание к использованию антагонистических свойств молочнокислых бактерий в борьбе с гнилостными микроорганизмами кишечного тракта. Для нормализации состава микроорганизмов пищеварительного тракта и борьбы с рядом кишечных заболеваний (диспепсия, энтероколиты, дизентерия и др.) все шире начинают использовать молочнокислые бактерии, обладающие антагонистическими свойствами по отношению к условно-патогенным и патогенным микробам. Применяют изготовленные на них кисломолочные продукты и сухие препараты. Положительные результаты дали кисломолочные продукты, изготовленные с использованием L. acidophilus, и сухие препараты L. plantarum. Промышленный выпуск продуктов и препаратов, изготовленных с использованием чистых и ассоциативных культур молочнокислых бактерий, обладающих описанными выше свойствами, неуклонно расширяется. В ряде исследований показано их оздоравливаю- щее влияние на организм не только человека, но и сельскохозяйственных животных.
Есть сведения о положительном действии молочнокислых бактерий при лучевых поражениях (они содействуют выведению радионуклидов.
Различные виды молочнокислых бактерий могут вступать между собой в мутуалистические взаимоотношения. Например, при исключении из среды некоторых факторов роста (витаминов группы В и аминокислот), необходимых для двух штаммов, они могут расти в симбиозе, так как каждый из них продуцирует биологически активные вещества, используемые другим. Наличие мутуализма среди молочнокислых бактерий послужило основой для разработки методов изучения синтеза ряда факторов роста.
Молочнокислые бактерии и дрожжи, видимо, давно приспособились к совместному развитию в одних и тех же субстратах. Человек с незапамятных времен использует деятельность этих микроорганизмов для приготовления многих продуктов питания (ржаного хлеба, кефира, кумыса, мацони, йогурта, кваса и др.). В этих продуктах совместная деятельность обеих групп микроорганизмов, развивающихся в определенных отношениях, обусловливает определенное их качество. В процессе роста дрожжи обогащают среду рядом продуктов своего метаболизма и делают ее более благоприятной для развития молочнокислых бактерий. Последние в присутствии дрожжей могут развиваться на средах, непригодных для их самостоятельного роста. Подкисление среды молочнокислыми бактериями дает дрожжам преимущество "в борьбе* с конкурентными видами. _Молочнокислые бактерии обладают системой протеолитических ферментов; расщепляя сложные азотсодержащие соединения, они благоприятствуют питанию дрожжей. Некоторые виды дрожжей обладают способностью ассимилировать и органические кислоты, образуемые молочнокислыми бактериями. Но определенные виды дрожжей и молочнокислых бактерий могут проявлять и антагонистические свойства.
