1.4. Бифидобактерии

В последние годы в состав заквасок для хлебобулочных изделий вводят штаммы бифидобактерий в качестве активных антагонистов гнилостных бактерий и, в частности, возбудителей картофельной болезни хлеба. Это обусловлено, главным образом, накоплением в среде молочной и уксусной кислот. Как известно, уксусная кислота обладает более выраженным антагонистическим действием, чем молочная.

Бифидобактерии включены в семейство Actinomycetaceae и относятся к роду Bifidobacterium. Бифидобактерии представляют собой мелкие палочки, чрезвычайно вариабельные по форме, размером (0,5–1,3)(1,5–8) мкм, слегка изогнутые, булавовидные и часто разветвленные. Расположение клеток одиночное, парами, V- или Y-об-разное, розетками, палисадом, редко цепочками. Иногда встречаются раздутые кокковидные формы, что является следствием неблагоприятных условий роста. В недостаточно полноценных средах, а также при наличии в среде антибиотиков и других ингибиторов роста характерно сильное ветвление и полиморфизм. Бифидобактерии грамположительны, неподвижны, не образуют спор, могут формировать микрокапсулу, некислотоустойчивы; каталазоотрицательные; очень требовательны к источникам питания; как правило, нуждаются в различных витаминах.

Бифидобактерии – строгие анаэробы, неспособные расти в присутствии кислорода воздуха. Характерной особенностью анаэробов является способность начинать рост только при определенном, достаточно низком окислительно-восстановительном потенциале среды E_h. Чем выше содержание О₂ в среде, тем выше E_h. Рост бифидобактерий при наличии в среде растворенного кислорода возможен лишь при добавлении в среду редуцирующих веществ (например, 0,05 % цистеина; 0,2 % аскорбиновой кислоты). В связи с этим бифидобактерии выращивают на среде Блаурока, основой которой является отвар печени, богатый цистеином, или на гидролизатно-молочной среде, в которую вносят цистеин.

Оптимальная температура роста бифидобактерий 37–41 °С, оптимальное значение рН 6,0–7,0; они не растут при рН ниже 4,5 или выше 8,5.

На плотных питательных средах бифидобактерии образуют колонии в виде «гвоздиков» или гречишных зерен. Бифидобактерии сбраживают углеводы по так называемому фосфокетолазному пути, в ходе которого 2 моля глюкозы превращаются в молочную и уксусную кислоты в соотношении 2:3, при этом образуется 2,5 АТФ на 1 моль глюкозы (рис. 1.9).

2 Глюкоза

Фруктозо-6-фосфат Фруктозо-6-фосфат

Эритрозо-4-фосфат + Ацетил-фосфат

Рибозо-5-фосфат + Ксилулозо-5-фосфат

2 Глицеральдегид-3-фосфат 2 Ацетилфосфат

2 СН₃–СНОН–СООН 2 СН₃–СООН СН₃–СООН

2 Лактат 2 Ацетат Ацетат

Рис. 1.9. Схема сбраживания углеводов бифидобактериями