Работа 3. Маслянокислое брожение

1. Цели занятия

• Изучить химизм ферментативного маслянокислого брожения.

• Знать состав питательных сред и условия культивирования маслянокислых бактерий.

• Изучить особенности морфологического строения клеток маслянокислых бактерий в фиксированных препаратах.

2. Вопросы и задания для самоподготовки

1. Общие условия маслянокислого брожения.

2. Химизм процесса маслянокислого брожения.

3. Микроорганизмы, участвующие в процессе маслянокислого брожения и их характеристики.

4. Субстраты питания и условия культивирования маслянокислых бактерий.

5. Практическое значение маслянокислого брожения.

3. Оборудование и материалы

Большие пробирки, резиновые пробки к ним, клубни карто­феля, пинцеты, скальпели, мел в порошке, водяная баня, рас­твор Люголя, 5%-ный раствор хлорида железа (III).

4. Общие сведения

Маслянокислое брожение - сложный процесс превращения углеводов в масляную кислоту и другие продукты, совершае­мый группой анаэробных спороносных бактерий. Химизм маслянокислого брожения сложен и до настоящего времени недо­статочно выяснен. Схематично процесс может быть изображен в следующем виде:

С₆Н₁₂О₆ -»СН₃СН₂СН₂СООН + 2С0₂ + 2Н₂ + 495 кДж.

Процессу маслянокислого брожения подвергаются не только сахара, но и другие, более сложные углеводы. Маслянокислые бактерии имеют различные активные ферменты, способные про­изводить расщепление сложных углеводов. Образующаяся масляная кислота в невысоких концентрациях является веществом, стимулирующим рост высших растений.

5. Ход работы

Неочищенный картофель нарезают ломтиками, которые мо­гут легко войти в пробирку. Заполняют ими пробирку на '/₃объема, добавляют щепотку мела и заполняют водой почти доверху. Пробирки ставят на водяную баню при температу­ре 80 °С на 10-15 мин. Затем пробирки закрывают пробками и переносят в термостат с температурой 25°С. В этих условиях уже через 2-3 дня в жидкости обнаруживают бактерии маслянокислого брожения.

Культура маслянокислых бактерий при этом является элек­тивной. Для их преимущественного развития созданы анаэроб­ные условия, бесспоровые формы убиты предварительным на­греванием, добавка мела нейтрализует образующиеся кислоты и способствует развитию бактерий.

На следующем занятии жидкость микроскопируют и обна­руживают главным образом Сl.pasteurianum — подвижные па­лочки с закругленными концами, одиночные и парные. В ста­рых культурах у одного из концов клетки обнаруживают спо­ру. При микроскопировании можно рекомендовать добавление к капле культуральной жидкости каплю раствора Люголя. Маслянокислые бактерии содержат в своих клетках гранулезу, ко­торая окрашивается раствором Люголя в синий цвет.

С культуральной жидкостью проводят качественную реак­цию на масляную кислоту. Для этого к 5 мл жидкости добав­ляют 2 мл 5%-ного хлорида железа (III).При нагревании об­разуется маслянокислое железо коричневого цвета.

6. Литература по теме занятия

1. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. - М.: Академия, 2003.

2. Определитель бактерий Берджи. – Под ред. Дж. Хоулта, в 2-х томах. - М.: Мир, 1997.

3. Асонов Н.Р. Микробиология. – М.: Колос, 2001.

4. Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию: Учебное пособие. – М.: Книжный дом «Университет», 2001.

5. Градова Н.Б., Бабусенко Е.С. Лабораторный практикум по общей микробиологии. - М.: РХТУ, 1998.

6. Бакулин М. К. Получение накопительных культур микроорганизмов различных таксономических групп. - Киров, 1997.

7. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии: Учебное пособие для вузов. – М.: Дрофа, 2004.