5. Біологічні фактори впливу на життєдіяльність м.О.

У природних умовах проживання, окремі види мікроорганізмів ростуть не ізольовано, а разом з іншими організмами. Взаємовідношення, що встановлюються між організмами є достатньо різноманітними. У одних випадках сумісне життя двох або декількох видів призводить до взаємної користі, вони навіть краще розвиваються, ніж кожен окремо. Такий тип взаємовідношень називається симбіозом. Між симбіонтами відбувається частковий обмін продуктами життєдіяльності. Прикладом симбіозу може бути сумісне існування бобових рослин із бульбочковими бактеріями, які живуть на їх кореневій системі. Співіснування молочнокислих бактерій та дріжджів широко поширене у природі. Молочнокислі бактерії в асоціації із дріжджами застосовують у виробництві ряду кисломолочних продуктів (кефіру, кумису). Інша форма взаємовідносин, коли сумісне життя приносить вигоду тільки одному організму (один організм розвивається за рахунок іншого і у ряді випадків викликає його загибель) називається паразитизмом. Паразитами є різні збудники хвороб людини, тварин і рослин. Прикладом паразитизму служить розвиток бактеріофага за рахунок живих бактерій, які він руйнує. Між мікроорганізмами дуже поширені взаємовідносини, коли життєдіяльність одних мікробів сприяє розвитку інших. Цей тип взаємовідношень називають метабіозом. Наприклад, мікроорганізми, які розщеплюють білки на прості сполуки, створюють умови для розвитку інших мікроорганізмів, які самостійно не можуть розкладати білок і засвоюють тільки продукти його розпаду. Наприклад дріжджі, розвиваючись на сахаристих субстратах, перетворюють цукор на етиловий спирт, після цього на середовищі, що містить спирт, можуть розвиватися оцтовокислі бактерії, які окислюють спирт в оцтову кислоту, а оцтова кислота, у свою чергу, використовується пліснявою, яка перетворює її на вуглекислий газ та воду. У багатьох випадках згубна дія мікробів-антагоністів пов'язана із виділенням у поживне середовище біологічно активних хімічних речовин. Ці речовини називають антибіотиками. Мікроорганізми, що виділяють антибіотики, широко поширені в природі. Більшість дослідників вважають, що під впливом антибіотиків порушується обмін речовин клітини, змінюється процес дихання у зв'язку із пошкодженням ферментних систем. Активність антибіотиків дуже висока, проте ефективність дії може змінюватися залежно від концентрації антибіотика, тривалості дії, складу середовища і ін.

6. Перетворення безазотистих органічних речовин: типи бродіння (аеробне і анаеробне).

Спиртове бродіння, мол-кис. бактерії, масляно-кислі. Спиртовим бродінням називається процес перетворення цукру мікроорганізмами в етиловий спирт та вуглекислий газ. Збудники дріжджі.2 глюкоза - молекули етилового спирту + 2 мол вуглек.газу. + виділення енергії. На розвиток дріжджів та хід бродіння впливають багато факторів, і в першу чергу хімічний склад бродильного середовища - його повноцінність. Мають значення також концентрація та кислотність середовища, вміст спирту, температура, наявність сторонніх мікроорганізмів. Більшість дріжджів здатні зброджувати моносахариди, а з дисахаридів - переважно сахарозу та мальтозу. Пентози можуть бути використані лише деякими видами дріжджів. Крохмаль дріжджі не зброджують, тому що вони позбавлені амілолітичних ферментів. На поверхні бродильної рідини утворюється багато піни, і під дією вуглекислого газу, що виділяється, дріжджі виносяться у верхні шари субстрату. По закінченні бродіння дріжджі осідають на дно бродильних місткостей пухким шаром. Бродіння, яке викликається низовими дріжджами, відбувається більш спокійно та повільно, особливо якщо його проводять при низьких температурах (близько 5-10°С). Газ виділяється поступово, піни утворюється менше, дріжджі не виносяться на поверхню бродильної рідини і швидко осідають на дно бродильних ємкостей. Етиловий спирт, що накопичується в процесі бродіння, негативно впливає на дріжджі. Практичне значення спиртового бродіння. Процес спиртового бродіння використовують у виноробстві, пивоварінні, хлібопекарстві, виробництві етилового спирту та гліцерину. Разом із молочнокислим бродінням його використовують для отримання деяких кисломолочних продуктів (кумису, кефіру), квашених овочів та у інших виробництвах. Однак спонтанне (мимовільне) спиртове бродіння у сахаровмісних продуктах (фруктових соках, сиропах, компотах, вареннях та ін) викликає їх псування - бродіння. Молочнокисле бродіння. Молочнокисле бродіння - це перетворення цукру молочнокислими бактеріями з утворенням молочної кислоти. За характером бродіння розрізняють два типи молочнокислих бактерій: гомоферментативні та гетероферментативні. Гомоферментативні (однотипнобродильні) бактерії утворюють в основному (не менше 86-90%) молочну кислоту та незначну кількість побічних продуктів. Гетероферментативні (різнотипнобродильні) бактерії - менш активні кислотоутворювачі. Збудники молочнокислого бродіння. Молочнокислі бактерії мають круглу, злегка овальну або паличкоподібну форму. Тому вирощують молочнокислі, бактерії на складних поживних середовищах. Завдяки високій чутливості молочнокислих бактерій до окремих амінокислот та вітамінів їх використовують як «живі реактиви» при визначенні вмісту цих речовин у різних субстратах.Представники Вершковий стрептокок,Термофільний стрептокок, Ацидофільна паличка,Молочнокисла паличка . Особливо велика їх роль у молочній промисловості. Велике значення ці бактерії мають при квашенні овочів, силосуванні кормів (рослинної маси) для тварин, у хлібопеченні, особливо при виготовленні житнього хліба. За останні роки проводяться дослідження з використання молочнокислих бактерій при виготовленні деяких сортів ковбас, а також у процесі дозрівання слабосоленої риби для прискорення процесу та надання продуктам нових цінних властивостей + кондитерка та безалкогольні напої. Маслянокисле бродіння. Маслянокисле бродіння являє собою складний процес перетворення цукру маслянокислими бактеріями в анаеробних умовах з утворенням масляної кислоти, вуглекислого газу та водню. У цьому типі бродіння цукор зазнає аналогічних як і для спиртового та гомоферментативного молочнокислого бродіння перетворень. Збудники маслянокислого бродіння. Маслянокислі бактерії є собою собою рухливі, досить великі палички. Маслянокислі бактерії відносяться до родини Bcillaceae, роду Clostridium. Типовим їх представником є Сl.butyricum. Практичне значення маслянокислого бродіння. У природі це бродіння має позитивне значення для перетворень органічних речовин. У народному господарстві воно часто приносить значні збитки. Маслянокислі бактерії можуть викликати масову загибель картоплі, овочів, спучування сирів, консервів (бомбаж), прогіркання молока, зволоженого борошна і т. д. Вони викликають псування квашених овочів при сповільненому молочнокислому бродінні, утворена масляна кислота надає продукту гострого прогірклого смаку та різкого, неприємного запаху. Аеробні процеси. До окислювальних (аеробних) процесів відносять біохімічні процеси, які викликаються мікроорганізмами та відбуваються за участі кисню повітря. Більшість аеробних мікроорганізмів окислюють органічні речовини у процесі дихання до вуглекислого газу і води. Оцтовокисле бродіння. Оцтовокисле бродіння - це окислення бактеріями етилового спирту до оцтової кислоти. Оцтовокислі бактерії відносять до двох родів: Gluconobacterium-палички із полярними джгутиками, нездатні окислювати оцтову кислоту, і Acetobacter, палички, які окислюють оцтову кислоту до вуглекислого газу і води. Практичне значення оцтовокислого бродіння. На оцтовокислому бродінні засноване промислове отримання оцту для харчових цілей. Лимоннокисле бродіння. Цвілі у процесі дихання також нерідко окислюють вуглеводи, але не до вуглекислого газу і води, тому в середовищі накопичуються продукти неповного окислення - органічні кислоти (щавлева, бурштинова, яблучна, лимонна та ін.). Утворення грибами лимонної кислоти застосовується у промисловості.