Mikroorganizmaların endüstriyel kullanımı. Mikroorganizmaların tıpta, tarımda kullanımı; probiyotiklerin faydaları

Bakterilerin gıda üretiminde pratik kullanımı

Bakteriler arasında, cinslerin laktik asit bakterileri Laktobasil, Streptokok süt ürünleri üretiminde. Cocci, çiftler veya farklı uzunluklarda zincirler halinde düzenlenmiş 0,5-1,5 mikron çapında yuvarlak, oval bir şekle sahiptir. Çubuk şeklindeki bakterilerin boyutları veya zincirler halinde birleştirilir.

laktik asit streptokok streptokok laktisçiftler veya kısa zincirler halinde bağlı hücrelere sahiptir, sütü 10-12 saat sonra pıhtılaştırır, bazı ırklar antibiyotik nisini oluşturur.

C6H12O6 → 2CH3CHOHCOOH

Kremalı Streptokok S. kremoris küresel hücrelerden uzun zincirler oluşturur, ekşi krema üretiminde kremanın fermentasyonunda kullanılan inaktif bir asit oluşturucu ajandır.

asidofilus basili yoğurt mayası uzun çubuk şeklinde hücre zincirleri oluşturur, fermantasyon sırasında bağırsak hastalıklarının patojenlerine karşı aktif olan %2,2'ye kadar laktik asit ve antibiyotik maddeler biriktirir. Onlara dayanarak, çiftlik hayvanlarında gastrointestinal hastalıkların önlenmesi ve tedavisi için tıbbi biyolojik preparatlar hazırlanır.

Laktik asit çubukları bitki örtüsüçiftler veya zincirler halinde bağlı hücrelere sahiptir. Sebzelerin fermantasyonu ve yem silajı sırasında fermantasyona neden olan ajanlar. brevis lahana turşusu, salatalık, oluşturan asitler, etanol, CO2 sırasında şekerleri fermente eder.

Cinsin spor yapmayan, hareket etmeyen, gram+ çubukları propionibakteri aileler Propionibakterigiller- propiyonik asit fermantasyonunun etken maddeleri, şeker veya laktik asit ve tuzlarının propiyonik ve asetik aside dönüşmesine neden olur.

3C 6 H 12 O 6 → 4CH 3 CH 2 COOH + 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 2H 2 O

Peynir mayası peynirlerinin olgunlaşmasının temelinde propiyonik asit fermantasyonu yatar. B 12 vitamini üretmek için bazı propiyonik asit bakteri türleri kullanılır.

ailenin spor oluşturan bakterileri Bacilloceae tür Clostridiumşekerleri bütirik aside dönüştüren butirik fermantasyonun etken maddeleridir.

C6H12O6 → CH3 (CH 2) COOH + 2CO2 + 2H2

Bütirik asit

habitatlar- toprak, rezervuarların silt birikintileri, çürüyen organik kalıntı birikimleri, gıda ürünleri.

Bu m/o, esterlerinin aksine hoş olmayan bir kokuya sahip olan bütirik asit üretiminde kullanılır:

Metil eter - elma kokusu;

etil - armut;

Amil - ananas.

Tatlandırıcı olarak kullanılırlar.

Bütirik asit bakterileri gıda hammaddelerinin ve ürünlerinin bozulmasına neden olabilir: peynirlerin şişmesi, sütün ekşimesi, tereyağı, konserve gıdaların bombalanması, patates ve sebzelerin ölümü. Ortaya çıkan bütirik asit keskin bir ekşi tat, keskin hoş olmayan bir koku verir.

asetik asit bakterileri - polar kamçılı spor yapmayan Gram çubuklar, cinse aittir Glukonobakter (Acetomonas); etanolden asetik asit oluşturmak

CH 3 CH 2 OH+O 2 →CH 3 COOH+H 2 O

Çeşit Çubuklar asetobakter- asetik asidi C02 ve H2O'ya oksitleyebilen peritriköz.

Asetik asit bakterileri, şekil değişkenliği ile karakterize edilir; elverişsiz koşullar altında, bazen şişmiş, kalın uzun filamentler şeklini alırlar. Asetik asit bakterileri bitkilerin yüzeyinde, meyvelerinde ve salamura sebzelerde yaygın olarak bulunur.

Etanolün asetik aside oksitlenmesi işlemi, sirke üretiminin temelini oluşturur. Şarap, bira, kvasta asetik asit bakterilerinin kendiliğinden gelişimi bozulmalarına - ekşime, bulanıklığa neden olur. Sıvıların yüzeyindeki bu bakteriler, kabın duvarlarının yakınında kuru buruşuk filmler, adalar veya bir halka oluşturur.

Yaygın hasar türü çürüme, protein maddelerinin mikroorganizmalar tarafından derin ayrışması sürecidir. Putrefaktif süreçlerin en aktif etken maddeleri bakterilerdir.

Saman ve patates çubuğubasil subtilis - aerobik gram + spor oluşturan basil. Sporlar ısıya dayanıklı oval. Hücreler asidik ortama ve yüksek NaCl içeriğine duyarlıdır.

cinsin bakterileriyalancı - polar flagellalı aerobik hareketli çubuklar, spor oluşturmazlar, gram-. Bazı türler pigment sentezler, bunlara floresan pseudomonas denir, soğuğa dayanıklı olanlar vardır, buzdolaplarında protein ürünlerinin bozulmasına neden olurlar. Ekili bitkilerin bakteriyozlarının etken maddeleri.

Cinsin spor oluşturan çubukları Clostridiumözellikle konserve yiyecekler için tehlikeli olan büyük miktarda gaz NH 3, H 2 S, asit oluşumu ile proteinleri ayrıştırır. Şiddetli gıda zehirlenmesine, büyük mobil gram+ çubuklarının toksini neden olur. Clostridium botulinum. Sporlar bir raket görünümü verir. Bu bakterilerin ekzotoksinleri merkezi sinir ve kardiyovasküler sistemleri etkiler (işaretler - görme bozukluğu, konuşma, felç, solunum yetmezliği).

Toprak oluşumunda nitrifikasyon, denitrifikasyon ve nitrojen sabitleyici bakterilerin önemi büyüktür. Temel olarak, bunlar spor oluşturmayan hücrelerdir. Yapay koşullarda yetiştirilirler ve gübre müstahzarları şeklinde uygulanırlar.

Bakteriler, hidrolitik enzimlerin üretiminde, gıda üretimi için amino asitlerde kullanılmaktadır.

Bakteriler arasında özellikle gıda enfeksiyonlarına ve gıda zehirlenmesine neden olan ajanları vurgulamak gerekir.. Gıda enfeksiyonlarına, gıda ve suda bulunan patojenik bakteriler neden olur. Bağırsak enfeksiyonları - kolera - kolera virion;

Bakteriler, dünyadaki en eski organizmanın yanı sıra yapısındaki en basit organizmadır. Sadece mikroskop altında görülebilen ve incelenebilen tek bir hücreden oluşur. Bakterilerin karakteristik bir özelliği, bir çekirdeğin olmamasıdır, bu nedenle bakteriler prokaryot olarak sınıflandırılır.

Bazı türler küçük hücre grupları oluşturur; bu tür kümeler bir kapsül (kılıf) ile çevrili olabilir. Bakterilerin boyutu, şekli ve rengi büyük ölçüde çevreye bağlıdır.

Şekil açısından, bakteriler ikiye ayrılır: çubuk şeklinde (basil), küresel (kok) ve kıvrımlı (spirilla). Modifiye edilmiş olanlar da var - kübik, C şeklinde, yıldız şeklinde. Boyutları 1 ila 10 mikron arasındadır. Bazı bakteri türleri, flagella yardımıyla aktif olarak hareket edebilir. İkincisi bazen bakterinin boyutunu iki kez aşar.

Bakteri formları türleri

Hareket için bakteriler, sayısı farklı olan kamçı kullanır - bir, bir çift, bir kamçı demeti. Flagella'nın yeri de farklıdır - hücrenin bir tarafında, yanlarda veya tüm düzlem üzerinde eşit olarak dağılmıştır. Ayrıca, prokaryotun kapladığı mukus nedeniyle hareket yollarından birinin kayma olduğu kabul edilir. Çoğunun sitoplazma içinde vakuolleri vardır. Vakuollerdeki gazın kapasitesinin ayarlanması, sıvı içinde yukarı veya aşağı hareket etmelerine ve ayrıca toprağın hava kanallarında hareket etmelerine yardımcı olur.

Bilim adamları 10 binden fazla bakteri çeşidi keşfettiler, ancak bilimsel araştırmacıların varsayımlarına göre dünyada bir milyondan fazla türü var. Bakterilerin genel özellikleri, biyosferdeki rollerini belirlemenin yanı sıra bakteri krallığının yapısını, türlerini ve sınıflandırmasını incelemeyi mümkün kılar.

habitatlar

Yapının basitliği ve çevresel koşullara uyum hızı, bakterilerin gezegenimizin geniş bir yelpazesine yayılmasına yardımcı oldu. Her yerde bulunurlar: su, toprak, hava, canlı organizmalar - tüm bunlar prokaryotlar için en kabul edilebilir yaşam alanıdır.

Bakteriler hem güney kutbunda hem de gayzerlerde bulunmuştur. Okyanus tabanında ve Dünya'nın hava kabuğunun üst katmanlarında bulunurlar. Bakteriler her yerde yaşar, ancak sayıları uygun koşullara bağlıdır. Örneğin, çok sayıda bakteri türü toprakta olduğu kadar açık su kütlelerinde de yaşar.

Yapısal özellikler

Bir bakteri hücresi, yalnızca çekirdeğe sahip olmamasıyla değil, aynı zamanda mitokondri ve plastidlerin olmamasıyla da ayırt edilir. Bu prokaryotun DNA'sı özel bir nükleer bölgede bulunur ve bir halka içinde kapalı bir nükleoid şeklindedir. Bakterilerde hücre yapısı hücre duvarı, kapsül, kapsül benzeri zar, flagella, pili ve sitoplazmik zardan oluşur. İç yapı sitoplazma, granüller, mezozomlar, ribozomlar, plazmitler, kapanımlar ve nükleoidden oluşur.

Bakteri hücre duvarı savunma ve destek işlevini yerine getirir. Maddeler, geçirgenlik nedeniyle içinden serbestçe akabilir. Bu kabuk pektin ve hemiselüloz içerir. Bazı bakteriler, kurumaya karşı korumaya yardımcı olabilecek özel bir mukus salgılar. Mukus bir kapsül oluşturur - kimyasal bileşimde bir polisakkarit. Bu formda, bakteri çok yüksek sıcaklıkları bile tolere edebilmektedir. Ayrıca, örneğin herhangi bir yüzeye yapışma gibi başka işlevleri de yerine getirir.

Bakteri hücresinin yüzeyinde ince protein villusları vardır - pili. Bunların sayısı çok olabilir. Pili, hücrenin genetik materyali transfer etmesine yardımcı olur ve ayrıca diğer hücrelere yapışmasını sağlar.

Duvar düzleminin altında üç katmanlı bir sitoplazmik zar bulunur. Maddelerin taşınmasını garanti eder ve ayrıca sporların oluşumunda önemli bir rol oynar.

Bakterilerin sitoplazması yüzde 75 sudan yapılmıştır. Sitoplazmanın bileşimi:

  • balıklar;
  • mezozomlar;
  • amino asitler;
  • enzimler;
  • pigmentler;
  • Şeker;
  • granüller ve kapanımlar;
  • nükleoid.

Prokaryotlarda metabolizma, hem oksijenin katılımıyla hem de onsuz mümkündür. Çoğu, organik kökenli hazır besinlerle beslenir. Çok az tür, organik maddeleri inorganik maddelerden sentezleyebilmektedir. Bunlar, atmosferi şekillendirmede ve oksijenle doyurmada önemli rol oynayan mavi-yeşil bakteriler ve siyanobakterilerdir.

üreme

Üreme için uygun koşullarda tomurcuklanma veya vejetatif olarak gerçekleştirilir. Eşeysiz üreme aşağıdaki sırayla gerçekleşir:

  1. Bakteri hücresi maksimum hacmine ulaşır ve gerekli besin kaynağını içerir.
  2. Hücre uzar, ortada bir bölme belirir.
  3. Hücre içinde, nükleotidin bir bölünmesi meydana gelir.
  4. DNA ana ve ayrılmış sapma.
  5. Hücre ikiye bölünmüştür.
  6. Kız hücrelerinin artık oluşumu.

Bu üreme yöntemi ile genetik bilgi alışverişi olmaz, bu nedenle tüm yavru hücreler annenin birebir kopyası olacaktır.

Olumsuz koşullarda bakterilerin üreme süreci daha ilginçtir. Bilim adamları, bakterilerin cinsel olarak üreme yeteneğini nispeten yakın zamanda öğrendi - 1946'da. Bakterilerin dişi ve germ hücrelerine bölünmesi yoktur. Ama farklı DNA'ları var. Bu tür iki hücre, birbirine yaklaşırken, DNA transferi için bir kanal oluşturur, bir site değişimi meydana gelir - rekombinasyon. Süreç oldukça uzun, sonucu tamamen yeni iki kişi.

Çoğu bakteri kendi rengine sahip olmadığı için mikroskop altında görülmesi çok zordur. Bakteriyoklorofil ve bakteriyopurpurin içeriğinden dolayı birkaç çeşit mor veya yeşildir. Her ne kadar bazı bakteri kolonilerini düşünürsek, ortama renkli maddeler saldıkları ve parlak bir renk aldıkları anlaşılır. Prokaryotları daha ayrıntılı incelemek için boyanırlar.


sınıflandırma

Bakterilerin sınıflandırılması, aşağıdakiler gibi göstergelere dayanabilir:

  • form
  • seyahat yolu;
  • enerji elde etmenin yolu;
  • atık ürünler;
  • tehlike derecesi.

Bakteri ortakyaşarları diğer organizmalarla ortak yaşar.

bakteri saprofitleri zaten ölü organizmalar, ürünler ve organik atıklar üzerinde yaşarlar. Çürüme ve fermantasyon süreçlerine katkıda bulunurlar.

Çürüme, cesetlerin doğasını ve diğer organik kökenli atıkları temizler. Bozunma süreci olmasaydı, doğada hiçbir madde döngüsü olmazdı. Peki maddenin döngüsünde bakterilerin rolü nedir?

Çürüme bakterileri, protein bileşiklerinin yanı sıra yağları ve azot içeren diğer bileşikleri parçalama sürecinde yardımcıdır. Karmaşık bir kimyasal reaksiyon gerçekleştirdikten sonra, organik organizmaların molekülleri arasındaki bağları koparır ve protein moleküllerini, amino asitleri yakalarlar. Bölme, moleküller amonyak, hidrojen sülfür ve diğer zararlı maddeleri serbest bırakır. Zehirlidirler ve insanlarda ve hayvanlarda zehirlenmeye neden olabilirler.

Çürüyen bakteriler kendileri için uygun koşullarda hızla çoğalırlar. Bunlar sadece yararlı bakteriler değil, aynı zamanda zararlı olanlar da olduğundan, ürünlerde erken çürümeyi önlemek için insanlar bunları işlemeyi öğrendi: kuru, turşu, tuz, duman. Tüm bu tedaviler bakterileri öldürür ve çoğalmalarını engeller.

Fermantasyon bakterileri enzimlerin yardımıyla karbonhidratları parçalayabilir. İnsanlar bu yeteneği eski zamanlarda fark ettiler ve bu tür bakterileri bugüne kadar laktik asit ürünleri, sirke ve diğer gıda ürünlerini yapmak için kullandılar.

Bakteriler, diğer organizmalarla birlikte çalışarak çok önemli kimyasal işler yaparlar. Ne tür bakterilerin olduğunu ve doğaya ne gibi yararlar veya zararlar getirdiklerini bilmek çok önemlidir.

Doğada ve insan için önemi

Pek çok bakteri türünün (çürüme ve çeşitli fermantasyon türlerinde) büyük önemi yukarıda zaten belirtilmişti; Dünya üzerinde sıhhi bir rolün yerine getirilmesi.

Bakteriler ayrıca karbon, oksijen, hidrojen, azot, fosfor, kükürt, kalsiyum ve diğer elementlerin döngüsünde büyük rol oynar. Birçok bakteri türü, atmosferik azotun aktif fiksasyonuna katkıda bulunur ve onu organik bir forma dönüştürerek toprak verimliliğinin artmasına katkıda bulunur. Özellikle önemli olan, toprak mikroorganizmalarının hayati aktivitesi için ana karbon kaynağı olan selülozu ayrıştıran bakterilerdir.

Sülfat indirgeyen bakteriler, tedavi edici çamur, toprak ve denizlerde yağ ve hidrojen sülfür oluşumunda rol oynar. Böylece Karadeniz'deki hidrojen sülfürle doymuş su tabakası, sülfat indirgeyen bakterilerin yaşamsal aktivitesinin bir sonucudur. Bu bakterilerin topraktaki aktivitesi soda oluşumuna ve toprağın sodalı tuzlanmasına yol açar. Sülfat azaltan bakteriler, pirinç ekimi topraklarındaki besinleri, mahsulün kökleri için uygun hale gelen bir forma dönüştürür. Bu bakteriler, metal yeraltı ve su altı yapılarında korozyona neden olabilir.

Bakterilerin hayati aktivitesi sayesinde toprak birçok üründen ve zararlı organizmalardan arındırılır ve değerli besinlerle doyurulur. Bakterisidal müstahzarlar, birçok haşere türüyle (mısır kurdu vb.) mücadelede başarıyla kullanılmaktadır.

Aseton, etil ve butil alkoller, asetik asit, enzimler, hormonlar, vitaminler, antibiyotikler, protein ve vitamin preparatları vb. üretmek için çeşitli endüstrilerde birçok bakteri türü kullanılmaktadır.

Bakteriler olmadan, deri tabaklama, tütün yaprakları kurutma, ipek, kauçuk yapma, kakao işleme, kahve, kenevir, keten ve diğer saksı lifli bitkiler, lahana turşusu, atık su arıtma, metalleri süzme vb. işlemler imkansızdır.


Modern biyoteknoloji birçok bilime dayanmaktadır: genetik, mikrobiyoloji, biyokimya, doğa bilimi. Çalışmalarının ana amacı bakteri ve mikroorganizmalardır. Biyoteknolojide birçok sorunu çözen bakteri kullanımıdır. Bugün, insan yaşamındaki kullanım alanları o kadar geniş ve çeşitlidir ki, aşağıdaki gibi endüstrilerin gelişimine paha biçilmez bir katkı sağlar:

  • tıp ve sağlık hizmetleri;
  • hayvancılık;
  • Ekin üretimi;
  • balık endüstrisi;
  • Gıda endüstrisi;
  • madencilik ve enerji;
  • ağır ve hafif sanayi;
  • septik tank;
  • ekoloji.

Sağlık ve farmakoloji

Bakterilerin farmakoloji ve tıptaki uygulama alanı o kadar geniş ve önemlidir ki, insanlarda birçok hastalığın tedavisindeki rolleri çok değerlidir. Hayatımızda, kan ikameleri, antibiyotikler, amino asitler, enzimler, antiviral ve antikanser ilaçlar, teşhis için DNA örnekleri, hormonal ilaçlar oluştururken gereklidirler.

Bilim adamları, insülin hormonundan sorumlu geni belirleyerek ilaca paha biçilmez bir katkı sağladılar. Koli bakterisine yerleştirerek insülin üretimini sağladılar ve birçok hastanın hayatını kurtardılar. Japon bilim adamları, plakları yok eden ve böylece insanlarda çürük oluşumunu önleyen bir madde salgılayan bakterileri keşfettiler.

Termofilik bakterilerden, yüksek sıcaklıklara duyarlı olmadıkları için bilimsel araştırmalarda değeri olan enzimleri kodlayan bir gen türetilir. Tıpta vitamin üretiminde insan sağlığında önemli rol oynayan riboflavin elde edilirken Clostridium mikroorganizması kullanılır.

Bakterilerin antibakteriyel maddeler üretme yeteneği, antibiyotik oluşturmak için kullanıldı, birçok bulaşıcı hastalığın tedavisi sorununu çözerek birden fazla kişinin hayatını kurtardı.

Minerallerin çıkarılması ve işlenmesi

Biyoteknolojilerin maden çıkarma endüstrisinde kullanımı, maliyetleri ve enerji maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Bu nedenle, hidrometalurjide demiri oksitleme yetenekleri ile litotrofik bakterilerin (Thiobacillus ferrooxidous) kullanımı kullanılır. Bakteriyel liç nedeniyle, değerli metaller düşük yataklı kayalardan çıkarılır. Yağ üretimini artırmak için metan içeren bakteriler kullanılmaktadır. Petrol olağan şekilde çıkarıldığında, doğal rezervlerin yarısından fazlası toprak altından çıkarılmaz ve mikroorganizmaların yardımıyla rezervlerin daha verimli salınımı gerçekleşir.

Hafif ve ağır sanayi

Mikrobiyolojik liç, eski madenlerde çinko, nikel, bakır, kobalt üretmek için kullanılır. Madencilik endüstrisinde, sülfürik asit kalıntıları destekler, malzemeler ve çevre üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olduğundan, eski madenlerde indirgeme reaksiyonları için bakteriyel sülfatlar kullanılır. Anaerobik mikroorganizmalar, organik maddenin tamamen ayrışmasına katkıda bulunur. Bu özellik metalurji endüstrisinde su arıtma için kullanılır.

Bir kişi, parfümeri ve kozmetik amaçlı yün, suni deri, tekstil hammaddeleri üretiminde bakterileri kullanır.

Atık ve su arıtma

Ayrışmada yer alan bakteriler, septik tankları temizlemek için kullanılır. Bu yöntemin temeli, mikroorganizmaların kanalizasyonla beslenmesidir. Bu yöntem, kokunun giderilmesini ve atık suyun dezenfeksiyonunu sağlar. Septik tanklarda kullanılan mikroorganizmalar laboratuvarlarda yetiştirilmektedir. Eylemlerinin sonucu, organik maddenin çevreye zararsız basit maddelere parçalanmasıyla belirlenir. Septik tankın tipine bağlı olarak anaerobik veya aerobik mikroorganizmalar seçilir. Biyofiltrelerde septik tanklara ek olarak aerobik mikroorganizmalar kullanılır.

Rezervuarlardaki ve kanalizasyonlardaki suyun kalitesini korumak, denizlerin ve okyanusların kirli yüzeyini petrol ürünlerinden temizlemek için de mikroorganizmalara ihtiyaç vardır.

Biyoteknolojinin hayatımızda gelişmesiyle birlikte insanlık faaliyet gösterdiği hemen her alanda öne çıkmıştır.

Bakteriler, prokaryot sınıfına ait tek hücreli, nükleer olmayan mikroorganizmalardır. Bugüne kadar, üzerinde çalışılan 10 binden fazla tür vardır (yaklaşık bir milyonu olduğu varsayılmaktadır), birçoğu patojeniktir ve insanlarda, hayvanlarda ve bitkilerde çeşitli hastalıklara neden olabilir.

Üremeleri için yeterli miktarda oksijen ve optimum nem gereklidir. Bakterilerin boyutları bir mikronun onda birinden birkaç mikrona kadar değişir, şekil olarak küresel (kok), çubuk şeklinde, ipliksi (spirilla), kavisli çubuklar (vibrios) şeklinde ayrılırlar.

Milyarlarca yıl önce ortaya çıkan ilk organizmalar

(Mikroskop altında bakteri ve mikroplar)

Bakteriler, dünyadaki tüm yaşamın varlığının temeli olan herhangi bir biyolojik madde döngüsüne önemli bir katılımcı olarak gezegenimizde çok önemli bir rol oynamaktadır. Hem organik hem de inorganik bileşiklerin çoğu, bakterilerin etkisi altında önemli ölçüde değişir. 3.5 milyar yıldan daha uzun bir süre önce gezegenimizde ortaya çıkan bakteriler, gezegenin canlı kabuğunun tabanının birincil kaynaklarında yer aldı ve hala aktif olarak cansız ve canlı organik maddeleri işler ve biyolojik döngüde metabolik sürecin sonuçlarını içerir. .

(Bir bakterinin yapısı)

Saprofitik toprak bakterileri, toprak oluşturma sürecinde büyük bir rol oynar, bitki ve hayvan organizmalarının kalıntılarını işleyen ve doğurganlığını artıran humus ve humus oluşumuna yardımcı olan onlardır. Toprak verimliliğini iyileştirme sürecinde en önemli rol, baklagil bitkilerinin köklerinde “yaşayan” azot sabitleyici nodül simbiyont bakterileri tarafından oynanır; onlar sayesinde toprak, bitki büyümesi için gerekli olan değerli azot bileşikleri ile zenginleştirilir. Havadan nitrojeni yakalarlar, bağlarlar ve bitkilerin kullanabileceği bir formda bileşikler oluştururlar.

Bakterilerin doğadaki madde döngüsündeki önemi

Bakteriler mükemmel sıhhi niteliklere sahiptir, atık sudaki kiri temizler, organik maddeleri parçalar ve onları zararsız inorganiklere dönüştürürler. 2 milyar yıl önce ilkel denizlerde ve okyanuslarda ortaya çıkan eşsiz siyanobakteriler fotosentez yapabildiler, çevreye moleküler oksijen sağladılar ve böylece Dünya'nın atmosferini oluşturdular ve gezegenimizi ultraviyole ışınlarının zararlı etkilerinden koruyan bir ozon tabakası oluşturdular. . Binlerce yıl boyunca hava, sıcaklık, su ve bakterilerin biyokütle üzerindeki etkisiyle birçok mineral oluşturulmuştur.

Bakteriler dünyadaki en yaygın organizmalardır, biyosferin üst ve alt sınırlarını tanımlarlar, her yere nüfuz ederler ve büyük dayanıklılık ile ayırt edilirler. Bakteriler olmasaydı, ölü hayvanlar ve bitkiler daha fazla işlenmez, sadece büyük miktarlarda biriktirilirdi, onlarsız biyolojik döngü imkansız hale gelirdi ve maddeler tekrar doğaya geri dönemezdi.

Bakteriler, trofik besin zincirlerinde önemli bir bağlantıdır, ayrıştırıcılar olarak hareket ederler, ölü hayvan ve bitki kalıntılarını ortaya çıkarırlar, böylece Dünya'yı temizlerler. Birçok bakteri, memelilerin vücudunda simbiyont rolünü oynar ve sindiremedikleri lifleri parçalamalarına yardımcı olur. Bakterilerin yaşam süreci, organizmalarının normal işleyişinde önemli bir rol oynayan K ve B vitaminlerinin kaynağıdır.

Yararlı ve zararlı bakteriler

Çok sayıda patojenik bakteri insan sağlığına, evcil hayvanlara ve kültür bitkilerine büyük zararlar verebilir, yani dizanteri, verem, kolera, bronşit, bruselloz ve şarbon (hayvanlar), bakteriyoz (bitkiler) gibi bulaşıcı hastalıklara neden olabilir.

Bir kişiye ve ekonomik faaliyetine fayda sağlayan bakteriler vardır. İnsanlar bakterileri endüstriyel üretimde kullanmayı, aseton, etil ve butil alkol, asetik asit, enzimler, hormonlar, vitaminler, antibiyotikler, protein ve vitamin preparatları yapmayı öğrenmiştir. Bakterilerin temizleme gücü su arıtma tesislerinde atık suların arıtılmasında ve organiklerin zararsız inorganik maddelere dönüştürülmesinde kullanılmaktadır. Genetik mühendislerinin modern başarıları, insülin, Escherichia coli bakterilerinden interferon, bazı bakterilerden yem ve gıda proteini gibi ilaçların elde edilmesini mümkün kılmıştır. Tarımda özel bakteri gübreleri kullanılır ve bakterilerin yardımıyla çiftçiler çeşitli yabani otlar ve zararlı böceklerle savaşır.

(Bakterilerin en sevdiği yemek siliat terlikler)

Bakteriler derinin tabaklanması, tütün yapraklarının kurutulması işlemlerinde yer alırlar, ipek, kauçuk, kakao, kahve yapmak, kenevir, keten ve liç metalleri yapmak için kullanılırlar. Tetrasiklin ve streptomisin gibi güçlü antibiyotikler gibi ilaçların üretim sürecinde yer alırlar. Fermantasyon sürecine neden olan laktik asit bakterileri olmadan yoğurt, mayalı pişmiş süt, asidofilus, ekşi krema, tereyağı, kefir, yoğurt, süzme peynir gibi süt ürünlerini hazırlama işlemi imkansızdır. Ayrıca, laktik asit bakterileri, salatalık turşusu, lahana turşusu, yemleri silolama sürecinde yer alır.

Mikrobiyolojik süreçler ülke ekonomisinin çeşitli sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Birçok süreç, belirli mikroorganizmaların büyümesi ve üremesi sırasında meydana gelen metabolik reaksiyonlara dayanır.

Mikroorganizmaların yardımıyla yem proteinleri, enzimler, vitaminler, amino asitler, organik asitler vb. üretilir.

Gıda endüstrisinde kullanılan başlıca mikroorganizma grupları bakteri, maya ve küflerdir.

bakteri. Laktik asit, asetik asit, butirik, aseton-bütil fermantasyonunun etken maddeleri olarak kullanılır.

Kültürel laktik asit bakterileri laktik asit üretiminde, fırıncılıkta ve bazen de alkol üretiminde kullanılmaktadır. Şekeri denkleme göre laktik aside dönüştürürler.

C6H12O6 ® 2CH3 – CH – COOH + 75 kJ

Çavdar ekmeği üretiminde gerçek (homofermentatif) ve gerçek olmayan (heterofermentatif) laktik asit bakterileri yer alır. Homofermentatif olanlar sadece asit oluşumunda yer alırken, heterofermentatif olanlar laktik asit ile birlikte uçucu asitler (esas olarak asetik), alkol ve karbondioksit oluşturur.

Alkol endüstrisinde, maya şırasını asitleştirmek için laktik asit fermantasyonu kullanılır. Yabani laktik asit bakterileri, fermantasyon tesislerinin teknolojik süreçlerini olumsuz etkiler, bitmiş ürünlerin kalitesini kötüleştirir. Elde edilen laktik asit, yabancı mikroorganizmaların hayati aktivitesini inhibe eder.

Butirik bakterilerin neden olduğu butirik fermantasyon, esterleri aromatik olarak kullanılan butirik asit üretmek için kullanılır.

Butirik asit bakterileri, denkleme göre şekeri bütirik aside dönüştürür

C6H12O6 ® CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + H2 + Q

Asetik asit bakterileri sirke (asetik asit çözeltisi) üretmek için kullanılır, çünkü. denkleme göre etil alkolü asetik aside oksitleyebilirler

C2H5OH + O2® CH3COOH + H2O +487 kJ

Asetik asit fermantasyonu alkol üretimine zararlıdır çünkü. alkol veriminde azalmaya neden olur ve demlemede biranın bozulmasına neden olur.

Maya. Alkol ve bira üretiminde, şarap yapımında, ekmek kvası üretiminde, fırıncılıkta fermantasyon ajanı olarak kullanılırlar.

Gıda üretimi için maya önemlidir - sporları oluşturan sakaromisetler ve kusurlu maya - spor oluşturmayan sakaromiset olmayanlar (maya benzeri mantarlar). Saccharomyces ailesi birkaç cinse ayrılmıştır. En önemlisi Saccharomyces (saccharomycetes) cinsidir. Cins türlere ayrılır ve bir türün bireysel çeşitlerine ırk denir. Her endüstride ayrı maya ırkları kullanılmaktadır. Mayayı toz haline getirilmiş ve pul pul dökülmüş olarak ayırt edin. Toz benzeri hücrelerde birbirlerinden izole edilirler, pul pul hücrelerde ise birbirine yapışarak pul oluşturur ve hızla yerleşirler.

Kültürel maya, Saccharomycetes'in S. cerevisiae ailesine aittir. Maya üremesi için optimum sıcaklık 25-30 0С ve minimum sıcaklık yaklaşık 2-3 0С'dir. 40 0C'de büyüme durur, maya ölür ve düşük sıcaklıklarda üreme durur.

Üstte ve altta fermente olan mayalar vardır.

Kültürel mayalardan, altta fermente eden mayalar çoğu şarap ve bira mayasını içerir ve üstten fermente eden mayalar arasında alkol, fırıncı ve bazı bira mayası ırkları bulunur.

Bilindiği gibi, glikozdan alkollü fermantasyon sürecinde iki ana ürün oluşur - etanol ve karbondioksit ve ayrıca ara ikincil ürünler: gliserol, süksinik, asetik ve piruvik asitler, asetaldehit, 2,3-bütilen glikol, asetoin , esterler ve fusel yağları (izoamil , izopropil, butil ve diğer alkoller).

Bireysel şekerlerin fermantasyonu, maya hücresine difüzyon hızlarından dolayı belirli bir sırayla gerçekleşir. Glikoz ve fruktoz, maya tarafından en hızlı fermente edilenlerdir. Sükroz, maya enzimi b - fruktofuranosidazın etkisi altında, hücre tarafından kolayca kullanılan glikoz ve fruktoz oluşumu ile fermentasyonun başlangıcında ortamda kaybolur (ters döner). Besiyerinde glikoz ve fruktoz kalmadığında maya maltoz tüketir.

Maya, çok yüksek konsantrasyonlarda şekeri fermente etme yeteneğine sahiptir -% 60'a kadar, ayrıca yüksek konsantrasyonlarda alkolü de tolere ederler - 14-16 hacme kadar. %.

Oksijen varlığında alkol fermantasyonu durur ve maya oksijen solunumundan enerji elde eder:

C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 2824 kJ

İşlem, fermantasyon işleminden (118 kJ) daha enerjik olarak zengin olduğundan, maya şekeri çok daha ekonomik bir şekilde harcar. Atmosferik oksijenin etkisi altında fermantasyonun sona ermesine Pasteur etkisi denir.

Alkol üretiminde, en yüksek fermentasyon enerjisine sahip olan, maksimum alkol oluşturan ve mono- ve disakkaritleri ve dekstrinlerin bir kısmını fermente eden S. cerevisiae türünün üst mayası kullanılır.

Ekmek mayasında, iyi kaldırma gücüne ve depolama stabilitesine sahip hızlı büyüyen ırklar değerlidir.

Bira yapımında, nispeten düşük sıcaklıklara adapte edilmiş alt fermente maya kullanılır. Mikrobiyolojik olarak temiz olmalı, topaklanma kabiliyetine sahip olmalı, fermenterin dibine hızla yerleşmelidir. Fermantasyon sıcaklığı 6-8 0C.

Şarap yapımında, hızla çoğalan, diğer maya ve mikroorganizma türlerini baskılama ve şaraba uygun bir buket verme yeteneğine sahip olan mayalara değer verilir. Şarap yapımında kullanılan mayalar S. vini'dir ve glikoz, fruktoz, sakaroz ve maltozu kuvvetli bir şekilde fermente eder. Şarap yapımında, hemen hemen tüm üretim maya kültürleri, çeşitli alanlarda genç şaraplardan izole edilir.

zigomisetler- küf mantarları, enzim üreticileri olarak önemli rol oynarlar. Aspergillus cinsinin mantarları, amilolitik, pektolitik ve diğer enzimleri üretir; bunlar alkol endüstrisinde nişastanın şekerlenmesi için malt yerine, malt kısmen maltlanmamış ham maddelerle değiştirildiğinde demlemede kullanılır.

Sitrik asit üretiminde A. niger, şekeri sitrik aside dönüştüren sitrat fermantasyonunun etken maddesidir.

Mikroorganizmalar gıda endüstrisinde ikili bir rol oynamaktadır. Bir yandan bunlar kültürel mikroorganizmalardır, diğer yandan gıda üretimine bir enfeksiyon girer, yani. yabancı (vahşi) mikroorganizmalar. Yabani mikroorganizmalar doğada (meyvelerde, meyvelerde, havada, suda, toprakta) yaygındır ve çevreden üretime geçerler.

Dezenfeksiyon, gıda işletmelerinde doğru sıhhi ve hijyenik rejime uymak için yabancı mikroorganizmaların gelişimini yok etmenin ve bastırmanın etkili bir yoludur.

Ayrıca okuyun:

II. BALIK VE SU ÜRÜNLERİNİN ÜRETİMİ VE İŞLENMESİNDEKİ İŞLERİN (ÜRETİM SÜREÇLERİ) ORGANİZASYONU İÇİN İŞÇİ KORUMA GEREKLİLİKLERİ
Tema: Bilgi teknolojisi (Bilgi teknolojisi)
V. İthalat ve yerli üretim arasındaki rekabet
Otomatik üretim.
Sabit üretim varlıklarının aktif kısmı
Üretim ekipmanı kullanımının analizi.
Üretim kapasitelerinin kullanımının analizi.
Üretim endüstrilerinin temel ekonomik göstergelerinin analizi
TARIMSAL ORGANİZASYON ÜRETİM VE EKONOMİK FAALİYETLERİNİN ANALİZİ
Kursk JSC "Pribor" envanterlerinin analizi

Ayrıca okuyun:

Bakterilerin hayatımızdaki önemi. Penisilinin keşfi ve tıbbın gelişimi. Bitki ve hayvan dünyasında antibiyotik kullanımının sonuçları. Probiyotikler nelerdir, insan ve hayvanlar üzerindeki etki prensibi, bitkiler, kullanmanın yararları.

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

Mikroorganizmaların tıpta, tarımda kullanımı; probiyotiklerin faydaları

Rodnikova Inna

GİRİİŞ

İnsanlar binlerce yıl biyoteknoloji uzmanı olarak hareket ettiler: Çeşitli mikroorganizmaları kullanarak ekmek pişirdiler, bira ürettiler, peynir ve diğer laktik asit ürünlerini yaptılar ve bunların varlığından bile haberdar olmadılar.

Aslında, "biyoteknoloji" teriminin kendisi dilimizde çok uzun zaman önce ortaya çıkmadı, bunun yerine "endüstriyel mikrobiyoloji", "teknik biyokimya" vb. Bu, 1981'de keşfedilen bira yapım sürecinin açıklamasıyla kanıtlanmıştır.

Babil kazıları sırasında, MÖ 6. binyıla kadar uzanan bir tablet üzerinde. e. MÖ 3. binyılda. e. Sümerler iki düzine kadar bira türü ürettiler. Daha az eski biyoteknolojik süreçler şarap yapımı, fırınlama ve laktik asit ürünleri elde etme değildir.

Yukarıdakilerden, oldukça uzun bir süredir insan yaşamının canlı mikroorganizmalarla ayrılmaz bir şekilde bağlantılı olduğunu görüyoruz. Ve eğer insanlar bunca yıldır, bilinçsiz de olsa bakterilerle başarılı bir şekilde “işbirliği” yaptıysa, şu soruyu sormak mantıklı olacaktır - aslında neden bu alandaki bilginizi genişletmeniz gerekiyor?

Sonuçta, her şey yolunda görünüyor, ekmek pişirmeyi ve bira demlemeyi, şarap ve kefir yapmayı biliyoruz, başka neye ihtiyacınız var? Biyoteknolojiye neden ihtiyacımız var? Bazı cevaplar bu özette bulunabilir.

İLAÇ VE BAKTERİ

İnsanlık tarihi boyunca (yirminci yüzyılın başlarına kadar) aileler çok sayıda çocuk sahibi olmuştur.

Çoğu zaman çocuklar yetişkinliğe kadar yaşamadılar, çeşitli hastalıklardan öldüler, hatta zamanımızda kolayca tedavi edilebilen zatürreeden, kolera, kangren ve veba gibi ciddi hastalıklar bir yana. Tüm bu hastalıklara patojenler neden olur ve tedavi edilemez olarak kabul edilirdi, ancak sonunda tıp bilimcileri diğer bakterilerin veya onların enzimlerinden bir özütün "kötü" bakterilerin üstesinden gelebileceğini fark ettiler.

Bu ilk olarak Alexander Fleming tarafından temel kalıp örneğinde fark edildi.

Bazı bakteri türlerinin küfle iyi anlaştığı ancak küf varlığında streptokok ve stafilokokların gelişmediği ortaya çıktı.

Zararlı bakterilerin çoğaltılmasıyla ilgili daha önce yapılan çok sayıda deney, bazılarının diğerlerini yok edebildiğini ve genel ortamda gelişmelerine izin vermediğini göstermiştir. Bu fenomene Yunanca "anti" - karşı ve "bios" - yaşamdan "antibiyoz" adı verildi. Etkili bir antimikrobiyal madde bulmaya çalışan Fleming, bunun çok iyi farkındaydı. Gizemli küflü fincanda antibiyoz olgusuyla karşılaştığından hiç şüphesi yoktu. Kalıbı dikkatlice incelemeye başladı.

Bir süre sonra, bir antimikrobiyal maddeyi kalıptan izole etmeyi bile başardı. Uğraştığı küfün Latince adı Penicilium notatum olduğundan, ortaya çıkan maddeye penisilin adını verdi.

Böylece, 1929'da, Londra'daki St. Mary tanınmış penisilin olarak doğdu.

Maddenin deney hayvanları üzerinde yapılan ön testleri, kana enjekte edildiğinde bile zarar vermediğini ve aynı zamanda zayıf çözeltilerde streptokokları ve stafilokokları mükemmel şekilde bastırdığını göstermiştir.

Mikroorganizmaların gıda üretim teknolojisindeki rolü

Fleming'in asistanı, sözde maksiller boşluğun pürülan iltihabı ile hastalanan Dr. Stuart Greddock, penisilin özü almaya karar veren ilk kişiydi.

Kalıptan az miktarda ekstrakt ile boşluğa enjekte edildi ve üç saat sonra sağlık durumunun önemli ölçüde iyileştiğini görmek mümkün oldu.

Böylece, hem barış zamanında hem de savaş zamanlarında, yaralıların yaranın ciddiyetinden değil, onlarla ilişkili enfeksiyonlardan öldüğü milyonlarca hayat kurtaran antibiyotik dönemi başladı. Gelecekte, yaygın kullanım için üretim yöntemleri olan penisiline dayalı yeni antibiyotikler geliştirildi.

BİYOTEKNOLOJİ VE TARIM

Tıpta bir atılımın sonucu, hızlı bir demografik yükseliş oldu.

Nüfus keskin bir şekilde arttı, bu da daha fazla yiyeceğe ihtiyaç duyulduğu anlamına geliyordu ve nükleer testler nedeniyle çevrenin bozulması, sanayinin gelişmesi, ekili alanların humusunun tükenmesi nedeniyle birçok bitki ve hayvan hastalığı ortaya çıktı.

İlk başta insanlar hayvanlara ve bitkilere antibiyotik tedavisi uyguladılar ve bu sonuç getirdi.

Bu sonuçlara bir göz atalım. Evet, büyüme mevsimi boyunca sebzeleri, meyveleri, bitkileri vb. Güçlü mantar ilaçları ile tedavi ederseniz, bu, bazı patojenlerin gelişimini bastırmaya yardımcı olacaktır (hepsi değil ve tamamen değil), ancak ilk olarak, bu, zehirlerin birikmesine ve meyvelerdeki toksinler, yani fetüsün faydalı nitelikleri azalır ve ikincisi, zararlı mikroplar onları zehirleyen maddelere karşı hızla bağışıklık geliştirir ve sonraki tedaviler giderek daha güçlü antibiyotiklerle yapılmalıdır.

Aynı fenomen hayvanlar dünyasında ve ne yazık ki insanlarda da görülür.

Ek olarak, antibiyotikler sıcak kanlı hayvanların vücudunda dysbacteriosis, hamile kadınlarda fetal deformiteler vb. gibi bir takım olumsuz sonuçlara neden olur.

Nasıl olunur? Doğanın kendisi bu soruyu yanıtlıyor! Ve bu cevap PROBİYOTİK!

Önde gelen biyoteknoloji ve genetik mühendisliği enstitüleri, uzun süredir şaşırtıcı canlılığa ve diğer mikroplara karşı mücadelede “kazanma” yeteneğine sahip yeni ve bilinen mikroorganizmaların seçimi ile uğraşmaktadır.

"Bacillus subtilis" ve "Licheniformis" gibi bu seçkin suşlar, insanları, hayvanları, bitkileri inanılmaz derecede etkili ve tamamen güvenli bir şekilde tedavi etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu nasıl mümkün olabilir? Ve işte nasıl: insan ve hayvanların vücudunda mutlaka çok sayıda gerekli bakteri bulunur. Sindirim süreçlerinde, enzimlerin oluşumunda yer alırlar ve insan bağışıklık sisteminin neredeyse %70'ini oluştururlar. Herhangi bir nedenle (antibiyotik almak, yetersiz beslenme) bir kişinin bakteri dengesi bozulursa, yeni zararlı mikroplardan korunmaz ve vakaların% 95'inde tekrar hastalanır.

Aynısı hayvanlar için de geçerlidir. Ve vücuda giren seçkin suşlar, patojenik florayı aktif olarak çoğaltmaya ve yok etmeye başlar, çünkü. Daha önce yukarıda belirtildiği gibi, daha fazla canlılığa sahiptirler. Böylece, elit mikroorganizmaların suşları yardımıyla, antibiyotiksiz ve doğayla uyumlu bir makro organizmayı sağlıklı tutmak mümkündür, çünkü bu suşlar kendi başlarına vücutta olduklarından sadece fayda sağlar ve zarar vermezler.

Ayrıca antibiyotiklerden daha iyidirler çünkü:

Mikrodünyanın süperantibiyotiklerin iş uygulamalarına dahil edilmesine verdiği cevap açıktır ve bilim adamlarının elindeki deneysel materyalden - bir süper mikrobun doğuşundan - gelir.

Mikroplar, antibiyotiklerin zararlı etkilerine karşı oluşturdukları korunma mekanizmalarını genetik hafızalarında ezberleyebilen ve sonraki nesillere bilgi aktarabilen şaşırtıcı derecede mükemmel, kendi kendini geliştiren ve kendi kendine öğrenen biyolojik makinelerdir.

Bakteriler, antibiyotikler gibi patojenleri nötralize eden enzimlerin, amino asitlerin, vitaminlerin ve bakteriyosinlerin üretildiği bir tür "biyoreaktör"dür.

Bununla birlikte, ne bağımlılık ne de kimyasal antibiyotik kullanımına özgü yan etkiler yoktur. Aksine, bağırsak duvarlarını temizleyebilir, temel besinlere karşı geçirgenliklerini artırabilir, bağırsak mikroflorasının biyolojik dengesini geri yükleyebilir ve tüm bağışıklık sistemini uyarabilirler.

Bilim adamları, makro organizmanın sağlığını korumak için doğanın doğal yolundan, yani doğal ortamdan, gastrointestinal sistem de dahil olmak üzere patojenik mikrofloranın büyümesini ve gelişmesini engelleme özelliğine sahip bakteri - saprofitleri izole ettiler. sıcak kanlı hayvanlardan.

Gezegendeki canlıların milyonlarca yıllık evrimi, patojenik mikroflorayı patojenik olmayanlarla bastırmak için o kadar harika ve mükemmel mekanizmalar yarattı ki, bu yaklaşımın başarısından şüphe etmek için hiçbir neden yok.

Yarışmada patojenik olmayan mikroflora, vakaların büyük çoğunluğunda kazanır ve öyle olmasaydı, bugün gezegenimizde olmazdık.

Yukarıdakilere dayanarak, tarımsal kullanım için gübre ve fungisit üreten bilim adamları da kimyasal bir görünümden biyolojik bir görüşe geçmeye çalışmışlardır.

Ve sonuçlar kendilerini göstermek için yavaş değildi! Aynı basil subtilis'in, daha önce tedavi edilemeyen tedavi edilemez bitki hastalıkları olarak kabul edilen bakteriyel kanser, fusarium solgunluğu, kök ve kök çürüklüğü vb. gibi bahçe bitkilerinin bu tür hastalıklarına neden olan yetmiş kadar patojenik temsilci çeşidiyle başarılı bir şekilde savaştığı ortaya çıktı. TEK BİR FUNGİSİT DEĞİL!

Ek olarak, bu bakteriler bitkinin bitki örtüsü üzerinde açıkça olumlu bir etkiye sahiptir: meyvelerin dolma ve olgunlaşma süresi azalır, meyvelerin faydalı nitelikleri artar, içlerindeki nitrat içeriği azalır, vb.

toksik maddeler ve en önemlisi - mineral gübrelere olan ihtiyaç önemli ölçüde azalır!

Seçkin bakteri türlerini içeren müstahzarlar, Rus ve uluslararası sergilerde zaten birinci sırada yer alıyor, verimlilik ve çevre dostu olma madalyaları kazanıyorlar. Küçük ve büyük tarım üreticileri şimdiden aktif kullanımlarına başladılar ve mantar ilaçları ve antibiyotikler yavaş yavaş tarihe karışıyor.

Bio-Ban'in ürünleri, konsantre hümik asitler (ve doymuş humus mükemmel bir hasatın garantisidir) içeren kuru turba-hümik gübreler ve hastalık kontrolü için bir bakteri suşu "bacillus subtilis" sunan Flora-S ve Fitop-Flora-S'dir. Bu hazırlıklar sayesinde kısa sürede tükenen arazileri eski haline getirmek, arazi verimliliğini artırmak, mahsulünüzü hastalıklardan korumak ve en önemlisi riskli tarım alanlarında mükemmel verim almak mümkün!

Yukarıdaki argümanların probiyotiklerin faydalarını takdir etmek ve bilim adamlarının neden yirminci yüzyılın antibiyotikler yüzyılı ve yirmi birincinin probiyotikler yüzyılı olduğunu söylediklerini anlamak için yeterli olduğunu düşünüyorum!

Benzer Belgeler

    Mikroorganizmaların seçimi

    Yeni hayvan türleri, bitki çeşitleri, mikroorganizma türleri yaratma ve iyileştirme bilimi olarak ıslah kavramı ve önemi.

    Mikroorganizmaların biyosferdeki rolü ve önemi ile kullanımlarının özelliklerinin değerlendirilmesi. Laktik asit bakterilerinin formları.

    sunum, eklendi 03/17/2015

    hayvan biyolojisi

    Araknidlerin ve böceklerin tıp ve tarımdaki değeri, haşere kontrolü. Omurgalıları anamni ve amniyotlara bölme kriterleri. Sıtma plazmodyumunun yaşam döngüsü.

    kontrol çalışması, 05/12/2009 eklendi

    Genetiği değiştirilmiş Organizmalar. Edinme esasları, başvuru

    Genetiği değiştirilmiş bitki ve hayvanları elde etmenin temel yöntemleri. Tıpta, kimya endüstrisinde, tarımda transgenik mikroorganizmalar.

    Genetiği değiştirilmiş organizmaların olumsuz etkileri: toksisite, alerji, onkoloji.

    dönem ödevi, 11/11/2014 eklendi

    Hayvan ve Mikroorganizma Seçim Yöntemleri

    Hayvanlar ve bitkiler arasındaki farklar.

    Üreme için hayvan seçiminin özellikleri. Hibridizasyon nedir, sınıflandırılması. Modern hayvancılık çeşitleri. Mikroorganizmaların kullanım alanları, kullanışlı özellikleri, seçim yöntemleri ve özellikleri.

    sunum, 26/05/2010 eklendi

    Mikroorganizmaların sınıflandırılması. Bakteri morfolojisinin temelleri

    Konunun incelenmesi, temel görevler ve tıbbi mikrobiyolojinin gelişim tarihi.

    Mikroorganizmaların sistematiği ve sınıflandırılması. Bakteri morfolojisinin temelleri. Bir bakteri hücresinin yapısal özelliklerinin incelenmesi. Mikroorganizmaların insan yaşamındaki önemi.

    ders, eklendi 10/12/2013

    Biyo-dondurma üretiminde kullanılan laktik asit, bifidobakteri ve propiyonik asit bakterilerinin özellikleri

    Patojenik mikroorganizmalara karşı antagonistik aktiviteye sahip insanlar için patojenik olmayan bakteriler olarak probiyotikler.

    Probiyotik laktobasillerin özellikleri ile tanışma. Probiyotik özelliklere sahip fermente süt ürünlerinin analizi.

    özet, eklendi 04/17/2017

    Mikroorganizmaların kökeninin modern doktrini

    Dünyadaki yaşamın kökeni hakkında hipotezler.

    L. Pasteur'ün eserlerinde mikroorganizmaların biyokimyasal aktiviteleri, doğadaki rolleri, insan ve hayvan yaşamı. Bakteri ve virüslerin genetik çalışmaları, fenotipik ve genotipik değişkenlikleri.

    özet, 26/12/2013 eklendi

    Probiyotik preparatların tüketici özelliklerinin iyileştirilmesi

    Probiyotiklerin insan sağlığına etkisi.

    Propiyonik asit bakterilerinin immünostimülatör, antimutajenik özellikleri. İyotun probiyotik bakterilerin biyokimyasal özelliklerine etkisi. İyotlu ilaçların kalitatif özellikleri, biyokimyasal parametreler.

    makale, 24/08/2013 eklendi

    Biyomühendislik - endüstriyel sentezde mikroorganizmaların, virüslerin, transgenik bitkilerin ve hayvanların kullanımı

    Birinci ve ikinci fazların, amino asitlerin, organik asitlerin, vitaminlerin mikrobiyal sentezi ürünlerinin üretimi.

    Büyük ölçekli antibiyotik üretimi. Alkol ve poliol üretimi. Başlıca biyoproses türleri. Bitkilerin metabolik mühendisliği.

    dönem ödevi, eklendi 12/22/2013

    Yararlı mikroorganizmaların kullanımı

    Mikroorganizmaların doğada ve tarımdaki rolü.

    deneme, 27/09/2009 eklendi

MİKROBİYOLOJİK ENDÜSTRİ, Mikroorganizmaların yardımıyla bir ürün üretimi. Mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilen işleme fermantasyon denir; içinde aktığı kaba fermenter (veya biyoreaktör) denir.

Bakterileri, mayaları ve küf mantarlarını içeren işlemler, yüzlerce yıldır insanlar tarafından yiyecek ve içecek üretmek, tekstil ve deri işlemek için kullanılmıştır, ancak mikroorganizmaların bu işlemlere katılımı ancak 19. yüzyılın ortalarında açıkça gösterilmiştir.

20. yüzyılda endüstri, mikroorganizmaların harika biyosentetik yeteneklerinin tüm çeşitliliğinden yararlandı ve şimdi fermantasyon biyoteknolojinin merkezinde yer alıyor. Yardımı ile çeşitli yüksek saflıkta kimyasallar ve ilaçlar elde edilir, bira, şarap ve fermente gıdalar yapılır.

Her durumda, fermantasyon süreci altı ana aşamaya ayrılır.

Bir ortam yaratmak.Öncelikle uygun kültür ortamının seçilmesi gerekmektedir. Mikroorganizmalar, büyümeleri için organik karbon kaynakları, uygun bir azot kaynağı ve çeşitli mineraller gerektirir. Alkollü içeceklerin üretiminde, besiyerinde maltlı arpa, meyvelerden veya böğürtlenlerden elde edilen prina bulunmalıdır.

Örneğin, bira genellikle malt şırasından, şarap ise üzüm suyundan yapılır. Suya ve muhtemelen bazı katkı maddelerine ek olarak, bu özler büyüme ortamını oluşturur.

Kimyasalları ve ilaçları elde etmek için ortamlar çok daha karmaşıktır. Çoğu zaman, şekerler ve diğer karbonhidratlar karbon kaynağı olarak kullanılır, ancak çoğu zaman sıvı ve katı yağlar ve bazen de hidrokarbonlar kullanılır.

Azot kaynağı genellikle amonyak ve amonyum tuzlarının yanı sıra çeşitli bitki veya hayvan kaynaklı ürünlerdir: soya unu, soya fasulyesi, pamuk tohumu küspesi, yer fıstığı unu, mısır nişastası yan ürünleri, mezbaha atığı, balık unu, maya özü. Bir büyüme ortamını derlemek ve optimize etmek oldukça karmaşık bir süreçtir ve endüstriyel medya tarifleri yakından korunan bir sırdır.

Sterilizasyon. Ortam, tüm kirletici mikroorganizmaları öldürmek için sterilize edilmelidir. Fermentörün kendisi ve yardımcı ekipman da sterilize edilir. İki sterilizasyon yöntemi vardır: aşırı ısıtılmış buharın doğrudan enjeksiyonu ve bir ısı eşanjörü ile ısıtma.

İstenen sterilite derecesi, fermantasyon işleminin doğasına bağlıdır.

Gıda endüstrisinde kullanılan başlıca mikroorganizma grupları

İlaç ve kimyasal alırken maksimum olmalıdır. Alkollü içeceklerin üretiminde sterillik gereksinimleri daha az katıdır.

Bu tür fermantasyon işlemlerine "korumalı" denir, çünkü ortamda yaratılan koşullar, içinde yalnızca belirli mikroorganizmaların büyüyebileceği şekildedir. Örneğin, bira üretiminde, büyütme ortamı sterilize edilmek yerine basitçe kaynatılır; fermenter de temiz kullanılır, ancak steril değildir.

Kültür almak. Fermantasyon işlemine başlamadan önce saf, yüksek verimli bir kültür elde etmek gerekir. Saf mikroorganizma kültürleri, çok küçük hacimlerde ve canlılığını ve üretkenliğini sağlayan koşullar altında depolanır; bu genellikle düşük bir sıcaklıkta depolama ile elde edilir.

Fermentör birkaç yüz bin litre kültür ortamı tutabilir ve içine fermantasyonun gerçekleşeceği hacmin %1-10'unu oluşturan kültür (inokulum) eklenerek işlem başlatılır. Bu nedenle, başlangıç ​​kültürü, mikrobiyolojik sürecin gerekli üretkenlikle ilerlemesi için yeterli mikrobiyal biyokütle seviyesine ulaşana kadar adım adım (alt kültürleme ile) büyütülmelidir.

Bu süre boyunca kültürü kesinlikle temiz tutmak, yabancı mikroorganizmalar tarafından kontamine olmasını önlemek gerekir.

Aseptik koşulların korunması ancak dikkatli mikrobiyolojik ve kimyasal-teknolojik kontrol ile mümkündür.

Endüstriyel bir fermenterde (biyoreaktör) büyüme.İstenen ürünü oluşturmak için endüstriyel mikroorganizmaların en uygun koşullar altında fermenterde büyümesi gerekir.

Bu koşullar, mikrobiyal büyümeyi ve ürün sentezini sağlamak için sıkı bir şekilde kontrol edilir. Fermentörün tasarımı, büyüme koşullarını - sabit bir sıcaklık, pH (asitlik veya alkalilik) ve ortamda çözünen oksijen konsantrasyonu - kontrol etmenize izin vermelidir.

Geleneksel bir fermenter, ortam ve mikroorganizmaların mekanik olarak karıştırıldığı kapalı silindirik bir tanktır.

Bazen oksijenle doygun hava, ortamdan pompalanır. Sıcaklık, ısı eşanjörünün borularından geçen su veya buharla kontrol edilir. Böyle bir karıştırılmış fermenter, fermantasyon işleminin çok fazla oksijen gerektirdiği durumlarda kullanılır. Bazı ürünler ise tam tersine, anoksik koşullar altında oluşturulur ve bu durumlarda farklı tasarımdaki fermenterler kullanılır. Böylece, bira çok düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında demlenir ve biyoreaktörün içeriği havalandırılmaz veya karıştırılmaz.

Bazı bira üreticileri hala geleneksel olarak açık kaplar kullanır, ancak çoğu durumda işlem, mayanın çökelmesine katkıda bulunan, aşağı doğru sivrilen, havalandırılmamış kapalı silindirik kaplarda gerçekleşir.

Sirke üretimi, alkolün bakteriler tarafından asetik aside oksidasyonuna dayanır.

asetobakter. Fermantasyon işlemi asetater adı verilen kaplarda yoğun havalandırma ile gerçekleşir. Hava ve ortam, dönen bir karıştırıcı tarafından emilir ve fermentör duvarlarına girer.

Ürünlerin izolasyonu ve saflaştırılması. Fermentasyon sonunda et suyu içerisinde mikroorganizmalar, ortamın kullanılmayan besin bileşenleri, mikroorganizmaların çeşitli atık ürünleri ve endüstriyel ölçekte elde etmek istedikleri ürün bulunur. Bu nedenle, bu ürün et suyunun diğer bileşenlerinden arındırılır.

Alkollü içecekler (şarap ve bira) alırken mayanın süzülerek ayrılması ve süzüntünün standarda getirilmesi yeterlidir. Bununla birlikte, fermantasyon ile elde edilen bireysel kimyasallar, karmaşık bir et suyundan ekstrakte edilir.

Endüstriyel mikroorganizmalar, metabolizmalarının istenen ürününün verimini (biyolojik anlamda) en üst düzeye çıkarmak için genetik özellikleri için özel olarak seçilmelerine rağmen, kimyasal senteze dayalı üretimle elde edilene kıyasla konsantrasyonu hala küçüktür.

Bu nedenle, çözücü ekstraksiyonu, kromatografi ve ultrafiltrasyon gibi karmaşık izolasyon yöntemlerine başvurmak gerekir. Fermantasyon atıklarının işlenmesi ve bertarafı. Herhangi bir endüstriyel mikrobiyolojik süreçte atık oluşur: et suyu (üretim ürününün ekstraksiyonundan sonra kalan sıvı); kullanılmış mikroorganizmaların hücreleri; tesisatı yıkayan kirli su; soğutma için kullanılan su; eser miktarda organik çözücüler, asitler ve alkaliler içeren su.

Sıvı atık birçok organik bileşik içerir; nehirlere boşaltılırlarsa, nehir sularında oksijenin tükenmesine ve anaerobik koşulların oluşmasına yol açacak olan doğal mikrobiyal floranın yoğun büyümesini teşvik edeceklerdir. Bu nedenle, organik karbon içeriğini azaltmak için atık bertaraf edilmeden önce biyolojik arıtmaya tabi tutulur. Endüstriyel mikrobiyolojik süreçler 5 ana gruba ayrılabilir: 1) mikrobiyal biyokütle ekimi; 2) mikroorganizmaların metabolik ürünlerinin elde edilmesi; 3) mikrobiyal kökenli enzimlerin elde edilmesi; 4) rekombinant ürünlerin elde edilmesi; 5) maddelerin biyotransformasyonu.

mikrobiyal biyokütle. Mikrobiyal hücrelerin kendileri, üretim sürecinin son ürünü olarak hizmet edebilir. Endüstriyel ölçekte iki ana mikroorganizma türü üretilir: pişirme için gerekli olan maya ve insan ve hayvan gıdalarına eklenebilen protein kaynağı olarak kullanılan tek hücreli mikroorganizmalar.

Ekmek mayası, 20. yüzyılın başlarından beri büyük miktarlarda yetiştirilmektedir. Birinci Dünya Savaşı sırasında Almanya'da gıda ürünü olarak kullanılmıştır.

Bununla birlikte, gıda proteinleri kaynağı olarak mikrobiyal biyokütle üretimi teknolojisi ancak 1960'ların başında geliştirildi. Bir dizi Avrupalı ​​şirket, sözde elde etmek için hidrokarbonlar gibi bir substrat üzerinde mikrop yetiştirme olasılığına dikkat çekti.

tek hücreli organizmaların proteini (BOO). Hayvan yemlerine eklenen, metanol üzerinde yetiştirilen kurutulmuş mikrobiyal biyokütleden oluşan bir ürünün geliştirilmesi teknolojik bir zaferdi.

İşlem, 1,5 milyon litre çalışma hacmine sahip bir fermenterde sürekli modda gerçekleştirildi.

Ancak, petrol ve işleme ürünlerinin fiyatlarındaki artış nedeniyle, bu proje ekonomik olarak kârsız hale geldi ve soya fasulyesi ve balık unu üretimine yol açtı. 1980'lerin sonunda, Yİ tesisleri sökülmüş, bu da mikrobiyoloji endüstrisinin bu dalının çalkantılı ama kısa gelişim dönemine son vermiştir. Başka bir işlemin daha umut verici olduğu ortaya çıktı - bir substrat olarak karbonhidratları kullanarak mantar biyokütlesi ve mantar mikoproteini elde etmek.

metabolik ürünler. Kültürün besin ortamına verilmesinden sonra, görünür mikroorganizma büyümesi olmadığında bir gecikme fazı gözlemlenir; bu dönem bir adaptasyon dönemi olarak değerlendirilebilir. Daha sonra büyüme hızı kademeli olarak artar ve verilen koşullar için sabit, maksimum bir değere ulaşır; böyle bir maksimum büyüme periyoduna üstel veya logaritmik faz denir.

Yavaş yavaş, büyüme yavaşlar ve sözde. durağan faz. Ayrıca, canlı hücre sayısı azalır ve büyüme durur.

Yukarıda açıklanan kinetiği takip ederek metabolitlerin oluşumunu farklı aşamalarda takip etmek mümkündür.

Logaritmik fazda, mikroorganizmaların büyümesi için hayati önem taşıyan ürünler oluşur: amino asitler, nükleotitler, proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar, vb. Bunlara birincil metabolitler denir.

Birçok birincil metabolit önemli değerdedir. Dolayısıyla glutamik asit (daha doğrusu sodyum tuzu) birçok gıdanın bir parçasıdır; lizin bir gıda katkı maddesi olarak kullanılır; fenilalanin, şeker yerine geçen aspartamın öncüsüdür.

Birincil metabolitler, doğal mikroorganizmalar tarafından sadece ihtiyaçlarını karşılamak için gerekli miktarlarda sentezlenir. Bu nedenle, endüstriyel mikrobiyologların görevi, karşılık gelen maddelerin süper üreticileri olan mutant mikroorganizma formları yaratmaktır.

Bu alanda önemli ilerleme kaydedilmiştir: örneğin, 100 g/l konsantrasyona kadar amino asit sentezleyen mikroorganizmalar elde etmek mümkün olmuştur (karşılaştırma için, vahşi tip organizmalar amino asitleri miligram miktarlarında biriktirir).

Büyüme geriliği fazında ve durağan fazda bazı mikroorganizmalar logaritmik fazda oluşmayan ve metabolizmada net bir rol oynamayan maddeleri sentezler. Bu maddelere ikincil metabolitler denir. Tüm mikroorganizmalar tarafından değil, esas olarak filamentli bakteriler, mantarlar ve spor oluşturan bakteriler tarafından sentezlenirler. Bu nedenle, birincil ve ikincil metabolit üreticileri farklı taksonomik gruplara aittir. Sekonder metabolitlerin üretici hücrelerdeki fizyolojik rolü ciddi tartışmaların konusuysa, bu metabolitler biyolojik olarak aktif maddeler olduğundan, endüstriyel üretimleri şüphesiz ilgi çekicidir: bazıları antimikrobiyal aktiviteye sahiptir, diğerleri spesifik enzim inhibitörleridir. , ve diğerleri büyüme faktörleridir. , birçoğunun farmakolojik aktivitesi vardır.

Bu tür maddelerin elde edilmesi, mikrobiyoloji endüstrisinin bir takım dallarının yaratılmasının temelini oluşturdu. Bu serinin ilki penisilin üretimiydi; Penisilin üretmek için mikrobiyolojik yöntem 1940'larda geliştirildi ve modern endüstriyel biyoteknolojinin temelini attı.

Farmasötik endüstrisi, değerli ikincil metabolitler üretme yeteneği açısından mikroorganizmaların taranması (kütle testi) için oldukça karmaşık yöntemler geliştirmiştir.

Başlangıçta taramanın amacı yeni antibiyotikler elde etmekti, ancak kısa süre sonra mikroorganizmaların diğer farmakolojik olarak aktif maddeleri de sentezlediği keşfedildi.

1980'lerde dört çok önemli ikincil metabolitin üretimi kuruldu. Bunlar: siklosporin, implante edilen organların reddini önlemek için bir ajan olarak kullanılan immünosupresif bir ilaç; imipenem (karbapenem modifikasyonlarından biri) - bilinen tüm antibiyotiklerin en geniş antimikrobiyal aktivite spektrumuna sahip bir madde; lovastatin - kan kolesterol seviyelerini düşüren bir ilaç; Ivermektin, tıpta onkoserkiazis veya "nehir körlüğü" tedavisinde ve ayrıca veterinerlik tıbbında kullanılan bir antelmintiktir.

Mikrobiyal kökenli enzimler. Endüstriyel ölçekte enzimler bitkilerden, hayvanlardan ve mikroorganizmalardan elde edilir. İkincisinin kullanımı, standart fermentasyon teknikleri kullanılarak büyük miktarlarda enzimlerin üretilmesine izin verme avantajına sahiptir.

Ek olarak, mikroorganizmaların üretkenliğini, bitki veya hayvanlarınkinden kıyaslanamayacak kadar daha kolaydır ve rekombinant DNA teknolojisinin kullanımı, mikroorganizma hücrelerinde hayvan enzimlerinin sentezlenmesini mümkün kılar.

Bu şekilde elde edilen enzimler ağırlıklı olarak gıda sanayi ve ilgili alanlarda kullanılmaktadır. Hücrelerdeki enzimlerin sentezi genetik olarak kontrol edilir ve bu nedenle mevcut endüstriyel mikroorganizmalar-üreticiler, vahşi tip mikroorganizmaların genetiğindeki yönlendirilmiş bir değişikliğin bir sonucu olarak elde edildi.

rekombinant ürünler. Daha çok "genetik mühendisliği" olarak bilinen rekombinant DNA teknolojisi, daha yüksek organizmaların genlerinin bakteri genomuna dahil edilmesini sağlar. Sonuç olarak, bakteriler "yabancı" (rekombinant) ürünleri - daha önce sadece daha yüksek organizmalar tarafından sentezlenebilen bileşikler - sentezleme yeteneği kazanır.

Bu temelde, daha önce mevcut olmayan veya büyük sağlık riskleri ile kullanılmayan insan veya hayvan proteinlerinin üretimi için birçok yeni biyoteknolojik süreç oluşturulmuştur.

"Biyoteknoloji" terimi, 1970'lerde rekombinant ürünlerin üretimi için yöntemlerin geliştirilmesiyle bağlantılı olarak popüler hale geldi. Ancak bu kavram çok daha geniştir ve canlı organizmaların ve biyolojik süreçlerin kullanımına dayalı herhangi bir endüstriyel yöntemi içerir.

Endüstriyel ölçekte üretilen ilk rekombinant protein, insan büyüme hormonuydu. Hemofili tedavisi için kan pıhtılaşma sisteminin proteinlerinden biri olan faktör

VIII. Bu proteini genetik mühendisliği kullanılarak elde etmek için yöntemler geliştirilmeden önce, insan kanından izole edildi; böyle bir ilacın kullanımı, insan immün yetmezlik virüsü (HIV) ile enfeksiyon riski ile ilişkilendirilmiştir.

Uzun süredir diyabet, hayvan insülini ile başarılı bir şekilde tedavi edilmektedir. Ancak bilim adamları, rekombinant ürünün, pankreas tarafından üretilen diğer peptitlerden safsızlıklar olmadan saf haliyle elde edilebildiği takdirde daha az immünolojik sorun yaratacağına inanıyorlardı.

Ayrıca beslenme alışkanlıklarının değişmesi, diyabetli gebelere tıbbi bakımın iyileştirilmesi (ve bunun sonucunda diyabete genetik yatkınlık sıklığının artması) gibi faktörler nedeniyle diyabetli hasta sayısının zamanla artması bekleniyordu. ve son olarak beklenen, diyabetik hastaların yaşam beklentisini artırır.

İlk rekombinant insülin 1982'de piyasaya çıktı ve 1980'lerin sonunda hayvan insülininin yerini aldı.

Diğer birçok protein insan vücudunda çok küçük miktarlarda sentezlenir ve bunları klinik kullanım için yeterli bir ölçekte elde etmenin tek yolu rekombinant DNA teknolojisidir. Bu proteinler interferon ve eritropoietin içerir.

Eritropoietin, miyeloid koloni uyarıcı faktör ile birlikte insanlarda kan hücrelerinin oluşumunu düzenler. Eritropoietin, böbrek yetmezliği ile ilişkili anemiyi tedavi etmek için kullanılır ve kanser kemoterapisinde trombosit güçlendirici olarak kullanım bulabilir.

Maddelerin biyotransformasyonu. Mikroorganizmalar, belirli bileşikleri yapısal olarak benzer ancak daha değerli maddelere dönüştürmek için kullanılabilir. Mikroorganizmalar, katalitik etkilerini yalnızca belirli belirli maddelerle ilişkili olarak gösterebildikleri için, katılımlarıyla meydana gelen süreçler, tamamen kimyasal olanlardan daha spesifiktir. En iyi bilinen biyotransformasyon süreci, etanolün asetik aside dönüştürülmesiyle sirke üretilmesidir.

Ancak biyotransformasyon sırasında oluşan ürünler arasında steroid hormonları, antibiyotikler, prostaglandinler gibi çok değerli bileşikler de vardır. Ayrıca bakınız GENETİK MÜHENDİSLİĞİ. Endüstriyel Mikrobiyoloji ve Genetik Mühendisliğindeki Gelişmeler(Scientific American'ın özel sayısı).

M., 1984
Biyoteknoloji. İlkeler ve uygulama. M., 1988

Üretim Mikroorganizmaların insan kullanımı.

Mikroorganizmalar gıda endüstrisinde, evlerde, mikrobiyoloji endüstrisinde amino asitler, enzimler, organik asitler, vitaminler vb. üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Klasik mikrobiyolojik endüstriler arasında şarap yapımı, bira yapımı, ekmek yapımı, laktik asit ürünleri ve gıda sirkesi bulunur. Örneğin, doğada yaygın olarak bulunan maya kullanılmadan şarap yapımı, bira yapımı ve mayalı hamur üretimi mümkün değildir.

Mayaların endüstriyel üretiminin tarihi, 1870'de Hollanda'da başladı. İlk maya fabrikası kuruldu. Ana ürün, sadece birkaç hafta saklanabilen yaklaşık %70 nem içeriğine sahip preslenmiş mayaydı.

Preslenmiş maya hücreleri canlı kaldığı ve otolizlerine ve ölümlerine yol açan aktivitelerini koruduğu için uzun süreli depolama imkansızdı. Kurutma, mayanın endüstriyel olarak korunması yöntemlerinden biri haline gelmiştir. Düşük nemli kuru mayada maya hücresi anabiyotik durumdadır ve uzun süre varlığını sürdürebilir.

İlk kuru maya 1945'te ortaya çıktı. 1972 yılında ᴦ. anlık maya denilen ikinci nesil kuru maya ortaya çıktı.

Mikroorganizmaların gıda endüstrisinde kullanımı

1990'ların ortalarından beri üçüncü nesil kuru maya ortaya çıktı: ekmek mayası. Saccharomyces cerevisiae, hazır mayanın erdemlerini tek bir üründe yüksek konsantrasyonlu özel pişirme enzimleri kompleksi ile birleştiren.

Bu maya sadece ekmeğin kalitesini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda bayatlık sürecine aktif olarak direnir.

fırıncının mayası Saccharomyces cerevisiae etil alkol üretiminde de kullanılır.

Şarap yapımı, benzersiz niteliklere sahip benzersiz bir şarap markası üretmek için birçok farklı maya türü kullanır.

Laktik asit bakterileri, lahana turşusu, salatalık turşusu, salamura zeytin ve diğer birçok salamura gıda gibi yiyeceklerin hazırlanmasında rol oynar.

Laktik asit bakterileri, şekeri laktik aside dönüştürerek gıdaları paslandırıcı bakterilerden korur.

Laktik asit bakterilerinin yardımıyla çok çeşitli laktik asit ürünleri, süzme peynir ve peynir hazırlanır.

Aynı zamanda birçok mikroorganizma insan, hayvan ve bitki hastalıklarının patojenleri olarak insan yaşamında olumsuz rol oynar; gıda maddelerinin bozulmasına, çeşitli malzemelerin tahrip olmasına vb. neden olabilirler.

Bu tür mikroorganizmalarla savaşmak için antibiyotikler keşfedildi - mantar, bakteri ve aktinomisetin metabolik ürünleri olan penisilin, streptomisin, gramisidin vb.

Mikroorganizmalar insanlara gerekli enzimleri sağlar.

Bu nedenle amilaz gıda, tekstil ve kağıt endüstrilerinde kullanılmaktadır. Proteaz, çeşitli materyallerdeki proteinlerin bozulmasına neden olur. Doğuda, mantar proteazı yüzyıllardır soya sosu yapmak için kullanılmıştır.

Günümüzde deterjan imalatında kullanılmaktadır. Meyve sularını muhafaza ederken pektinaz gibi bir enzim kullanılır.

Mikroorganizmalar atık su arıtımı, gıda endüstrisi atıklarının işlenmesi için kullanılır. Atık organik maddenin anaerobik ayrışması biyogaz üretir.

Son yıllarda yeni yapımlar ortaya çıktı.

Mantarlardan karotenoidler ve steroidler elde edilir.

Bakteriler, biyokimyasal araştırmalar için birçok amino asit, nükleotit ve diğer reaktifleri sentezler.

Mikrobiyoloji, başarıları büyük ölçüde fizik, kimya, biyokimya, moleküler biyoloji vb.'nin gelişimi ile ilişkili olan hızla gelişen bir bilimdir.

Mikrobiyolojiyi başarılı bir şekilde incelemek için listelenen bilimlerin bilgisi gereklidir.

Bu ders gıda mikrobiyolojisine odaklanmaktadır.

Birçok mikroorganizma vücudun yüzeyinde, insan ve hayvanların bağırsaklarında, bitkilerde, yiyeceklerde ve etrafımızdaki tüm nesnelerde yaşar. Mikroorganizmalar çok çeşitli yiyecekler tüketir, değişen yaşam koşullarına son derece kolay uyum sağlar: sıcak, soğuk, nem eksikliği vb.

is. Οʜᴎ çok hızlı çoğalır. Mikrobiyoloji bilgisi olmadan, biyoteknolojik süreçleri yetkin ve etkili bir şekilde yönetmek, üretiminin tüm aşamalarında gıda ürünlerinin yüksek kalitesini korumak ve gıda kaynaklı hastalık ve zehirlenme patojenlerini içeren ürünlerin tüketimini önlemek imkansızdır.

Gıda ürünlerinin mikrobiyolojik çalışmalarının, yalnızca teknolojik özellikler açısından değil, aynı zamanda sıhhi ve mikrobiyolojik güvenlikleri açısından da daha az önemli olmayan, sıhhi mikrobiyolojinin en zor konusu olduğu vurgulanmalıdır.

Bu sadece gıda ürünlerindeki mikrofloranın çeşitliliği ve bolluğu ile değil, aynı zamanda birçoğunun üretiminde mikroorganizmaların kullanılmasıyla da açıklanmaktadır.

Bu bağlamda gıda kalitesi ve güvenliğinin mikrobiyolojik analizinde iki grup mikroorganizma ayırt edilmelidir:

- spesifik mikroflora;

- spesifik olmayan mikroflora.

özel- ϶ᴛᴏ belirli bir ürünü hazırlamak için kullanılan ve üretim teknolojisinde vazgeçilmez bir bağlantı olan mikroorganizmaların kültürel ırkları.

Bu tür mikroflora, şarap, bira, ekmek ve tüm fermente süt ürünleri elde etme teknolojisinde kullanılır.

Spesifik olmayan- ϶ᴛᴏÇevreden gıdaya giren, onları kirleten mikroorganizmalar.

Bu mikroorganizma grubu arasında saprofitik, patojenik ve koşullu patojenik ve ayrıca ürünlerin bozulmasına neden olan mikroorganizmalar ayırt edilir.

Kirlilik derecesi, hammaddelerin doğru şekilde satın alınması, depolanması ve işlenmesi, ürünlerin üretimi için teknolojik ve sıhhi koşullara uygunluğu, depolanması ve taşınması gibi birçok faktöre bağlıdır.