Mikrobiologia – (łac.micros - mały, bios – życie, logos – nauka) zajmuje się morfologią, budową komórek,
fizjologią wewnątrzkomórkową, przemianami życiowymi, warunkami rozwoju.
Grzyby kapeluszowate też zaliczamy do mikroorganizmów.
Nie wszystkie mikroskopijne organizmy są mikroorganizmami.

Jak działają mikroorganizmy na środowisko?
Są to organizmy jednokomórkowe, ale przemiany maja podobne do organizmów wyższych.

MIEJSCE DROBNOUSTROJÓW W PRZYRODZIE

Różnice między grupami organizmów:

Zwierzęta

Rośliny

drobnoustroje

Odżywianie

Heterotrofy

Autotrofy

+ -

Ściana komór

+ -

Aktywny ruch

+ -

PODZIAŁ ORGANIZMÓW (HACKEL, 1866r.)

1. VIRIALES – (wirusy) niepełne cechy organizmów żywych, nie trawią, nie mogą się same odżywiać ani

rozmnażać, nie wykazują życia, brak metabolizmu, element pośredni pomiędzy materią ożywioną a
nieożywioną.

2. PROCARIOTA – (CARION – jądro) – organizmy jednokomórkowe nie posiadające jądra komórkowego,

podwójna nić kwasu nukleinowego bezpośrednio w cytoplazmie. Należą tu: bakterie, sinice, rykestje.

3. EUCARYOTA – (EU – prawdziwy) organizmy zawierają wykształcone jądro komórkowe, zawieszone w

cytoplazmie. Należą tu: rośliny, zwierzęta, człowiek, drożdże, pleśnie, grzyby.

INFORMACJA O WYSTĘPOWANIU CHORÓB I INNYCH ZJAWISK
Negatywne i pozytywne skutki działania mikroorganizmów:
 Chiny 4000 lat temu – ospa
 Babilonia, kodeks Eszmana – wścieklizna
 Grecja, Hipokrates – malaria i gruźlica
 Egipt 2000 lat p.n.e. – piwo
 Egipt 200 lat p.n.e. – wino

Mało jest chemicznych przyczyn psucia się żywności, głównie przez mikroorganizmy.
Obserwowano:
 Psucie się żywności, pasz
 Choroby zwierząt (wąglik)
 Odradzająca się żyzność gleby (regeneracja po upływie czasu).

Rozwój optyki
 1235 – Roger Bacon - okulary
 1590 – Jan i Zachariasz Jensen - mikroskop
 1635 – 1703 – Robert Hooke zobaczył komórki roślinne (dość duże)
 1632 – 1723 – Antoni van Leeuwenhock (ojciec mikrobiologii) w 1686 drobnoustroje
 70 lata XIX w – Abbe i Zeiss – mikroskop optyczny o zdolności rozdzielczej 0,2

m

 30 lata XX w – Rusk – mikroskop elektrodowy, duże powiększenie i duża rozdzielczość 0,0001

m

JEDNOSTKI MIARY W MIKROBIOLOGII

STARE

NOWE – obowiązujące

 (mikron)

-6

m (mikrometr)

m (milimikron)

-9

1nm (nanometr) – wirusy

1Ä (ANGSTREM)

-10

-1

TWÓRCY MIKROBIOLOGII:
LUDWIG PASTEUR (1822 – 1895) – Francuz, chemik z wykształcenia (wykrył izomerię kwasów
organicznych). Stworzył metodykę badań mikrobiologii. Opracował: metodę:
- wyjaławiania (pasteryzacja),
- czystych kultur (zbiór komórek jednego gatunku),
- zwalczania wąglika i szczepionkę przeciw wściekliźnie.
Wprowadził: sterylizację szkła w suszarkach i sterylizację pod ciśnieniem, nowe pożywki (podłoże do hodowli
mikroorganizmów). Wykrył przyczynę ginięcia jedwabnika oraz zaprzeczył teorii samorództwa.
ROBERT KOCH (1843 – 1910) – wykrył prątki gruźlicy oraz wyizolował przecinkowca cholery. Zastosował
żelatynę i agarową pożywkę. W 1905 otrzymał nagrodę Nobla.
JÓZEF LISTER (1827 – 1912) – odkażanie. Udowodnił, że należy odkażać rany.
DYMITR IWANOWSKI (1864 – 1920) – 1892 wirusy, wykrył wirusa.
FERDYNAND COHN – wykrył przetrwalniki, uczeń Pasteura.
JOHN TYNDALL (1820 – 1893) – tyndalizacja, czyli wyjaławianie podłoża.
GRAM – barwienie (ściany komórkowe bakterii barwi).
SERGIUSZ WINOGRADSKI (1856 – 1955)
ILIA MIECZNIKOW (1845 – 1916) – wpływ drobnoustrojów na organizm człowieka.
ALEKSANDER FLEMING - 13.02.1929 Wykład w Medicine Research Club, wykrył antybiotyki –
penicylina. Zjawisko antybiozy czyli przeciwdziałania między różnymi mikroorganizmami.
Lata 50 XX wieku to odkrycie DNA i RNA

POLACY:
LEON CIEŃKOWSKI (1822 - 1887) – cukrownictwo, gęstnienie syropów, psucie się.
ADAM PRAŻMOWSKI (1853 – 1920) – bakterie brodawkowe w glebie.

Inni:
SYNIEWSKI – fermentacja
CHRZĄSZCZ – gorzelnictwo
JOSZT – enzymy w przemyśle spożywczym
WACŁAW DĄBROWSKI – SGGW – twórca katedry mikrobiologii na akademii rolniczej. Jego uczniem był
EUGENIUSZ PIJANOWSKI.
MAJCHRZAK

PODZIAŁ MIKROBIOLOGII:
 Praktyczny:

1. Ogólna
2. Gleby
3. Przemysłowa (techniczna) – zastosowanie:



W procesach fermentacyjnych (wytwarzanie różnych związków np. aminokwasów)



Żywności (zapobieganie drobnoustrojów psujących żywność).

4. Lekarstwa
5. Weterynaryjna
6. Sanitarna (związana z higieną życia np. oczyszczanie ścieków).
7. Hydromikrobiologia

 Ze względu na organizmy:

1. Wirusologia
2. Bakteriologia
3. Mikologia – nauka o grzybach
4. Protozoologia – pierwotniaki
5. Algologia – algi

WIELKOŚĆ KOMÓREK (śr nie widoczne w mikroskopie świetlnym 10 – 50nm):
WIRUSY

10 – 50nm

BAKTERIE KULISTE

0.5-1.0

m

PAŁECZKI

0.5-1.0

m, dł. 1 - 4m

BAKTERIE SIARKOWE

dł. do 100

m

DROŻDŻE

1 - 10

m

CIĘŻAR KOMÓRKI BAKTERII

5x10

-13

– 5x10

-12

CIĘŻAR KOMÓRKI DROŻDŻY

2x10

-11

– 5x10

-11

Populacje drobnoustrojów:
1g gleby

500x10

komórek

0.5 miliarda

1g obornika

200x10

komórek

1g sera

500x10

komórek

1g masła

60x10

komórek

1cm

mleka zsiadłego

1000x10

komórek

miliard

1cm

zalewy kiszonych ogórków

5000x10

komórek

1cm

zacieru gorzelniczego

350x10

komórek

STOSUNEK POWIERZCHNI DO OBJĘTOŚCI KOMÓREK DROBNOUSTROJÓW:
Objętość komórki o średnicy

=1m

4/3

r

= 4/3 x 3.141592 x 0.5

= 0.52

m

Objętość 1 MLD komórek 0.00052cm

W jednym litrze mleka zsiadłego 1000mld komórek = 0.52cm

Powierzchnia komórki o średnicy

=1m

r

= 4 x 3.14 x 0.5

= 3.14

m

Powierzchnia 1mld komórek 31.4cm

W jednym litrze mleka zsiadłego 1000mld komórek = 31400cm

Gleba – 1ha (do głębokości 30cm) zawiera 3t drobnoustrojów o całkowitej powierzchni 1800ha.
Duży stosunek powierzchni do objętości dlatego duża efektywność działania.

Intensywność oddychania organizmu

Ilość wydzielonego CO

Mg/1g żywej masy/24 godz.
Korzeń jęczmienia

Korzeń pszenicy 240
Azotobacter

1270

Bacillus subtilis 13000 (największy stosunek powierzchni do objętości)

Rozmnażanie:
Czas podziału (generacji):
 Bakterie

20 min

 Drożdże

2 – 4 godz.

 Pleśnie

72 godz.

CECHY DROBNOUSTROJÓW UŁATWIAJĄCE IM ROZWÓJ

1) Drobnoustroje rozmnażają się w tempie 2

(po podziale 2x więcej). Możliwość nagromadzenia biomasy

(białka) w szybkim tempie.

2) Jednokomórkowość – łatwość adaptacji do warunków środowiska, łatwo adoptują się do różnych źródeł
energii np. glukoza, mleko (laktoza), gdyż wytwarzają enzymy pozwalające się przystosować – musi to być
zapisane w kodzie genetycznym.

3) możliwość przyswajania różnych form węgla

zwierzęta – węgiel organiczny (białka, węglowodany)

rośliny – węgiel nieorganiczny

Drobnoustroje – CO

– drobnoustroje barwne, węgiel organiczny

C – z węglowodorów (aromatyczne i alifatyczne)

Azot – w postaci N

nieprzyswajalny przez rośliny i zwierzęta, musi być sprowadzony do formy amonowej.

4) stosunek do temperatury – nie giną w temperaturze zera bezwzględnego (-273

C), niektóre rozmnażają się

w temperaturze 100

C, niektóre przeżywają 120

C, żółtaczka odkażanie - 135

Zdolność do wytwarzania przetrwalników, które pozwalają przetrwać w ekstremalnych warunkach.

niektóre rozmnażają się przy pH =0,2

niektóre żyją przy pH=10

5) zdolność do mineralizacji substancji organicznych w nieorganiczne, najważniejsza przyrodnicza cecha
mikroorganizmów.

6) wszechobecność mikroorganizmów w różnych środowiskach. W zdrowych tkankach nie powinno być
mikroorganizmów. Drobnoustroi nie ma u nowo narodzonych zwierząt i ludzi jeżeli matka była zdrowa.

GNOTOBIOLOGIA – nauka o życiu bez wpływu innych organizmów na ten badany organizm.

1cm

śliny – 150mln drobnoustrojów

Drobnoustroje w jelicie grubym i cienkim 2-3 mld – 1cm

Nie ma w pęcherzu i moczu (najbardziej jałowy płyn u zdrowego człowieka).

7) łatwość przenoszenia się.
Mikroorganizmy mogą zużywać gaz, ropę naftową jako źródła węgla aromatycznego.
W środowisku występują bakterie brodawkowe, które syntetyzują związki azotowe.

Odporność na pH – bakterie siarkowe pH = 0.2 – nie giną i są w stanie się rozmnażać. Również pH = 10 inne
bakterie tolerują. Ale bakterie zdecydowanie wolą pH kwasowe.
Wytwarzają formy przetrwalne – przetrwalniki – odporne na kwasowe pH, temp.

WPŁYW DROBNOUSTROJÓW NA OTOCZENIE:
Stosunek powierzchni (



) do objętości (



) różnych komórek:

Bakteriofagi

Bakterie postaci L

Ziarniaki

Komórka wątroby

0,125

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WZROST DROBNOUSTROJÓW:

FIZYCZNE:

 Temperatura
 Ciśnienie mechaniczne
 Ciśnienie osmotyczne
 Promieniowanie
 Ultradźwięki

BIOLOGICZNE:

 Wpływ jednych drobnoustrojów na drugie
 Obecność wirusów (fagów)

CHEMICZNE:

 Zawartość tlenu w podłożu
 Kwasowość (pH) podłoża
 Obecność metabolitów własnych i obcych
 Antybiotyki
 Antyseptyki
 Fitoncydy

FIZYCZNE:

TEMPERATURA

Temperatura działa na mikroorganizmy skutecznie i natychmiast. Reguła van Hoffa mówi, że zmiana
temperatury o 10 zmniejsza lub zwiększa reakcje chemiczne 2 –3 krotnie. Katalizatory w organizmach żywych
to enzymy.
W niskiej temperaturze kiedy woda zmienia stan skupienia reakcje w organizmach żywych przestają zachodzić.
W wysokiej temperaturze następuje denaturacja białka ~ 40

Temperatury kardynalne wzrostu drobnoustrojów (0

 minimalna – nie giną i nie mogą się rozmnażać.
 optymalna – najbardziej odpowiednia do rozmnażania i wzrostu. Dla różnych funkcji życiowych

jest różna temperatura np. najszybszy wzrost 30.

 maksymalna – powyżej tej temperatury zostaje zahamowany wzrost drobnoustrojów.

Temperatury kardynalne wzrostu drobnoustrojów (C)

Minimalna

Optymalna Maksymalna

Psychrofile(zimnolubne)

10 – 15

Mezofile

15 – 25

25 – 37

40 – 55

Termofile

28 – 30

50 – 60

70 – 75

Drobnoustroje:

 stenotermiczne – mają bardzo wąski zakres tolerancji optymalnej temperatury. Drobnoustroje

chorobotwórcze.

 eurytermiczne – maja szeroki zakres optymalnej temperatury wzrostu.

Psychotrofy

są mikroorganizmami, które bez względu na optymalną temperaturę wzrostu wykazują wzrost w

niskich temperaturach.
Najniższa temperatura rozmnażania –34C (drożdże).
Bakterie - 20C.

Minimalna temperatura wzrostu:
Gronkowce – od 6-7C
Laseczka jadu kiełbasianego – 3-4C.

Liofilizacja – mrożenie, odparowywanie, aby zachować komórki w stanie jak najmniej zmienionym. Dla
drobnoustrojów powolne zamrażanie jest niekorzystne, niszczy ich strukturę, korzystniejsze jest gwałtowne.

Psychrofile Są to organizmy, które w temperaturze od 0C do 7C dają kolonie w ciągu 7 dni. Lubią zimno.

Rozwijają się głównie na mięsie, rybach. Szczepy psychrofilne w rodzajach:

 Pseudomonas
 Flarobacterium
 Alcaligenes
 Micrococcus

Mezofile – większość mikroorganizmów, które nas otaczają. Wszystkie chorobotwórcze to mezofile.

Termofile – gorące źródła, w fermentujących kompostach, w zagrzewającym się oborniku. Termofile
rozmnażają się bardzo szybko, czasem następuje samowyjałowienie, gdy wykorzystają „pożywienie”. Szczepy
termofilne w rodzajach:
 Bacillus
 Clostridium
 Actinomyces
 Lactobacillus

Drobnoustroje ciepłooporne – są szczególnie odporne na ciepło (nieskuteczna pasteryzacja). Robertson,
Eckfort 1927 definicja. Optymalna temperatura 27C – 30C, 90% przeżywa w 63C przez 30 minut.

Sterylizacja – (wyjałowienie) pozbawienie materiału lub sprzętów wszystkich (wegetatywnych lub
przetrwalników) form drobnoustrojów.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ WYJAŁAWIANIA

1. Podatność drobnoustrojów na temperaturę:
TDP – thermal death point – dla drożdży 10min 57,5C
TDT – thermal death time
D – decimal reduction time
Np. TDT Neisseria gonorrhoeae – w różnych temperaturach (rzeżączka)
50C

- kilka minut (ginie)

42C

- 5 godzin

41C

- 11 godzin

40C

- >30 godzin

Im wyższa temperatura tym łatwiej się wyjaławia, łatwiej zniszczyć.

Wpływ wysokości temperatur na TDT przetrwalników CLOSTRIDIUM BOTULINUM (60x10

przetrwalników., pH 7)

Temperatura w C

TPT, min

100

360

105

120

110

115

120

2. Podłoże

Zawartość wody w podłożu (im więcej wody tym łatwiej o wyjałowienie).
Frost Mc Campbell:

 a + 50% H

56C

 a + 25% H

74C - 80C

 a + 18% H

60C - 90C

 a + 6% H

145C

 a + 0% H

160C - 170C

a – albumina

inne składniki np. kurz (im więcej tłuszczu tym trudniej wyjałowić).
TDP E. coli (10 min)

temp wyjałowienia:

 śmietanka

73C

 mleko pełne

68C

 mleko chude

65C

 serwatka

63C

 bulion

61C

Im większa zawartość cukru tym działanie temperatury jest dłuższe.

3. Liczba drobnoustrojów. Im więcej drobnoustrojów w organizmie tym odporniejsze są na temperaturę.
Zagęszczone substancje są bardziej odporne na drobnoustroje i trudniej wyjałowić.

4. Fitoncydy

– substancje zawarte w roślinach, czosnek, cebula, hamujące rozwój drobnoustrojów. Opóźniają

działanie temperatury.

5. Liczba przetrwalników

Wpływ liczby przetrwalników CLOSTRIDIUM BOTULINUM na TPT w 100C

Liczba przetrwalników

TPT min.

72x10

240

1.64x10

125

32x10

110

65x10

16.4x10

328

6. Wiek drobnoustrojów
Drobnoustroje najszybciej giną gdy kultura jest młoda, szybko się mnoży. Wiek organizmu nie jest bez
znaczenia. Mikroorganizmy wytwarzają otoczki śluzowe, które maja działanie ochronne np. przed temperaturą.

7. PH Im bardziej kwaśne tym łatwiej się wyjaławia.

Wpływ pH na D przetrwalników CLOSTRIDIUM BOTULINUM przy 120C

4.0

0.128

5.0

0.260

7.0

0.515

Inne:

 Wielkość opakowania wpływa na wyjaławianie drobnoustrojów.
 Konsystencja zawartości.
 Materiał opakowania.
 Ruch puszek konserwowych
 Kształt puszki (płaski – by ciepło szybko się rozchodziło).

WYJAŁAWIANIE TERMICZNE:

 na mokro

 sterylizacja
 pasteryzacja
 tyndalizacja

 na sucho

 suszarki
 opalanie
 wyżarzanie

Nasycona para – przy skraplaniu wydziela ciepło kondensacji, nawilża podwyższając skuteczność.
Kurek odpowietrzający – aby cała atmosfera wypełniona parą, bez worków powietrznych będących dobrymi
izolatorami ciepła.

Zależność temperatury pary nasyconej od ciśnienia:

Temperatura pary

Ciśnienie atmosferyczne

C

Atmosfery

Kilopaskale

0.006

0.631

0.48

48.6

100

1.03

104.6

110

1.46

147.9

120

2.02

204.6

130

2.75

278.6

Para musi być nasycona (nie para sucha!), nie może być przegrzana. Temperatura spada, gdy para się skupia.

 Pasteryzacja – wyjaławianie poniżej 100C. (żelatyna).

Rodzaje pasteryzacji:

niska długotrwała (LTLT)

63C - 65C/30min.

krótkotrwała (HTST)

71C - 72C/15sek.

wysoka

80C - 95C/15 – 20sek. do kilku minut

uperyzacja

130C - 150C/ułamki sekund, momentalna.

 Tyndalizacja – frakcjonowana pasteryzacja. Przy tyndalizacji pomiędzy pasteryzacjami przechowuje się

surowiec w temperaturze optymalnej dla rozwoju mikroorganizmów.

Stosujemy: podłoże, materiał który w warunkach sterylizacji straciłby swoje właściwości np. wrażliwe
witaminy. Podłoże żelatynowe, bo traci w wysokiej temperaturze właściwości żelujące.

 Opalanie

Jałowość handlowa – nie zawsze konieczna aby produkt całkowicie wyjałowiony był trwały. Niektóre
drobnoustroje w określonych warunkach tego produktu się nie rozwijają.
Ogórki czy kompot kwaśne więc bakterie gnilne tam się nie rozwijają.
Bakterie tlenowe w warunkach beztlenowych.0

CIŚNIENIE OSMOTYCZNE:
Każda substancja rozpuszczalna w H

O wywołuje ciśnienie osmotyczne, zależy ono od liczby cząsteczek.

Jednomolowe substancje dają to samo ciśnienie osmotyczne.
Roztwór:
 hipotoniczny (plazmoptyza – pękanie pod wpływem napływu rozpuszczalnika)

Komórka

środowisko zewn.

A →

a > b

np. 3 atm 0 atm

 izotoniczny

a =

 hipertoniczny (plazmoliza)

a < b
np. 3 atm 20 atm

Zdolność do wytwarzania ciśnienia molowego:
 1 molowy roztwór (0C)

- 22.4 atm

 1% roztwór sacharozy (342) - 0.7 atm
 1% roztwór glukozy (180)

- 1.2 amt

 1% roztwór NaCl (58.5)

- 6.1 atm
342 / 58.5 = 5.84 6.1 atm / 0.7 atm = 8.7

Ciśnienie osmotyczne  masa cząsteczkowa.
Sól hydrolizuje na jony w wodzie i dlatego daje podwyższone ciśnienie osmotyczne.
Drobnoustroje osmofilne – lubią wysokie stężenia cukrów.

Osmofile – Saccharomyces rouxii, znoszą, rozmnażają się w wysokich temperaturach.

Cukrooporne – nie giną przy wysokim stężeniu cukru i ujawniają się po rozcieńczeniu.

Halofile – roztwory solne, odporne na wysokie stężenie NaCl. Przykłady:
Bacillus subtilis 15% NaCl,
bakterie z ryb morskich 25% NaCl,
Penicillium glaucum 19% NaCl,
Oospora nikitinskii – nasycony roztwór NaCl 34%.
Rozpuszczalność soli mniejsza od cukru ale daje większe ciśnienie osmotyczne.

Solooporne – nie rozmnażają się w dużych stężeniach soli ale czekają na sprzyjające warunki.
pH nie wpływa na działanie cisnienia osmotycznego.

CIŚNIENIE MECHANICZNE
Drobnoustroje bardzo odporne na wysokie ciśnienie mechaniczne do 600atm, przypadki do 6000atm (ziarniaki
Salmonella). Występują na dużych głębokościach w rowach oceanicznych.
Wysokie ciśnienie mechaniczne można stosować do utrwalania żywności. Żywność tak a nie traci swoich
właściwości. Taka żywność jest bardzo droga. Jest to metoda ciśnieniowa w naczyniach elastycznych.

DŹWIĘKI I ULTRADŹWIĘKI

Za pomocą ultradźwięków można niszczyć drobnoustroje. Przy pomocy ultradźwięków rozrywa się komórki –
ścianę komórkową bez naruszenia struktur wewnętrznych.
Wewnątrz komórki mikroorganizmów rozpuszczone gazy, które pod wpływem ultradźwięków łączą się w
bąbelki, podwyższają ciśnienie (kawitacja!!!).
Fale mają bardzo szeroki zakres.

PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE
 promieniowanie kosmiczne

0,0001nm

 promieniowanie



0,001 – 0,14nm

 promieniowanie X

0,006 – 400nm

 promienie ultrafioletowe

13,6 – 390nm

 światło słoneczne

0,14 – 10

 promieniowanie widzialne

390 – 800nm

 promieniowane podczerwone

800 – 4x10

 fale radiowe

0,1cm – 10,5km

 mikrofale

- miedzy podczerwonymi i radiowymi

Promieniowanie stosujemy do wyjaławiania pomieszczeń, płynów (bonaqua).

ADSORPCJA
Zmiany w kwasie nukleinowym i niszczenie białka, promieniowanie na komórkach co może niszczyć komórki,
część może przeżyć ale ze zmienioną formą kwasu nukleinowego (zmienione właściwości) – mutant.

DETERGENTY
Substancje powierzchniowo czynne, zdolność do napięcia powierzchniowego wody i woda wnika we wszystkie
szczeliny. Właściwości bakteriobójcze uszkodzenie błony cytoplazmatycznej, odpowiedzialne za wyminę
substancji odżywczych i denaturację białek wewnątrz komórki.
Detergenty kwarcowe, zasadowe lub obojętne.

Wysuszanie – prądek gruźlicy odporny na wysuszanie. Azotobacter żyje w glebie.

CZYNNIKI FIZYCZNE:

Metoda liofilizacji – wysuszanie ze stanu zamrożenia, gwałtownie do -80C (aby nie narastały duże kryształy
lodu, lecz małe nie niszczące struktury komórki), następnie wyparowanie (pod próżnią).
Produkt liofilny – lubiący rozpuszczalniki, chłonie tyle wody ile mu odebrano.

Wpływ czynników chemicznych na proces utrwalania żywności:
-

kwasowość środowiska (pH) zmienia przepuszczalność błony cytoplazmatycznej

zmiana dyspersji rozproszenia substancji w cytoplazmie

właściwości buforujące – jak zakwaszamy środowisko to drobnoustroje mogą wydzielać substancje
alkaliczne

stosujemy minimalne pH wzrostu do utrwalania żywności.

Minimalne pH wzrostu
1. Bakterie gnilne (wrażliwe)

6,0 – 6,5

2. Bakterie gnilne (mniej wrażliwe)

5,0

3. Bacillus Subtilis

5,5

4. Bakterie masłowe

4,2

5. Bakterie mlekowe

3,5

6. Drożdże

2,5

7. Pleśnie

<2,5

pH może wpływać na zmiany metabolizmu komórki w organizmie.

WPŁYW ph NA METABOLIZM:
Drożdże z cukru tworzą w środowisku kwaśnym alkohol etylowy, a w środowisku alkalicznym glicerynę.

Bakterie masłowe (nie występują w maśle, wytwarzają kwas masłowy z cukrów) w środowisku kwaśnym tworzą
aceton, butanol, a w środowisku alkalicznym kwas masłowy.

POTENCJAŁ OKSYDOREDUKCYJNY – (stopień utlenienia środowiska) zdolność przyjmowania lub
oddawania elektronów przez układ, wyrażane w woltach lub miliwoltach
Potencjał oksydoredukcyjny – Eh (V).

-0,2

+0,2

+0,4

Bezwzględne beztlenowce,

anaeroby obligatoryjne np.

Clostridum butylicum

Względne beztlenowce, anaeroby

fakultatywne np. drożdże,

bakterie mlekowe, gronkowce

(Staphylococcus aureus)

Tlenowce aeroby np. Bacillus

subtilis, pleśnie

WPŁYW ELEKTROLITÓW (ROŻNYCH SOLI) NA DROBNOUSTROJE:
Szereg wzrastającej biologicznej aktywności jonów od najmniej szkodliwych:
 KATIONY: Na

, K

, NH

, Ca

, Fe

, Zn

, Fe

, Al

., Pb

, Cu

, Au

, Ag

 ANIONY: SO

, winiany, octany, Cl

, NO

, cytryniany, J

, salicylany, JO

Oligodynamiczne działanie metali – niewielkie ilości metalu mogą ulec rozpuszczeniu i niszczyć
mikroorganizmy.

ALKOHOLE

 Środek dezynfekujący (alkohol etylowy).
 Wywołują denaturację białka, im dłuższy łańcuch tym skuteczniejszy.
 Jeżeli alkohol nierozpuszczalny w H

O niestosowany jest do dezynfekcji.

 Dostępność i taniość alkoholu.
 Metanol – mniej skuteczny, propanol – drogi.
 Im wyższe stężenie tym większa skuteczność, ale najskuteczniejszy o C

=70%, o wyższym stężeniu

powoduje odwadnianie komórki i utrudnienie denaturacji. Nawet 70% nie działa na przetrwalniki
bakterii.

 Z kwasem i jodem potęguje się działanie alkoholu – jodyna (roztwór jodu w alkoholu) działa na

przetrwalniki, zapobiega tężcowi, zgorzela gazowa.

 Niektóre substancje osłabiają działanie alkoholi: formalina, fenol.

BARWNIKI:

niszczenie mikroorganizmów ale raczej do diagnostyki np. jako indykatory kwasów.

Przypadkiem odkryto mikroorganizmy niewidzialne bez barwienia.

Czynniki selektywne hamują rozwój jednych niehamując innych. Dominująca obecność bakterii
G(-) przeszkadza w badaniu innych.

Wpływ zależy od budowy barwnika, na kwasy nukleinowe, budowę ściany komórkowej

Środki odkażające działaja na komórkę niszcząc lub hamując wzrost. Aktywność określa się
wspólczynnikiem aktywności:

Współczynnik aktywności środka odkażającego (dezynfekcja):

K = 1/t * log b/b

t – czas działania
b – początkowa liczba bakterii
b

– liczba bakterii po czasie t działania środka

Na skuteczność środków odkażających ma wpływ:
 pH środowiska – najbardziej efektywny środek odkażający w pH, gdzie związek występuje w postaci

niezdysocjowanej, gdyż przechodzą przez błonę łatwiej niż jony.

 skład chemiczny środowiska – surowica krwi osłabia działanie fenolu.
 antybiotyki – substancje wytwarzane przez jeden mikroorganizm działające w różny sposób: zahamowanie

wzrostu, syntezy DNA, wzrostu ściany komórkowej. Antybiotyki do utrwalania żywności np. ryb,
ślimaków, tuszek drobiu ale nie antybiotyki lecznicze, odchodzi się od antybiotyków.

 Bakteriocyny – działają hamująco na wzrost mikroorganizmów.

 fitoncyny – związki pochodzenia roślinnego hamujące wzrost mikroorganizmów (czosnek, cebula, chrzan,

gorczyca). Właściwości bakteriobójcze lub bakteriostatyczne.

 witaminy – pobudzają wzrost organizmów, niezbędne do właściwego rozwoju organizmów zwierzęcych i

mikroorganizmów, niektóre mikroorganizmy wytwarzają witaminy, a niektóre muszą otrzymać je z
zewnątrz i są bardzo wrażliwe na jej niedobór.

WPŁYW METABOLITÓW:
Obce i własne metabolity:
 obce – np. mikroorganizm wydziela kwas mlekowy, który hamuje wzrost innego gatunku mikroorganizmów
 własne – przy pewnym stężeniu alkoholu następuje zahamowanie wzrostu drożdży, zatrucie własnymi

metabolitami <18%. Kwas mlekowy < 3% bakterie kwasu mlekowego. Kwas mlekowy hamuje rozwój
także bakterii gnilnych dlatego kiszenie (zakwaszanie) owoców (fermentacja do wina) i warzyw.

CZYNNIKI BIOLOGICZNE:

LIZOZYN – w śluzach, w ślinie, białku jajka, śluzówce, łzach, działanie bakteriostatyczne.

Autoliza – rozpad komórki pod wpływem własnych enzymów. Obumieranie komórki i wydostawanie się
szkodliwych substancji na zewnątrz.

Wzajemnie oddziaływania na siebie mikroorganizmów:
1. NEUTREALIZM – brak oddziaływania. Organizmy nie wpływają na siebie wzajemnie.

Gdy osobniki występują w danym środowisku mają różne wymagania, różne źródła pokarmu. Gdy zasoby
pokarmowe są bardzo obfite i wystarczy ich dla wszystkich brak jest wtedy konkurencji lub w środowisku
jest niewiele osobników.

2. KOMENSALIZM (WSPÓŁBIESIADNICTWO) – METABIOZA – dwóch partnerów obok siebie, jeden

z partnerów czerpie korzyści z działalności drugiego, nie szkodząc mu, np. korzysta ze zbędnych substancji
metabolicznych.

Metabioza – następstwo pokoleń, po jednych bakteriach drugie.

3. PROTOKOOPERACJA – proste współżycie, dwa organizmy żyją ze sobą pomagając sobie, nie musza

jednak żyć razem. Np. 2 szczepy Rhisobium oddzielnie są bezbarwne, razem są barwne. Silniej ukwaszają
jak są razem, synergizm oddziaływania.

4. SYMBIOZA (MUTUALIZM) – 2 organizmy nie mogą bez siebie żyć np.

porosty: glony + grzyby

glony asymilują CO

z powietrza

grzyby – rozkładanie podłoża dostarczając soli nieorganicznych dla całego układu, korzystają z
cukrów tworzonych prze glony.

 między mikroorganizmami (glony + grzyby)
 mikroorganizmy (mikrosymbiont)  rośliny wyższe (makrosymbiont)
 mikoryza – grzyby + drzewa
 mikroorganizmy  zwierzęta

endosymbioza – człowiek, drobnoustroje w przewodzie pokarmowym trawią to co niestrawione,
wytwarzają witaminy których symbionty nie wytwarzają i zajmują miejsce drobnoustrojów
chorobotwórczych dla których są konkurencją. Zwierzęta przeżuwające – kultury mikroorganizmów w
żołądku trawiące pokarm.
egzosymbioza – organizm zwierzęcy w symbiozie z mikroorganizmem żyjącym na zewnątrz. Np.
mrówki z rodzaju ATTA w symbiozie z grzybami tną liście tworząc stertę kompostową zaszczepioną
grzybami, rosnące grzyby są pokarmem. Mrówki przenoszą zarodniki do nowego gniazda.

5. WSPÓŁZAWODNICTWO (KONKURENCJA)

 Międzygatunkowe – Escherichia coli z przewodu pokarmowego hamuje rozwój bakterii

chorobotwórczych.

 Wewnątrzgatunkowe (mutanty) – o wodę, pożywienie, światło, przestrzeń. W środowisku antybiotyk

niszczący populację, to nieliczne będą odporne i wyprą pozostałe.

6. AMENSALIZM (TOKSYNY)

 Nieorganiczne: H

, NH

, NO

, CO

, O

, H

 Organiczne

słabe: kwasy tłuszczowe, alkohole (muszą być duże stężenia aby działały).

silne: antybiotyki, bakteriocyny (wytwarzane przez szczepy bakterii ale w odróżnieniu od
antybiotyków oddziaływają na blisko spokrewnione z producentem szczepem bakterii nawet tego
samego gatunku).

Drożdże killerowe – niszczą inne drożdże z innych szczepów.

7. PASOŻYTNICTWO – pasożyt żywi się komórkami, tkankami, płynami ustrojowymi żywiciela.

 Fakultatywne – może ale nie musi być pasożytem np. Salmonella.
 Obligatoryjne – musi mieć żywiciela aby przeżyć - wirusy np. prątki trądu, gruźlicy.
 Nadpasożytnictwo – pasożyt żyje na pasożycie np. bakterie pasożytnicze na pasożytach wirusa. Może

być nawet 4-etapowe pasożytnictwo.

Roślina<-grzyby<-bakterie<-wirusy, Bdallovibro

8. DRAPIEŻNICTWO – DRAPIEŻCA + OFIARA

Np. grzyby pożerają nicienie.

ODZIAŁYWANIE DROBNOUSTROJÓW NA OTOCZENIE:

Promieniowanie:
 LUMINESCENCJA – świecenie mikroorganizmów, utlenianie lucyferyny przez enzym lucyferaza,

śluzowacenie produktu.

 Promieniowanie mitogenetyczne – długość UV związana z przemianami na poziomie komórkowym, trudne

do wykrycia, wskazujące na aktywność organizmów.

 Wydzielanie ciepła, podgrzewanie otoczenia w wyniku reakcji oddychania (tylko część zużywana), transport

przemiany.
Oddychanie tlenowe - 1/3 energii jest rozproszona. Gdy układ nieizolowany to ciepło jest rozproszone, gdy
układ jest izolowany to temperatura się podnosi, np. zbiornik sterta obornika (powolne przenikanie ciepła),
fermentująca brzeczka winiarska (gdy temperatura wzrośnie za bardzo to następuje zahamowanie reakcji,
chłodzenie droższe niż ogrzewanie!!!).

 Termogeneza – samozagrzewanie się, zazwyczaj zjawisko niekorzystne.
 Obniżenie potencjału oksydoredukcyjnego – w warunkach tlenowych spadek niewielki. W zamkniętych

układach (np. na dnie rzek, jezior) duży spadek potencjału w wyniku pobierania tlenu przez drobnoustroje.

 Zdolność do zmiany pH – podwyższenie pH gdy podczas rozmrażania ............ NH

. obniżenie w wyniku

rozkładu substancji ....... (cukrów), powstają kwasy głównie mlekowy i propionowy (kiszonki). Obniżenie
pH przez wydzielenie CO

. zakwaszanie przez utlenianie związków nieorganicznych i wytworzenie np.

kwasu azotowego i siarkowego.

 Rozkład minerałów – bakterie siarkowe utleniając H

S doprowadzają do wytworzenia H

, który

zakwasza glebę i rozpuszcza minerały, kruszenie skał, pomników.

POWSTAWANIE POKŁADÓW SIARKI

CaSO

→ H

Redukcja + Desulfovibrio

S →S

Utlenianie + nad strzalką- Thiobacillus thiopaus, Beggiatoa

Dzięki bakteriom powstały złoża saletry sodowej w Chile w wyniku mineralizacji odchodów ptasich.

 Zdolność do tworzenia struktury gleby, rozkład substancji organicznych dostarczanych przez człowieka w

postaci roślin, martwych zwierząt.
Powstanie humusu – wytwórcze działanie drobnoustrojów.
Wytwarzanie gruzełkowatości gleby porowatość między gruzełakami i gleba się napowietrza.
W glebie promieniowce wytwarzają śluz zapobiegający zbijaniu się gleby w jednolita masę. Im lepiej gleba
jest napowietrzona tym lepiej dla roślin.

 Powstawanie pokładów węgla – 300 000 000 lat temu lasy tropikalne odkładane w postaci stert fosforowych,

mikroorganizmy usuwały N, powstawał metan i różne substancje konserwujące, powstawał węgiel.
Torf – właściwości konserwujące dzięki związkom fenolowym. Sprasowany wielokrotnie to węgiel.
Ropa naftowa – utworzona przez mikroorganizmy.

 Udział w cyklicznym obiegu C i N w przyrodzie

Główny pierwiastek organizmów żywych to węgiel C  50%

KRĄŻENIE C:

 W skorupie ziemskiej

t C

 W atmosferze

0,03% tj. 6x10

t CO

 W wodach

1,6x10

t CO

 Rośliny lądowe zużywają

2x10

t CO

/ rok

 Rośliny morskie

1,5x10

t CO

/ rok

 Roślinom lądowym wystarczy CO

lat



 Roślinom morskim wystarczy CO

lat

100



KRĄŻENIE N:

 W atmosferze

 78% N tj. 3,9x10

t N

4,0x10

t NO

 W oceanach

2,2x10

t N

9,2x10

t związków N

 Szybkość przemiany

t N / rok

 Azotu wystarczy

3,9x10

/ 10

= 39mln lat

Azot w wolnej postaci nie może być wykorzystywany przez człowieka, zwierzęta, rośliny. Musi być
przekształcony w stan związków chemicznych.

CYKL AZOTU W PRZYRODZIE

BAKTERIE NIESYMBIOTYCZNE: (WIĄŻĄCE AZOT)
Beztlenowce:
Clostridium pasteurianus
Clostridium saccharobutyricum
Clostridium felsineum
Clostridium pectinoucrum
Chlorobacterium

Tlenowce:
Azotobacter chroococcum
Azotobacter agilis
Azotobacter indicum
Azotobacter vinelandii
Azotobacter beijennckii

Azotobacter zużywa tlen dzieki czemu rozwija się beztlenowo Clostridium, który daje mu kwas masłowy i
maślany. Przez rok żyjąc w symbiozie mogą związać 10kg N

/1 hektar.

Diplpcoccus Pneumoniae

Aerobacter Aerogenes
Pseudomonas sp
Bacillus asterosponus

Clostrilium beztlenowo wiąże 2 –3mg N

/ 1g glukozy

Azotobacter tlenowo wiąże 16 – 20 mg N

/ 1g glukozy

(sinice na polach ryżowych 30 –50 kg N

/ 1ha x rok)

BAKTERIE SYMBIOTYCZNE (WIĄŻĄCE N

)

 Rhizobium leguminosarium

- groch

 Rhizobium trifolii

- koniczyna

 Rhizobium phaseoli

- fasola

 Rhizobium meliloti

- lucerna

 Rhizobium japonicum

- soja

 Rhizobium lupini

- łubin

 Actinomycetes alni

- olcha

 Actinomycetes eleagni

- oliwki

 Klebsiella sp

- liście roślin tropikalnych

!!!Bakterie Rhizobium wiążą 100 – 200

GNICIE (rozkład białek):
 Tlenowce przetrwalnikujace

 Bacillus subtilis
 Bacillus cereus

 Tlenowce nieprzetrwalnikujace

 Pseudomonas fluorescens
 Serratia marcescens
 Proteus vulgaris
 Bacterium linens

 Beztlenowce

 Clostridium perfringens
 Clostridium sporogens
 Clostridium botulinum!!!

 Pleśnie

 Aspergillus niger
 Mucor
 Cladosporium
 Botrytis
 Trichoderna

Wszystkie m. wytwarzają enzymy proteolityczne do przemian wewnątrzkomórkowych ale tylko część wydziela
je na zewnątrz i rozkłada białko poza komórką – proteolity.
Dalszy proces rozkładu białka to amonifikacja.
AMONIFIKACJA – rozkład aminokwasów do amoniaku z jego wydzieleniem, pogłębiony proces gnicia.

ROZKŁADAJĄCE MOCZNIK:
 Bacillus subtilis
 Bacillus cereus
 Micrococcus ureae
 Bacillus pasteuri
 Sarcina ureae
 Sarcina hansenii
 Eubacterium ureolyticum
 Eubacterium coli

Kw.

 - indolooczowy – heteroauksyna (jeżeli bakterie w glebie przeprowadzają ten rozkład to rośliny lepiej

rosną).

Chemoautotrofy – z utleniania związków chemicznych czerpią energię.

NITRYFIKACJA

1. NH

→ 2H

+ H

O + NO

+ 66kcal (270.6kJ)

Nitrosomonas europea
Nitrococcus sp (amerykański)

1 CO

– 35NH

2. NO

→ NO

+ 17.5 kcal

(71.7kJ)

Nitrobacter Winogradski
Nitrobacter Agilis

1 CO

– 135NH

DENITRYFIKACJA – przebiega zależnie od warunków, w jakich znajduje się gleba.

OH → NH

amonifikacja azotowa

→ NO

→

O → N

denitryfikacja (tu zachodzi strata azotu)

→ NO

 Escherichia coli
 Bacillus subtilis
 Bacillus mycoides
 Aerobacter aerogenes
 Proteus vulgaris
 Vibro cholerae

→ NH

 Neurospora crossa

→ N

 Bacterium denitrificans
 Pseudomonas fluorescens
 Pseudomonas stutzere
 Thiobacillus denitrificans
 Vibro denitrificans

TYP MYCOTA, FUNGI (GRZYBY)

KLASY:
1. Chytrydiomycetes – strączkowce
2. Oomycetes – lęgniowce
3. Zygomycetes – sprzężaki
4. Hyphochytriomycetes – strzępkowce
5. Trichomycetes – włosowce
6. Ascomycetes – workowce
7. Basidiomycetes – podstawczaki
8. Deuteromycetes lub Fungi imperfelti – grzyby niedoskonale

TYP MYXOMYCOTA (śluzowce)
Nie maja chlorofilu, nie maja barwników do syntetyzowania związków organicznych i wiązania węgla w
powietrzu, heterotrofy żyjące z rozkładu podłoża organicznego.

RÓŻNICE W BUDOWIE PROCARYOTA i EUCARYOTA

PROCARYOTA

(bakterie, sinice)

EUCARYOTA

(grzyby, rośliny)

Typowa

 komórki

10 (u roślin 100)

Błona jądrowa

Dwuwarstwowa

Liczba chromosomów

Reticulum enoloplazm

Występuje

Mitochondria

Występuje

Chloroplasty

Mogą występować

Wodniczki

Rzadko

Powszechnie

mureina

Występuje

rzadko

Jednokomórkowe grzyby to zawsze grzyby wodne lub drożdże.
GRZYBNIA (MYCELIUM) – splot nitek grzyba.
Istotną sprawą jest budowa ściany komórkowej, na podstawie której można odróżnić np. pleśnie od drożdży.

Budowa ściany komórkowej:
 Drożdży:

Warstwa zewnętrzna – mannan + białko

Warstwa środkowa – glukan

Warstwa wewnętrzna – białka

 Pleśni:

- chityna, celuloza, glukon lub celuloza, glukan.

Ściany komórki grzybów są czasami pokryte śluzem powstałym z cukrów.
Ściana komórkowa drożdży łatwo ulega zszuszeniu.
Pleśnie – ścian komórkowa trudna do strawienia i dlatego trudno stosować białko pleśniowe jako pożywienie.

 PROTOPLAST – to zawartość pozostała po odjęciu ściany kom., to cytoplazma i jądro komórki

 BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA (MEMBRANA) – reguluje dostęp środków odżywczych do

wewnątrz i wydziela metabolity na zewnątrz.

 Wodniczki – substancja zapasowa, produkt przemiany

 Retikulum endoplazmatyczne – ścianki wewnątrzkomórkowe dzielące komórkę na przedziały gdzie

zachodzą różne przemiany metaboliczne.

 CYTOPLAZMA – roztwory koloidalne zawierające białka. Zależy od wieku komórki. Młode komórki

maja przezroczyste cytoplazmy.

 RYBOSOMY – miejsce syntezy białek, powstają enzymy.

 MITOCHONDRIUM – tu następuje uwalnianie energii w wyniku reakcji spalania cukrów.

Zbudowane z 80% białka i 20% tłuszczy. Centra energetyczne.

 JĄDRO KOMÓRKOWE – nośnik informacji genetycznych. Może być ich różna ilość. Stanowi do

40% objętości komórki. Wewnątrz jest małe jąderko.

 PORY – przez nie może przemieszczać się cytoplazma.

 SEPTY – ściany poprzeczne.

GRZYBNIA – zbudowana ze strzępek. Rośnie atikalnie (wierzchołkowo), czasem podzielona błonami

poprzecznymi (septami), pory (mikropory).

Wgłębna – wrasta w podłoże. Czerpie z niego składniki odżywcze, rozkłada to podłoże. Niektóre wytwarzają
lyzoidy.

Powietrzna – grzybnia szybko rozprzestrzenia się w powietrzu. Rośnie pod wgłębną, rozmnażanie grzyba,
tworzy służące do grzyba na powierzchni.
Twory plekterichyny – zbite komórki grzybni odporniejsze na trudne warunki.
Owocniki to plektenchyna.
Długość grzybni to kilkadziesiąt

m, kilkanaście m.

PLEKTENCHYDY – obfite sploty grzybni, odporne na warunki otoczenia (sklerocja), ciała owoconośne.

DIMORFIZM – podwójna forma np. Rhizopus w warunkach beztlenowych tworzy pojedyncze drożdże
mucorowe, a w tlenowych tworzy sploty komórek; długie nitki, regularna grzybnia.

ROZMNŻANIE GRZYBÓW

 Rozmnażanie

 Płciowe

 Kopulacja gamet
 Kopulacja gametangiów
 Kopulacja somatyczna

 Bezpłciowe

 Rozszczepianie (schizosaccharomyces)
 Pączkowanie (pseudomycelium) – powstaje pseudogrzybnia gdy komórka się nie odrywa
 Zarodnikowanie

Artrospory

Spory członowe

Oidia (oospora)

Chlamydospory

gemmy

Twory specjalne

 Egzospory (Penicillium, Aspergillus)
 Endospory (Mucor, Rhizopus)

U bakterii powstają 2 nowe komórki. U grzybów jest komórka macierzysta i potomna. (rozmnażanie przez
podział).
Mycelium – między komórkami pleśni kontakt prze pory, septy.
Pseudomycelium – w niby grzybni (drożdże) nie ma połączenia między komórkami, są po prostu zszczepione.
Przy rozmnażaniu bezpłciowym powstaje bardzo wiele zarodników. Jeżeli jest mało zarodników to
mikroorganizmy są bardziej odporne na wpływ otoczenia.
Drożdże dzikie – szybko zarodnikujące.

Różnice między zarodnikami grzybów i przetrwalnikami bakterii:

 Zarodniki:  1 forma rozmnażania giną w temperaturze < 100C, z jedenj komórki wiele zarodników, z

jednego zarodnika wiele komórek.

 Przetrwalniki: zwykle 1forma przetrwania odporne na temperaturę > 100C, z jednego przetrwalnika

powstaje jedna komórka.

Grzyby – rozkładają wszystko, maja rozbudowany układ enzymatyczny i są saprofitami, ale także są pasożytami.
W większości są tlenowcami a czasami względne beztlenowce (drożdże) (większość to saprofity)
Z cukrów prostych korzystają prawie wszystkie mikroorganizmy.
Cukry złożone – głównie pleśnie gdyż wytwarzają specjalne enzymy rozkładające polisacharydy.
Ze skrobi podczas fermentacji powstaje etanol.
Grzyby nie zawierają chlorofilu, wybitne heterotrofy, korzystają tylko z organicznych związków C, ale też z
organicznych i nieorganicznych związków azotu.
Głównie tlenowce (prawie wszystkie pleśnie).
Mikoryza – symbioza z drzewami.
Pasożyty (pleśnie i drożdże).

DROŻDŻE

Dla drożdży optymalna temperatura to 25C - 28C
Niektóre szczepy - 34C
Maksymalnie około 40C
W przemyśle stosowane są termofilne rosnące w optymalnej temperaturze około 36C, ponieważ szybsze
przemiany metaboliczne i mniej zakażeń drobnoustrojami.

Kwasowość środowiska – 2.8 – 8 pH, pH opt 5.5 – 6

Min pH = 2.5

Drożdże rosną > 2,5pH, giną poniżej około 2,2. wytrzymują do 8. w zależności od pH wytwarzają gliceryny
(pH>7) lub wytwarzają etanol (pH kwaśne).
Drożdże są wzglednymi beztlenowcami.

Stosunek do tlenu – obecność tlenu w podłożu – w warunkach beztlenowych powstaje etanol.
Stosunek do źródeł węgla – wykorzystują mono- i disacharydy. Cecha diagnostyczna nie wykorzystują poli –
związków np. skrobi, celulozy.
Stosunek do N

– by mógł budować białka. Mogą przyswajać azot nieorganiczny (azotyny, azotany) – zdolność

przyswajania różnych form.
Substancje wzrostowe – witaminy z grupy B. Niektóre same syntetyzują np. witamina D.

Beztlenowa fermentacja:
Warunki tlenowe: wzrost biomasy i minimalne wytwarzanie alkoholu. Część drożdży to wybitne tlenowce
(kożuchujące). Nie fermentują cukrów tylko spalają cukry do CO

i H

O, wytwarzają dużą ilość biomasy.

Zdolność rozkładu cukrów jest cechą diagnostyczną, można określić ich umiejscowienie w systematyce.

Drożdże wykorzystują we wszystkich organizmach azot aminokwasowy. Nie rozkładają białek. Wykorzystują
azot amonowy (nieorganiczny) wbudowany do ich białek. Przyswajanie różnych form N to także cecha
diagnostyczna.

Drożdże są źródłem witamin gdyż gromadzą je w komórkach. Są podłożem mikrobiologicznym. Wytwarzają
witaminy z grupy D.

Praktyczny podział drożdży:
 Pożyteczne

 Fermentacja

Gorzelnictwo

Winiarstwo

Piwowarstwo

Piekarstwo

 Oddychanie tlenowe

 Biomasa drożdży piekarskich
 Biomasa drożdży paszowych

 Wzbogacanie żywności

Drożdże spożywcze

Witaminy D

 - karoten

laktaza

laktoza

inwertaza

tłuszcz

białko

 Szkodliwe

zmętnienie (piwo, wino)

zmiana smaku (soki, kompot)

zmiana zapachu

Drożdże nie mają właściwości trujących.!!!
Drożdże należą do grupy GRAS – ogólnie uznane za bezpieczne.

Drożdże:
 szlachetne – hodowane przez człowieka, ich cechy są chronione.

Drożdże górnej (gorzelnictwo) i dolnej (piwowarstwo) fermentacji. Drożdże ten nie powinny rozkładać
wytworzonego alkoholu, trudno zarodnikują.
- saccharomyces cerevisiae
-saccharomyces carsbergensis – fermentują rafinozę, szybko fermentują cukry, nie powinny rozkładać
wytworzonego alkoholu.

 dzikie

- słabo lub nie fermentują cukrów. Rozkładają alkohol do CO

i H

O, rozkład kwasów organicznych (np.

kwasu mlekowego – psucie kiszonek). Wykorzystują substancje nie wykorzystywane przez drożdże
szlachetne. Łatwo szybko zarodnikują, dużo zarodników.

Pyliste – kom. otoczone warstewką śluzu (zawierają proteazy, które rozpuszczają ten śluz). Małe trudno
sedymentuja, utrzymują się w zawiesinie.
Kłaczkujące – nie oddzielają się od kom. Powstaje Pseudomycelium (pseudogrzybnia) – nie występują septy,
komórki są oddzielne sklejone przez otoczkę śluzowa. W grzybni występują septy, a w nich pory.
Drożdże wytwarzają śluz. Jeżeli rozkładają śluz każda komórka osobno, nie zlepiają się i nie opadają na dno.

Skład chemiczny drożdży:

75%

s.m.

25%
-

białko

50%

glikogen

30% - skrobia zwierzęca

tłuszcz

2 –3%

hemiceluloza

8 – 9%

popiół

10% w tym:
P

52%

35%

MgO

0.4%

CaO

1.5%

Witaminy w drożdżach (mg / 100g)’

PIWOWARSKIE

PIEKARSKIE

3,5

RYBOFLAMINA

1,5

2,5 – 3,8

3,0 – 7,5

Niacyna

10 – 100

Kw foliowy

Żeby drożdże stanowiły źródło witamin trzeba je wrzucając je do gorącego mleka lub podgotować, gdyż
wychwytują witaminy z przewodu pokarmowego.

W przemyśle korzystne jest aby otrzymać z wysokiego stężenia cukru wysokie stężenie alkoholu w stosunkowo
krótkim czasie.
Drożdże gorzelnicze – 2-3 dni, około 11% alkoholu.
Drożdże winiarskie – z wysokiego stężenia cukru wysokie stężenie alkoholu do 18-20% alkoholu. Drożdże
winiarskie powinny być odporne na SO

, który wpływa niekorzystnie na smak.

Garbniki – winogrona dają dobre wina ale garbniki hamują rozwój drożdży. Łatwo osiadają na dnie.
Drożdże:
 Winiarskie (Sacchyromyces cerevisiae) - wyizolowane z winogron – charakteryzują się zawartością

barwników, odporne na stosunkowo wysokie stężenie SO

odporne na wysokie stężenie cukru; osmofilność

– miody pitne.

 Piwowarskie (Sacchyromyces carlsbergensis) – dolnej fermentacji, łączą się i osiadają na dnie, piwo

łatwo się klaruje, zawartość alkoholu w piwie około 4-5%, muszą być odporne na garbniki chmielu nadające
piwu właściwy smak.

 Piekarskie – musza szybko fermentować, żeby ciasto szybko rosło, duża trwałość. Duża siła podnoszenia

ciasta, podobne do gorzelniczych.

 Pastewne (paszowe)– TORULOPSIS UTILIS, MONILIA MURMANICA – wykorzystują cukry

niewykorzystywane przez Sacchyromyces, zawierają dużo białka, nie zamieniają cukrów na alkohol – brak
właściwości fermentacyjnych.

 Wytwarzające tłuszcze – ENDOMYCES VERNALIS, RHODOTORULA GRACILIS, THORULOPSIS

LIPOFERA – ok. 60% wyselekcjonowanego tłuszczu.

 Wytwarzające witaminy –

ASHBYA GOSSYPII, EREMOTHECIUM ASHBYII, CANDIDA GUILLIERMONDI, CANDIDA
FLAVERI – B

SACHAROMYCES CEREVISIAE – D
RHODOTORULA -

 - karoten

Niektóre drożdże wrażliwe na brak witamin.

 Chorobotwórcze –

CANDIDA ALBICANS – powoduje grzybice, u niemowląt pleśniawki
CANDIDA TROPICALIS
CANDIDA PSEUDOTROPICALIS
CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS – powoduje zapalenie opon mózgowych i grzybicze zapalenie
płuc
Na grzyby nie działają antybiotyki

PLEŚNIE

Szczególne cechy pleśni

 Szczególna budowa ściany komórkowej z chityny
 Bardzo bogaty kompleks enzymatyczny, rozkładają wiele substancji nierozkładalnych dla innych;
 Tlenowość (wyjątki np. Mucor)
 Odporność na szeroki zakres pH (2 – 1,1)
 Mezofile – ale w niskich temperaturach tez powoli rosną
 Osmofilne – lubią wysokie stężenie cukrów.

Znaczenie pleśni pożyteczne:
 Zdolność do wytwarzania antybiotyków
 Zdolność do wytwarzania enzymów potrzebnych w wielu technologiach (amylazy, proteazy, celulazy) i

kwasów organicznych

 Dojrzewanie serów
 Produkcja tłuszczu
 Oznaczanie zawartości witamin gdyż niektóre są wrażliwe na ich niedobór.
 Stosowane do produkcji tłuszczów

Znaczenie szkodliwe pleśni:
 Psucie się surowców i produktów, wytwarzanie enzymów które rozkładają np. mięso;
 Wytwarzają mikotoksyny – (prawie wszystkie pleśnie) w niewielkich ilościach w zależności od podłoża i

warunków. Odkładają się w tkankach nerek, wątroby, mają właściwości kancerogenne (wywoływanie
nowotworów właściwych) , nie niszczy ich temperatura. Należy zachować higienę produkcji aby nie
dopuścić do pleśnienia, stwarzać warunki beztlenowe.

Zahamowanie wzrostu pleśni:
 Zachować czystość i higienę produkcji
 Warunki beztlenowe
 Pasteryzacja
 Wysuszenie wody poniżej 15%
 Dodanie soli kwasu propionowego lub kwasu propionowego

BAKTERIE I WIRUSY

Jednokomórkowe rozmnażają się przez podział prosty.

morfologia – kształt komórki zależy od temperatury, obecności tlenu, podłoża, składu środowiska.
Przy kształcie trzeba podawać warunki, w których występuje.

Są 4 podstawowe kształty:

 ziarniaki
 pałeczka (cylindryczny)
 skrętniak
 przecinkowce

Bakterie nie maja wykształconego jądra, materiał genetyczny w postaci kwasu nukleinowego zawieszonego w
komórce (Procaryota).

Komórka = protoplast + ściana komórkowa.

Na zewnątrz ściany komórkowej bakterii znajdują się otoczki, rzęski i pile – fimbrie.

OTOCZKI – galaretowata masa białkowo- węglowodanowa, czasem jej grubość większa niż sama komórka.
Wytwarzanie otoczki uwarunkowane genetycznie, warunki środowiska wpływają czy ta zdolność się ujawnia
czy nie. Otoczki mają charakter antygenowy. Chronią komórkę przed wysychaniem. Chronią przed wirusami
bakteryjnymi – bakteriofagi. Chronią przed fagocytozą organizmu wyższego. Rola w odżywianiu.

RZĘSKI – występują na zewnątrz komórki, narząd ruchu zbudowany z białka, często dłuższe niż komórka,
cieniutkie, zakotwiczone są w błonie cytoplazmatycznej, powstają z uwzględnieniem genetyki. Szybkość
poruszania to 50

m / s, antygenowe.

FIMBRIE – występują niezależnie od rzęsek, grubsze i krótsze od rzęsek. Charakter antygenowy (komórka
łączy się z podłożem).

ŚCIANA KOMÓRKOWA – jej budowa jest wskaźnikiem przynależności do bakterii. 25% komórki to ściana
komórkowa. Zbudowana jest z:
PEPTYDOGLIKANU = GLIKOPEPTYD = MUKOPEPTYD = MUROPEPTYD= MUREINA = N –
ACETYLOGLUKOZAMINA + KWAS N –ACETYLOMURAMINOWY + D – AMINOKWASY + KWAS
MEZO – DWUAMINOPIMELINOWY.
G(+) KWASY TEJCHOJOWE (POLIMERY)

 Fosforan glicerolu (kw. glicerolotejchojowy)
 Fosforan rybitolu (kw. rybitolotejchojowy)

Cechy ściany komórkowej G+:
 Grubsze od G- (G+ - 20nm, G- - 10nm)
 Wrażliwe na lizozym
 Wrażliwe na penicylinę
 Wrażliwe na detergenty
 Mniej wrażliwe na telluryn potasowy, azydek sodowy, octan talu
 Antygenowy charakter
Ściana komórkowa to sito molekularne przy odżywianiu.
Pod ścianą znajduje się błona cytoplazmatyczna (membrana), odpowiedzialna za pobieranie składników
pokarmowych i wydzielanie metabolitów.

BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA – skład: 70%białka, lipidy (transport do komórki), transport na zasadzie
biernej dyfuzji lub przy udziale permeaz (enzymy). Błona inicjuje podział komórki. W niej osadzone są rzęski.
Nie ma jądra wyodrębnionego tylko nici DNA zawieszone w cytoplazmie. Zawieszone w cytoplazmie są
plazmidy. Gromadzą się substancje zapasowe.

Aparat jądrowy:
Spirala kwasu nukleinowego, długa i cienka.

Rybosomy – miejsce syntezy białka. Różnią się od rybosomów grzybów stałą sedymentacji.

Substancje zapasowe:

 polimer kwasu

 - hydroksymasłowego u bakterii tlenowych

 wolutyna
 wielocukry – granuloza barwi się na fioletowo, odpowiednik glikogenu
 tłuszcze

Formy przetrwalne bakterii:
 promieniowce (Actinomycetales) – konidia
 bakterie śluzowe (MYXOBACTERIALES) – mikrocysty
 Azotobacter – cysty
 Bacillaceae – endospory (w żywności)
 Sporosarcina (SARCINA UREAE) – endospory
 Spirillum (niektóre gatunki) – endospory
 Oscillospira guilliermondi – endospory

Przetrwalniki gdy:

brak pożywienia

zbyt duże nagromadzenie metabolitów, zatruwających środowisko.

Przejście z komórki wegetatywnej do przetrwalnika – kilka godzin. Sucha masa komórki koncentruje się w
jednym miejscu (w ok. 1/10 objętości). Zbita masa otoczona podwójną warstwą błony cytoplazmatycznej.
przetrwalnik – to cecha genetyczna niektórych bakterii.

KWAS DWUPIKOLINOWY (kwas pirydyno – 2, 6 –dwukarboksylowy)

HOOC

COOH

(15% s.m. przetrwalnika) – występuje w postaci soli wapniowej.

Żeby przetrwalnik wrócił do formy wegetatywnej potrzebny jest impuls (bodziec cieplny, aminokwas...).
przetrwalnik nabiera wody, wydzielają się białka, zniknie kwas dwupikolinowy, normalny metabolizm, komórka
traci odporność – ok. 1h proces kierunkowania przetrwalników.

Cechy przetrwalników:
 duża odporność na wysuszanie (do kilkuset lat w formie wysuszonej);
 odporność na temperaturę;
 odporne na UV (trzeba stosować duże dawki i przez długi czas);
 większa odporność na środki dezynfekujące (nawet 70% alkohol nie niszczy przetrwalnika. Dopiero alkohol

+ jod niszczy przetrwalniki);

 mała aktywność oddechowa;
 wysoki stosunek DNA do RNA;
 wysoki stosunek kwasów nukleinowych do białka;
 duża zawartość kw. dwupikolinowego;
 mniejsza zawartość wody ok. 70% (gdy w komórce powyżej 90%). Dlatego odporniejszy na działanie

temperatury, a także z powodu zawartości soli wapniowej kwasu dwupikolinowego, związki wapnia działają
ochronnie na białka, w tym enzymy.

RIKETSJE (RICKETTSIALES) – DR. H.T.RICKETTS (1871 – 1910)

RICKETTSIA PROWAZEKI – DUR PLAMISTY (G-, ziarniaki lub krótkie pałeczki, 0,5-1μm, ściana
komórkowa z mureiny, rozmnażanie przez podział, bezwzględne pasożyty, czyli występują tylko na żywym
gospodarzu, a nie na martwym lub pożywce).

COXIELLA BURNETII – GORĄCZKA Q (QUEENSLAND LUB QUERY) – przenoszona przez mleko.

PROMIENIOWCE – ACTINOMYCETALES

Rodzaje:
MYCOBACTERIUM – prątek, występuje w glebie, wytwarzają konidia
STREPTOMYCES – streptomycyna antybiotyk produkowany przez te bakterie. Rozmnażają się przez
fragmentacje plechy na konidia, zapach świeżej gleby, rozkładają celulozy, chemicelulozy i inne trudno
rozkładalne.
NOCARDIA – zmiany chorobowe u ludzi i zwierząt.
ACTINOMYCES – u zwierząt i ludzi promienica (chorobowe zmiany skóry), występują w oborniku powodując
przemiany obornika, wśród nich termofilne powodujące zagrzewanie się obornika.
Rosną w postaci strzępek (strzępki cienkie i zawierające w ścianie komórkowej mureinę), niektóre maja rzęski,
niektóre chemoaututrofy, G(+), niektóre mają zapach świeżej, uprawnej gleby.

SYSTEMATYKA BAKTERII:

-nomenklatura binarna (nazwa rodzajowa i gatunkowa)

ORGANIZM

STOPIEN HOMOLOGII DNA (%)

ESCHERICHIA COLI

100

SALMONELLA TYPHIMURIUM

AEROBACTER AEROGENES

PROTEUS VULGARIS

SERRATIA MARCESCENS

PSEUDOMONAS AERUGINOSA

BACILLUS SUBTILIS

MAŁPA RHESUS

100

CZŁOWIEK

SZYMPANS

MAŁPA SOWIA

MYSZ

KURA

ŁOŚ

ESHERICHIA COLI

GRUPY SYSTEMATYCZNE (TAKSONY)
KRÓLESTWO

REGNUM

GROMADA

DIVISO

KLASA

GLASSIS

RZĄD

ORDO

RODZINA

FAMILIA

RODZAJ

GENUS

GATUNEK

SPECIES

Systematyka Sztuma pomijała powiązania organizmów ale łączyła gatunki w grupy charakteryzujące się
podobnymi cechami.
U organizmów wyższych gatunek tworzą te, które krzyżują się i dają potomstwo płodne.

Linneusz (Carol von Linne) 1735 – nomenklatura binarna.

WIRUSY:

1) wywołują choroby roślin, zwierząt i zmniejsza się podaż surowca dla przemysłu spożywczego lub jego

pogorszeniu;

2) niszczenie kultur produkcyjnych np. kultury mleczarskie, np. w winiarstwie;
3) żywność przenosi wirusa ze środowiska na człowieka.
4) Bezwzględne pasożyty – nie da się ich wyhodować na sztucznym ani naturalnym podłożu lecz

martwym;

5) Zwierzęce, roślinne, bakteryjne, pleśni, drożdży, promieniowców;
6) Nie maja możliwości samodzielnego rozmnażania i odżywiania;
7) Nie mają enzymów;
8) Śladowe ilości enzymów do atakowania żywych organizmów;
9) Informacja genetyczna zawarta w postaci kwasów nukleinowych.

1892 – Iwanowski, Beijerinck – stwierdzili skutki występowania wirusów, chociaż o tym nie wiedzieli.
1898 – Loffler, Frosch
1915 – Twost, D’herelle

Bakteriofagi – „czynnik pożerający bakterie”.
Stanley – wirus w postaci czystej mozaiki tytoniowej, nagroda Nobla.

BUDOWA:

 helikoidalna – budowa skręconej nici kwasu nukleinowego w postaci pałeczki;
 ikozaedralna – wielościan, zbliżony do kuli;
 mieszana – połączenie pałeczki z kulą (większość wirusów bakteryjnych - fagów).

Wielkość:
Niewidoczne w mikroskopie świetlnym, tysięczne, setne części μm.

STRUKTURA:
 genom – jednostka kwasu nukleinowego;
 kapsyd – otoczka białkowa;
 kapsomer
 nukleokapsyd – kwas nukleinowy z otoczką nukleinową;
 peplos – kwas nukleinowy + osłonka (płaszcz);
 peplomery – jednostki składające się na budowę płaszcza. W płaszczu mogą być komórki gospodarza.

Powielanie – wirus wprowadza kwas nukleinowy do komórki gospodarza. Gospodarz produkuje aminokwasy,
białka i kwasy nukleinowe według informacji genetycznej wprowadzonej przez wirusa. Podsunięta inna matryca
do replikacji.

Namnażanie fagów:

1) adsorpcja – wirus umiejscawia się na powierzchni, wirusy są nieruchliwe. Im większa ruchliwość

bakterii tym większe prawdopodobieństwo. Adsorpcja zależy do: pH, temperatury.

2) Replikacja – wirus ma enzymy pozwalające rozluźnić ścianę komórkową, wstrzykuje kwas nukleinowy,

reszta zostaje na zewnątrz w postaci . kwas nukleinowy – lizogenizujący. Wraz z rozmnażająca
się komórką przechodzi do następnych, gdy pojawią się okoliczności wirus się ujawnia. Powstają nowe
fagi wewnątrz komórki i następuje jej śmierć.

Rozwój faga wewnątrz komórki:

1) faza eklipsy (okres rozwoju utajonego) – nie ma objawów, wirus nie jest widoczny, po około 20-22 min

cząstki niezdolne do zakażenia. Cytoplazma się zmienia, powstają ziarnistości, komórka traci zdolności
rozmnażania.

2) liza – rozpad komórki, wydostaje się około100 nowych fagów. Od zakażenia do lizy około1h, czasem

nawet 15min.

Fagi wykazują specyficzność:

Każda bakteria ma swojego wirusa, wirusy są specyficzne nawet do szczepów bakterii.

BAKTERIOFAGI – wirusy bakterii, niszczą komórki przez lizę. Mogą powodować zahamowanie produkcji np.
mleczarskiej. Komórka bakteryjna musi się spotkać z bakteriofagiem i zależy to od:

 ruchliwości bakterii

 ilości komórek bakteryjnych
 od temperatury
 od pH
 od obecności kationów, które przyśpieszają absorpcje kom.

Wewnątrz komórki po wniknięciu nici:
 okres utajony
 wbudowywanie DNA do DNA bakteryjnego
 tworzenie fagów
 liza produktów  od środka rozkładanie ścian komórkowych
 powstałe fagi atakują (po wydobyciu się z komórki bakteryjnej) nowe komórki
okres zakażenia do lizy trwa około 30 minut.

Wirusy roślinne:
-

mogą się replikować tylko w komórce roślinnej;

nie adsorbują się lecz są wprowadzane przez uszkodzenia komórki bądź owady;

wirus krąży wraz z sokami i zakaża całą roślinę

mogą powodować zmianę kształtu lub barwy, utratę zdolności wytwarzania chlorofilu.

Wirusy zwierzęce:
-

Tropizm – działanie na różne układy;

Nerwotropowe – działają na układ nerwowy komórki (wirus wścieklizny);
Dermotropowe – na skórze;
Pantropowe – działają na cały organizm (żółta febra)

Interferencja – komórka zakażona jednym wirusem odporna na zakażenie innym wirusem.
Interferon – substancja wytwarzana przez organizmy cieplostałe, substancja białkowa, zapobiega rozwijaniu się
wirusów.

Grupa VI – bakterie spiralne, skręcone, wygięte
Rodzina – SPIRILLACEAE

Rodzaj SPIRILLUM ruchliwe o dość dużej długości, tlenowce bądź aerofile. Występują w wodzie,

ściekach, gnojówce świń, dorszach. Spirillum minor – wywołuje gorączkę szczurzą, przenoszoną przez
szczury i dzikie zwierzęta, koty, psy (ukąszenie).

Rodzaj CAMPYLOBACTER

Campylobacter jejuni

Campylobacter coli

Kantylobakterioza – toksyny o charakterze lipidowo – sacharydowym działając jako enterotoksyny (toksyny
przewodu pokarmowego) wywołują schorzenia, zapalenie jelita cienkiego. Bakterie te przeżywają w niskich
temperaturach 4

C dwa tygodnie. Występują w odchodach zwierząt (także ptaków), ściekach.

Dawka infekcyjna – minimalna liczba komórek, która powoduje chorobę.

Rodzaj o niepewnej przynależności:

BDELLOVIBRIO

- w kształcie przecinka „bdello” – kijanka. Bardzo ruchliwa, zaliczana do bakterii ze względu na budowę ściany
komórkowej (mureina), mniejsze od 1μm, bezwzględne pasożyty bakterii, wnikają do komórki gospodarza,
zużywają cytoplazmę i wewnątrz komórki normalnie się rozmnażają, po 5-6 godzinach wytwarzają ok. 6
nowych komórek (wirusów kilkadziesiąt), np. Bdellovibrio, Bacteriororus – działają specyficznie.

Grupa VII G(-) pałeczki tlenowe i ziarniaki
Rodzina I – PSEUDOMONADACEAE

 Rodzaj I – PSEUDOMONAS
 Rodzaj II – XANTHOMONAS

Rodzina II – AZOTOBACTERIACEAE

 Rodzaj I – AZOTOBACTER

Rodzina III – RHIZOBIACEAE

 Rodzaj I – RHIZOBIUM

Rodzina IV – HALOBACTERIACEAE

 Rodzaj I – HALOBACTERIUM

Rodzaje o niepewnej przynależności:
Rodzaj ALCALIGENES
Rodzaj ACETOBACTER

Rodzina PSEUDOMONADACEAE
Rodzaj PSEUDOMONAS
Gatunki – P. fluorescens – zatrucie pokarmowe

P.aeruginosa – zatrucie pokarmowe

Urzęsione w różny sposób, tworzą katalazę, bezwzględne tlenowce, nie mają zdolności fermentacji,
nieprzetrwalnikujące, opt. 20-37

C (mezofile), nie rosną >44

C, <6-7

C. Wśród nich psychrotrofy (bez względu

na optymalną temperaturę wzrostu dają powolny wzrost w temperaturze bliskiej 0

C, około 4

C), są

heterotrofami w stosunku do węgla (wykorzystują tylko C organiczny), nie wydzielają gazu, utleniając glukozę
rozkładają białka, tłuszcze (silnie gnilne), wytwarzają śluz, przyczyną psucia składanych jaj, drobiu, ryb, śluz +
nieprzyjemny zapach, śluz może być barwny, właściwości lipolityczne – zdolność rozkładu tłuszczy, niektóre
chorobotwórcze – pałeczka ropy błękitnej, niebezpieczne szczególnie dla oka.

Azotobacter – bakterie utleniające amoniak, hemoautotrofy bo energia z utlenienia związków nieorganicznych.
Rhisiobiaceae – wiążą azot atmosferyczny, w symbiozie z roślinami motylkowymi.
Halobacteriaceae – sololubne, w wodach morskich, przy stężeniach ok. 12% soli kuchennej, urzęsione, ruchliwe,
barwniki pomarańczowe w solankach, rybach solonych, nie są szkodliwe.

Rodzaj ALCALIGENES
pałeczki zbliżone, wybitne tlenowce, alkalizują podłoże, na powierzchni drobiu zmrożonego, mleku, jajach,

niektóre wywołują nieprzyjemny zapach.

Gatunki:
 A. Viscolactis – powoduje lepkość mleka.
 A. Metalcaligenes
 A. Bookeri
 A. Faecalis

Alkalizują środowisko. Pochodzą z przewodu pokarmowego zwierząt. W serze twarogowym powodują psucie.

Rodzaj ACETOBACTER
bakterie, pałeczki, w zależności od podłoża zmiana kształtu, mogą być ruchliwe. Pod wpływem

inwolucyjne, są to zmienione kształty komórek (bardzo wydłużone bądź rozgałęzione, kuliste),
bezwzględne tlenowce. Zużywają różne cukry, wspólnie mogą wykorzystywać alkohol etylowy jako źródło
węgla, utleniając do kwasu octowego, opt. temp. wzrostu 25-33

C, niektóre w postaci kożuszka

wpełzającego na ścianki, heterotrofy bezwzględne. Wyizolowano wiele gatunków:

Gatunki:
 A. Schűtzenbachii – stosowany do produkcji octu.
 A. Curvum – stosowany do produkcji octu.
 A. Acetigenum – stosowany do produkcji octu. Gdy zabraknie alkoholu utlenia wytworzony kwas octowy

do co

i h

o (nadoksydacja).

Mają właściwość szybkiego utleniania alkoholu etylowego. Wytwarzają do 11% octu.

 A. Xylinum – razem z drożdżami tworzy grzybek japoński (kiedyś stosowany do wytwarzania napoju dla

dzieci).

 A. Xylinoides – zakażenia w browarach fermentacji górnej, obecnie rzadko stosowane.
 A. Pasteurianum
 A. Kűtzinglanum
 A. Viscosum
 A. Capsulatum

Nieszkodliwe dla zdrowia ale psują piwo powodując zmętnienie, ciągliwość.

 A. Ascendent – kwaśnienie wina.

Grupa VIII pałeczki G(-) względnie beztlenowe
Rodzina I ENTROBACTERIACEAE (pałeczki przewodu pokarmowego) –
-małe, proste, ruchliwe bąź nieruchliwe, fermentują glukozę i inne cukry z wydzieleniem gazów oraz kwasów.

Większość oprócz rodzaju Shigella, Salmonella, Proteusz fermentuje laktozę, wrażliwe na ogrzewanie -
60

C po 15min giną. Nie są ciepłooporne. Niewrażliwe na niskie temperatury, min pH ok. 4, opt temp ok.

C. rozkładają heptozy do aminokwasów, szkodliwe w przemyśle mleczarskim, drożdżowym,

spożywczym.

Rodzaj:

 I ESCHERICHIA
 II EDWARDSIELLA
 III CITROBACTER
 IV SALMONELLA
 V SHIGELLA
 VI KLEBSIELLA
 VII ENTEROBACTER
 VIII HAFNIA
 IX SERRATIA
 X PROTEUS
 XI YERSINIA
 XII ERVINIA

E. coli – wykryto 1885, powoduje rozkład białek i aminokwasów z wydzieleniem indolu (bardzo brzydki
zapach), jest rytownikiem jelita okrężnicy, wywołuje psucie, obecność w jelicie grubym 2-3 miliardy na 1cm

normalnego człowieka. Zużywa resztki pożywienia lub wytwarza witaminy, wypełniając przewód pokarmowy
chroni przed obecnością innych mikroorganizmów, antybiotyki mogą spowodować zakażenie gronkowcami, bo
wyjałowiony przewód pokarmowy, w przypadku osłabienia organizmu specjalny typ E. coli - -typ krwotoczny –
biegunki, infekcje przewodu moczowego, szczególnie u dzieci.

Salmonella – bakterie chorobotwórcze, wywołują dur brzuszny (tyfus)
 S. Typhi – schorzenie całego organizmu lub zatrucia pokarmowe salmonellozy.
 S. Paratyphi – dur rzekomy
 S. Gallinorum
 S. Pullorum
Shigella – choroba brudnej wody.
 S. Shigae
 S. Flexneri
 S. Boydii
 S. Sonnei
Proteus – bardzo powszechny, negatywne znaczenie, tworzy pełzające kolonie ze śluzowatym nalotem, silnie
gnilne właściwości (ryby, jaja, mięso), niektóre gatunki chorobotwórcze – zatrucie pokarmowe nieswoiste
(toksyny- liposacharydy)
 P. Vulgaris
 P. Mirabilis’
 P. Morganii
Ervinia – podwójnie szkodliwa, rozwija się na rosnących roślinach, wytwarza enzymy pektynolityczne
(niszczenie roślin), rozkład lepiszcza – mokra lub sucha zgnilizna roślin, powszechnie występuje na zbożach
(gorączka zbożowa u ludzi), bakterie niszczy się podgrzewając. Jest to fitopatogen.
 E. Amylovora
 E. Carotovora
 E. Herbicola

Rodzina II – Vibrionaceae
Rodzaj – Vibrio
V. cholerae – przecinkowiec cholery, występuje w wodach słodkich, słonych, na zwierzętach morskich.
Rodzaj IV – Photobacterium
Rodzaj V – Lucibacterium
Rodzaje o niepewnej przynależności:
Rodzaj: Flarobacterium

Gr XII autochemotrofowe pałeczki
Rodzaj I – Nitrobacteriaceae
Rodzaj II – Nitrobacter
Rodzaj III – Nitrococcus

GR XIII bakterie wytwarzające nefon (oczyszczanie ścieków)
Rodzina Methanobacteriaceae

Grupa XIV ziarniaki G(+) Tlenowe lub względnie beztlenowce
Rodzina I MICROCOCCACEAE
Rodzaj I MICROCOCCUS – tlenowce, rozkładają glukozę, nie tworzą indolu więc nie powodują rozkładu
białka, środowisko lekko zasadowe. Wśród nich występują cieplooporne (90% przeżywa ogrzewanie 60/30
min). Wytwarzają barwniki, występują w glebie, na skórze zwierząt i ludzi.
Gatunki:
 M. Freudenreichii
 M. Caseolyticus – rozkłada kazeinę, powoduje psucie mleka.
 M. Lipolyticus – rozkłada tłuszcze, nalot na bekonach.
 M. Aurantiacus – tworzy żółty nalot na osłonkach kiełbas.
Rodzaj II STAPHYLOCOCCUS –względnie beztlenowe., fermentuje glukozę w warunkach beztlenowych z
wydzieleniem kwasów, gazów. Nieruchliwe, nie zawsze w postaci gronek. pH wzrostu 4 – 9 opt. 7. Solooporne
to ich cecha charakterystyczna (wytrzymują ponad 15% stężenia soli). Nie są ciepłooporne. Opt. Ok. 30

źródłem N – aminokwasy, C – cukry i mannitol, indolo (-), katalizo(+), występują na skórze zwierząt, ludzi, na
błonach śluzowych, mogą powodować stany zapalne (czyraki, stany ropne) i zatrucia pokarmowe.
Gatunki:
 S. Aureus (gronkowiec złocisty) – tworzy złociste lub białe kolonie, znanych jest 6 toksyn, które wytwarza,

które powodują zatrucia pokarmowe oraz szereg enzymów powodujących ścinanie białka osocza krwi
ludzkiej i króliczej.

 S. Epidermidis – (gronkowiec biały) – występuje na skórze, nieszkodliwy, koagulazoujemny.
Rodzaj III – Planococcus

Rodzina II STREPTOCOCCACEAE
ziarniaki nieruchliwe, względne beztlenowe, z cukrów wytwarzają kwasy i etanol, w niewielkiej ilości CO

Rodzaj I STREPTOCOCCUS - nieruchliwe ziarniaki, różne układy, względne beztlenowce, z cukrów

wytwarzają różne kwasy (mlekowy, octowy, mrówkowy), etanol, CO

 ROPOTWÓRCZE:

S. Pyogenes – stany ropne.
S. Mastitidis
S. Equi

 ZIELENIEJACE: stany zapalne zatok.

S. Bovis – chorobotwórcze, wywołują stany zapalne
S. Equinus
S. Thermophilus

 MLEKOWE:

S. Lactis – zakwasza mleko, wytwarza antybiotyk nizinę, który hamuje wzrost innych bakterii np.
masłowych.
S. Cremosis
S. Diacetilactis

 KAŁOWE (ENTEROKOKI):

S. Faecalis – są cieplooporne zazwyczaj 37

c, występują w przewodzie pokarmowym, solooporne,

wywołują zmiany smakowo-zapachowe w produktach spożywczych. W większych ilościach zatrucia
pokarmowe.. Niektóre psychotrofy.
S. Zymogenes
S. Liquefaciens – zielenienie mięsa, rozrzedzanie żelatyny, ciepłooporne, występują w pasteryzowanej
szynce, np. w puszce.
S. Faecium
S. Durans

Rodzaj II LUCONOSTOC – ziarniaki G(+), względne beztlenowce, potrzebują cukrów i aminokwasów, są

heteromlekowe, wytwarzają na roztworach cukrów otoczki, które zawierają cukier dekstranowy.

Znaczenie: bierze udział w powstawaniu kiszonek spożywczych i paszowych. Ponieważ jest heteromlekowa to

wpływa na aromat kiszonek, dają estry o szczególnych właściwościach smakowych i zapachowych.

Gatunki:
 L. Mesenteroides
 L. Dextranicus

Rodzaj III PEDIOCOCCUS – nieruchliwe, mikroaerofilne (na granicy tlenowości), homomlekowe, optycznie

nieczynny, nie mają właściwości proteolitycznych, rosną przy około 5,5% soli, są przyczyną mętnienia
piwa i brzeczki piwnej, powodują przyspieszanie dojrzewania surowych wędlin, biorą udział w
dojrzewaniu kiszonek (ogórków kapusty).

Gatunki:
P. Cerevisiae
P. Acidilactici
Rodzaj SARCINA – bezwzględne beztlenowce, tworzą pakiety, potrzebują do wzrostu aminokwasów i cukrów
do fermentacji, wytwarzają CO

i H

, kwas octowy, mlekowy. Wytwarzają przetrwalniki. Niektóre cieplooporne,

halofilne – wytrzymują wysokie stężenie soli.
Gatunki:
 S. Ureae
 S. Litoralis – halofilne, niektóre ciepłooporne, występują w glebie, na ziarnach zbóż, przechodzą do piwa,

choroba sarcinowa piwa → zmętnianie.

 S. Ventriculi
 S. Maxima

Grupa XV pałeczki i ziarniaki przetrwalnikujące
RODZINA I - BACILLACEAE:
wytwarzają ciepłooporne przetrwalniki odporne na pasteryzację, zdolność do wytwarzania enzymów
proteolitycznych, czasem w wyniku tego rozkładu wydzielają się toksyczne substancje, niektóre posiadają
zdolność do rozwoju w warunkach beztlenowych. Dzielimy na grupy:
 Pałeczki

 TLENOWCE – BACILLUS (kat. +)!!!
 MIKROAEROFILE - kat (-) – SPOROLACTOBACILLUS
 BEZTLENOWCE

nie red. S

S

-2

– CLOSTRIDIUM – nie wytwarza KATALAZY

red. S

S

-2

- DESULFOTOMACULUM

 KULISTE (pakiety) – SPOROSARCINA

Rodzaj BACILLUS – laseczki, kat(+), przetrwalnikujące; bezwzględne tlenowce, niektóre gatunki względne
tlenowce, nie gazujące, rozkładają cukry do kwasów, białka do aminokwasów lub do amoniaku. Występują
powszechnie w glebie, wytwarzają liczne enzymy: hydrolityczne celutolityczne, pektynolityczne, amylolityczne.
Gatunki:
 B. Subtilis – wytwarza związki białkowe o charakterze śluzu, gdy się rozmnaża to powoduje ciągliwość

chleba, nieprzyjemny zapach, ziemniaczaną chorobę chleba, dotyczy białego pieczywa o wyższym ph, nie
rozmnaża się w środowisku kwaśnym.

 B. Cereus – rozkłada białko do aminokwasów z wydzieleniem nh

z aminokwasów, bywa przyczyną zatruć,

rozmnaża się w produktach skrobiowych np. Budyniach.

 B. Stearothermophiluis – 50-60

c, przetrwalniki bardzo wysoko ciepłooporne, rozkładają skrobię tlenowo i

beztlenowo, wywołuje zepsucia płasko – kwaśne, wytwarzają kwasy ale nie wytwarzają gazów.

 B. Thermoacidurans (coagulans) – rozwija się w ph 3 – 4, powoduje zepsucia przecierów pomidorowych,

pasteryzacja niszczy wszystkie przetrwalnikujące, które nie rozmnażają się w środowisku kwaśnym.

 B. Licheniformis – wady serów, czerwony barwnik, odporna na 6% stężenie soli, z laktozy wytwarza kwas,

syntetyzuje antybiotyk.

 B. Polymyxa – wzdęcia serów, gazowanie podczas rozkładu cukrów, rozkłada hemicelulozę i pektynę,

wytwarza antybiotyk – polimycyna.

 B. Megaterium – właściwości silnie gnilne (właściwości proteolityczne), amonifikator.

 B. Anthracis – laseczka wąglika, wykryto w 1850r, powoduje czarną, węglistą barwę krwi u zwierząt,

Robert Koch zakaził bakterią wyhodowaną świnkę morską – potwierdzenie właściwości chorobotwórczych,
łatwo rośnie na pożywkach, w stanie wysuszonym kilkadziesiąt lat.

Rodzaj CLOSTRIDIUM: - laseczki, przetrwalnikują ze zamianą kształtu, katalo (-), wzdęcie komórki. Kształt
wrzeciona, urzęsione, ruchliwe, fermentują cukry z wytworzeniem kwasu octowego, masłowego, butanolu i
acetonu, z jednoczesnym wytworzeniem CO

, H

, rozkładają białka w warunkach beztlenowych, aminokwasy,

niemiły zapach przy rozkładzie białka (indol).
C. pasterianum – wiąże azot z powietrza niesymbiotycznie. Występuje w warunkach beztlenowych,
beztlenowych mułach dennych, w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt, w konserwach niewłaściwie
wysterylizowanych. Podział na grupy:
 MASŁOWE:

 Cl. Butyricum
 Cl. Saccharobutyricum
 Cl. Multfermentans

 SŁABE PROTEOLITY: (wytwarzają toksyny np. gangrena)

 Cl. Perfringenes – wytwarza toksyny, typ a wytwarza zgorzelę gazową (gangrena), rozmnaża się w

głębi rany kłutej, wytwarza co

i h

, tkanka nabrzmiewa, rozkłada się.

 Cl. Dedematicus – psucie konserw owocowo-warzywnych, wzdęcie serów.
 Cl. Septicum

 SILNE PROTEOLITY: -

 Cl. Sporogenes
 Cl. Bifermentans
 Cl. Histolyticum
 Cl. Botulinum – toksyna botulinowa, jeden z najsilniejszych jadów, nie wytwarza toksyny przy pH

poniżej 4,5, bardzo wrażliwa na obecność innych bakterii zwłaszcza tych hamujących jej rozwój.
Jad kiełbasiany – toksyna ciepłochwiejna – niszczona pod wpływem temperatury.

Grupa XVI pałeczki G(-) nieprzetrwalnikujące
Rodzina I LACTOBACILLACEAE
Rodzaj I – LACTOBACILLUS (podział wg. Orla – Jensena)
Względne beztlenowce, choć tlen im nie szkodzi, lepiej rozwijają się jednak w warunkach beztlenowych.
Występują w mleku i na roślinach, w jamie ustnej, w przewodzie pokarmowym. Nie rozrzedza żelatyny,
rozkłada cukry, nie tworzy H

S i indolu, G(+), mikroaerofile.

a) THERMOBACTERIUM – HOMOFERMENTATYWNE – rosną w temperaturze 15C, wytwarzają

wyłącznie kwas mlekowy bez produktów ubocznych, mezofile, niektóre ciepłolubne.

W PRODUKTACH ZWIERZĘCYCH:

 L. Bulgaricus
 L. Jogurti
 L. Caucasicus
 L. Helveticus
 L. Acidophilus
 L. Thermophilus (50-62

W PRODUKTACH ROŚLINNYCH:

 L. Delbruckii – stosowane do hodowli drożdży.
 L. Leichmanii – szkodliwe, w drożdżach.
 L. Salivarius – w kale kurcząt i chomików.

b) STREPTOBACTERIUM – HOMOFERMENTATYWNE – rosną poniżej 15C

 L. Casei – dojrzewanie serów.
 L. Plantarum – zwiększa jakość kiszonek.

c) BETABACTERIUM – HETEROFERMENTATYWNE:

 L. Brehus – dojrzewanie wina
 L.buchneri – dojrzewanie wina
 L. Fermenti – dojrzewanie wina
 L. Viridescens – zielenienie mięsa peklowanego.

Rodzaj o niepewnej przynależności LISTERIA:

Gatunek: l. Monocytogenes – pH obojętne lub lekko zasadowe, temperatura 27 -30C, mezofile, rośnie również
w 4

C, znana od 1926r, pałeczka 1-2μm, polimorfizm, G(+), ruchliwa, względne beztlenowce, nie wytwarza

indolu, katal(+), nie rozkłada białek, fermentuje cukry, rośnie na prostych podłożach. Powoduje chorobę
listeriozę. Jest to choroba odzwierzęca – zakażenie przez żywność pochodzenia zwierzęcego. Ponadto powoduje
zapalenie opon mózgowych i mózgu, anginę, listeriozę kobiet ciężarnych – nieodwracalne uszkodzenie płodu i
noworodków.

Grupa XVII promieniowce i pokrewne organizmy
Rodzaj I CORYNEBACTERIUM – nieruchliwe. G(+), kat(+), tlenowce lub względne beztlenowce, bakterie
chorobotwórcze.

Gatunek:
C. Diphterae – dyfterioza – błonnica, kiedyś częsta choroba małych dzieci.
DI –

PER –

DIPHTERIA – PERTUSSIS – TETANI
BŁONICA – KRZTUSIEC – TĘŻEC

Rodzina I PROPIONIBACTERIACEAE
Rodzaj I PROPIONIBACTERIUM – G(+), regularne pałeczki czasem rozgałęzione, względne beztlenowce
lub beztlenowce, kat(+), fermentują cukry z wytworzeniem kwasu propionowego, małej ilości octowego,
mrówkowego, mlekowego oraz CO

, niektóre wytwarzają witaminę B

. występują na skórze, roślinach, w

jelitach, w produktach mleczarskich, głównie serach twardych, wytwarzają z cukrów kwas propionowy i octowy,
które dają smak pikantny, wytwarzając CO

tworzą dziury w serze, wytwarzają enzymy lipolityczne

rozkładające tłuszcze w serach z wydzieleniem gazów, wpływają na właściwości smakowe, zapachowe. Mają
właściwości konserwujące, bo kwas propionowy hamuje wzrost niektórych organizmów, szczególnie pleśni,
kwas propionowy jest stosowany w produkcji pieczywa, zakwasza środowisko i hamuje rozwój kiszonek.
Gatunki:
 P. Freudenreichi

katalaza (+)

 P .petersoni

potrafią fermentować laktozę

 P. Zeae

wytwarzają co

– heterofermentatywne

 P. Technicum
 P. Jenseni

Grupa XVIII RIKETSJE – bezwzględne pasożyty.
Rodzaj RICKETTSIA
Rodzaj COXIELLA – wskaźnik zakażenie mleka w Australii.

FIZJOLOGIA DROBNOUSTROJÓW

 odżywianie
 wzrost
 rozmnażanie

ODŻYWIANIE

Dostarcza składników budulcowych do budowy tkanki np. białek.
Dostarcza energii potrzebnej do procesów życiowych, także budowy tkanki z dostarczonego budulca. Energię tę
drobnoustroje zdobywają:
1) autotroficznie – (samożywne) budują substancje organiczne z nieorganicznych z wytworzeniem energii. W
zależności od sposobu zdobywania energii dzielimy je na:

a) fotoautotrofy – energię czerpią z promieniowania, organizmy barwne zdolne do pochłaniania promieni,
np. sinice, bakterie zielone, bakterie purpurowe.
b) hemoautotrofy – pozyskują energię potrzebną do budowy związków organicznych z utlenienia związków
nieorganicznych, tylko bakterie.

2) heterotrofy – wymagające do wzrostu substancji organicznych. Korzystają z gotowych związków
organicznych, tkanki roślinne i zwierzęce.

Prototrofy – wykorzystują bardzo proste związki organiczne np. metan, metanol, etanol i to im wystarczy,

występują w glebie lub w wodzie.

Auxoheterotrofy – potrzebują do wzrostu związków organicznych i różnych substancji wzrostowych,

witamin, jony soli nieorganicznych, podłoże z wielu składników, mogą nie rosnąć jeżeli brakuje jednego
składnika, stosowane do oznaczania zawartości danego składnika w podłożu.

Heterotrofy:
 Względne – są heterotrofami zależnie od warunków, gdy jest dostęp substancji organicznych ze środowiska,

heterotrofy gdy wystawione są światło stają się autotrofiami.

 Bezwzględne – (obligatoryjne) rosną tylko na podłożu organicznym.
 Pasożyty – potrzebna żywa tkanka roślinna lub zwierzęca.
 Saprofity – muszą mieć organiczne podłoże, wykorzystują martwą tkankę, drożdże, bakterie mlekowe, na

cukrach, białkach.

FOTOSYNTEZA

rośliny

Bakterie

Światło

Tlen

Związki zredukowane

Mikroorganizmy są w stanie rozłożyć prawie każdą substancję, chociaż nie wszystkie mogą być wchłonięte
przez błonę cytoplazmatyczną.
OLIGOTROFIA – zdolność gromadzenia w komórce substancji występujących w środowisku w ilościach
śladowych, nie wykrywanych metodami chemicznymi.

Mechanizm pobierania pokarmu:
 Bierne – zjawisko osmozy lub dyfuzja (różnica stężeń)
 Czynnie – przy udziale enzymów permeaz i potrzebnej do tego energii. Proces energochłonny.

PINOCYTOZA – wchłanianie przez się ściany komórkowej razem z substancją odżywczą, następnie
trawienie i wchłonięcie.

ODDYCHANIE

Spalanie, polega na oddawaniu elektronów i utlenianiu – przechodzenie jednej substancji na drugą,
wielostopniowe utlenianie żeby energia nie zniszczyła organizmu.
Przenoszenie e na O

– enzymy oksydazy. Energia magazynowana w wiązaniach wysokoenergetycznych.

Oddychanie beztlenowe – częściowe utlenianie substratu, mniejsza ilość wytworzonej energii.
Komórki drożdży beztlenowych zużywają olbrzymie ilości cukrów tworząc niewielką biomasę.
Drożdże piekarskie – małe nakłady, duża biomasa.

Utlenianie:
 Pełne – CO

+ H

 Częściowe – fermentacja:

 Tlenowa
 Beztlenowa

Różnica jest w efekcie energetycznym: np. 1 cząsteczka glukozy do CO

i H

O daje 38 cząsteczek ATP, w

częściowej 2 cząsteczki
Drożdże tlenowe
Bakterie octowe i niektóre bakterie gnilne (B subtilis).
Grzyby owocnikowi
wszystkie pleśnie,
drożdże
glony

Względne beztlenowce – bakterie mlekowe, propionowe, drożdże – sacharomyces
Typowe beztlenowce – bakterie masłowe, niektóre gnilne CLOSTRIDIUM, celulolityczne
Różne jest wykorzystanie energii przez mikroorganizmy. Energia wyzwalana przy oddychaniu tylko częściowo
wykorzystywana jest natychmiast lub jest magazynowana.
 Autotrofy – wykorzystują do 10%energii wyzwolonej.

 Heterotrofy – wykorzystują kilkadziesiąt %.

Termogeneza – w układzie zamkniętym wydzielające się ciepło podnosi temperaturę środowiska. Jest to
zjawisko samozagrzewania się środowiska. Termogeneza może być korzystna (gdy chcemy podnieść
temperaturę np. w inspektach ogrodniczych gdy rozkład gleby, ściółki powoduje wzrost temperatury) lub
niekorzystna.
Zagrzewanie niedosuszonych zbóż.
Podczas fermentacji alkoholowej wzrost temp. hamuje wzrost drobnoustrojów, chłodzenie niekorzystne.

ROZMNAŻANIE

Rozmnażają się w postępie geometrycznym.
I pok – 2
II pok – 4
III pok – 8
Rozmnażanie w tempie 2

n – liczba pokoleń.

Równanie wzrostu wykładniczego

N = N

n – liczba pokoleń (podziałów)





g – czas generacji





= a  liczba podziału w jednostce czasu









wzrost logarytmiczny









KRZYWA WZROSTU DROBNOUSTROJÓW

Najpierw mikroorganizmy nieprzystosowane do nowego środowiska, mogą początkowo być warunki
niesprzyjające rozwojowi.
I faza – lagfaza - może być zahamowanie rozwoju lub spadek liczby żywych. Te, które zostaną przystosowują
się.
Ia – młodość fizjologiczna – nie dzielą się ale rosną i dojrzewają, wytwarzają enzymy pozwalające się
przystosować.
W fazie Ia nabierają aktywności, stają się wrażliwe na bodźce środowiska. Potem następuje gwałtowny wzrost
drobnoustrojów, podwojenie w każdym pokoleniu. Tempo wzrostu zależy od czasu generacji i warunków
zewnętrznych. Są w stanie bardzo aktywnym, bardzo wrażliwe na niekorzystne warunki środowiska.

 Zaczynają gromadzić się metabolity hamujące wzrost np.

Drożdże - alkohol
Bakterie mlekowe – kwas mlekowy (samozatruwanie się)

 Wyczerpanie środków odżywczych, wyczerpanie jakiegoś składnika pożywienia.
 Wyczerpanie O

 Zmiana pH

III faza (zahamowanie wzrostu)
IV faza – stacjonarna (równowagi dynamicznej) – tyle powstaje nowych ile umiera i ich liczba pozostaje na tym
samym poziomie.
IVa – faza zamierania – gwałtowny spadek liczby drobnoustrojów, podziały rzadkie, dużo zgonów.
V faza – powolna śmierć.
VI – opóźniona faza zamierania, rozciągnięta w czasie, na ogół nie dochodzi do O u termofilnych, może dojść do
samosterylizacji.

Faza I ważna przy przechowywaniu żywności.
Lagfaza – starania aby wydłużyć fazę I np. obniżając temperaturę w chłodni nawet do kilku lat, w lodówkach
lagfaza krótsza.
Np. zastosowanie konserwantów, które hamują wzrost mikroorganizmów.

Przy ukwaszaniu mleka, produkcji wina skraca się lagfazę żeby faza logarytmiczna przebiegła jak najszybciej.
Dlatego stosuje się:


Dużo szczepionki



Hodowle ciągłe, dodawany jest substrat i odbierany produkt np. fermentowany zacier w alkoholu



Np. w homeostatach dodaje się pożywkę w zależności od tempa fermentacji, dotyczy to głównie hodowli
na podłożach ciepłych.

HODOWLA ZSYNCHRONIZOWANA
Podczas prowadzenia badań obserwuje się całe populacje, gzdie komórki są na różnych etapach wzrostu. Żeby
zbadać zmiany metabolizmu podczas wzrostu jednej komórki potrzeba wielu komórek na tym samym etapie
wzrostu (np. zaczynają się dzielić, kończą w stanie spoczynku). Doprowadzenie do takiego stanu to hodowla
zsynchronizowana.

Np. podwyższamy w pewnym momencie temperaturę aby wszystkie mogły przystąpić do podziału. W pewnym
momencie krzywa i tak się prostuje.

KRZYWA DIANKSJI

Glukoza łatwiej przyswajalna, gdy się wyczerpie muszą przystosować swój układ enzymatyczny do
przyswojenia sorbitolu (jeśli taka umiejętność jest zapisana w kodzie genetycznym) – zjawisko dianksji.
W okresie przejściowym może nawet nastąpić spadek liczby komórek.

ZJAWISKO ZMIENNOŚCI:

Zmienność może być:
1) Niedziedziczna

 rozwojowa – w czasie rozwoju jednego osobnika (od komórki młodej do śmierci i starości

fizjologicznej)

 Pod wpływem środowiska – wpływa na wygląd i inne cechy.

2) Dziedziczna – pojawia się i może być przekazywana, wywołana zmianami w kodzie genetycznym. Np.

wśród drobnoustrojów wrażliwych na antybiotyk raz na 10mln osobników pojawia się osobnik odporny na
ten antybiotyk. Taki osobnik spowoduje, że jego potomstwo opanuje środowisko z tym antybiotykiem, np.,
gdy zbyt małe dawki.

FENOTYP – jest to zespół cech organizmu ujawniających się. O ujawnieniu często decydują warunki
otoczenia, np. wytwarzanie rzęsek w środowisku płynnym.
GENOTYP = geny zapisane uwidaczniają się w fenotypie. To co zapisane w kodzie genetycznym.
MUTANT – organizm o zmienionym genotypie. Proces prowadzący do powstania mutanta to mutacja. Np.
zdolność do przyswajania substratu, wytwarzanie metabolitu, odporność.
Mutacje wewnątrzkomórkowe  komórka wytwarza sama substancje, które powodują mutacje np. jony
azotynowe.

MUTACJE SPONTANICZNE ALBO INDUKOWANE

Mutacje spontaniczne pod wpływem czynników:

a) Wewnętrznych – organizm wytwarza substancje, które mają właściwości mutogenne np. H

b) Zewnętrznych – promieniowanie (kiedyś kosmiczne)

- różnych minerałów, pierwiastków promieniotwórczych, mutacje sztuczne można zwiększyć 100
krotnie w stosunku do naturalnych
- promieniowanie ultrafioletowe.

Mutanty mogą wracać do pierwotnych cech, trzeba tworzyć ciągle nowe populacje mutantów.

Procesy płciowe występujące u bakterii – wymiana materiału genetycznego między organizmami na kilka
sposobów:
 Transformacja – przekazywanie cech genetycznych (DNA) z komórki martwej na żywą
 Transdukcja – przekazywanie informacji genetycznej przy pomocy wirusów
 Koniugacja – wymiana materiału genetycznego miedzy 2 żywymi komórkami za pomocą fibrii płciowych

(pili płciowych).

 Transfekcja – przenoszenie informacji przy pomocy epizonów m.in. czynników odpornościowych, np.

przenoszenie odporności.

Skład podłoża powinien odpowiadać składowi chemicznemu organizmu.

Skład chemiczny drobnoustrojów:

BAKTERIE

DROŻDŻE

PLEŚNIE

GRZYBY
WYŻSZE

84 – 88

50 – 52

48 – 54

45 – 60

8 – 13

9,5

1,5 – 7

POPIÓŁ

5 – 11

2 – 7

w popiele

10 – 55

42 – 54

45 – 60

4 – 25

26 – 38

8 – 39

1 – 8

0,3 – 0,6

0,5 – 0,7

Zawartość węglowodanów, białek i tłuszczów w mikroorganizmach:

WĘGLOWODANY

BIAŁKA

TŁUSZCZE

BAKTERIE

12 – 18

12 – 87

1 – 3 (wyjątkowo 50)

DROŻDŻE

25 – 60

32 – 60

1 – 3 (wyjątkowo 30)

PLEŚNIE

8 – 40

14 –52

WIRUSY:

ROŚLINNE

95 + 5 RNA

ZWIERZECE

60 + 1 RNA

20 – 30

BAKTERYJNE

50 + 50

DNA

GLONY

50 – 80

50 – 20

GLONY WYŻSZE

35 – 50

Węglowodany są w postaci pentoz, heksoz i ich pochodnych, występują w bakteriach.
Białka jako białka funkcyjne i strukturalne oraz białka złożone z enzymów i wolnych aminokwasów.
Tłuszcze występują jako polimery kwasów

 - hydroksymaslowego; u promieniowców – woski (estry wyższych

kwasów tłuszczowych i alkoholi).

ZADANIA MIKROBIOLOGII TECHNICZNEJ:

MIKROBOLOGOA TECHNICZNA:
 Utrwalanie żywności (mikrobiologia żywności) – ma na celu uszlachetnienie żywności (podnoszenie

jakości).

 fermentacje
 biosyntezy
 produkcja biomasy

Żywność ma dogodny skład chemiczny i pH dla człowieka i drobnoustrojów.

Żywność dzielimy na:
 żywność pochodzenia zwierzęcego (mięso, jaja, mleko)
 żywność pochodzenia roślinnego (okopowe – buraki, warzywa, owoce, przyprawy).

Zabezpieczenia przed zepsuciem wg Nikitińskiego:

1) Eubioza – przekazywanie żywności w stanie pełnego życia, np. żywe karpie, ślimaki, raki.
2) Hemibioza – dotyczy pół – życia, w stanie uśpienia, np. zboże przechowywane w stanie wysuszonym,

oddychają ale bardzo powoli, buraki, ziemniaki w kopcach.

3) Anabioza – zahamowanie rozwoju drobnoustrojów w żywności, wydłużenie lagfazy.

Rodzaje anabiozy:
-

psychroanabioza – przechowywanie w niskich temperaturach, zahamowanie działania enzymów,
hamujące wzrost drobnoustrojów

chemoanabioza – wydłużanie lagfazy przez działanie czynników chemicznych np. SO

(antyseptyk), do utrzymania pulp warzywno-owocowych, kwas benzoesowy, kwas sorbowy,
antybiotyki (prawie zabronione).

Acidoanabioza – czosnek, gorczyca, cebula. Anabioza wywołana zakwaszeniem środowiska
(marynaty) przez dodanie kwasów z zewnątrz (octowy, mlekowy) lub wytworzenie kwasów
wewnątrz przez drobnoustroje z kiszonki (ogórki, kapusta).

Alkoholoanabioza – utrwalenie przy pomocy alkoholu, dodatek alkoholu wyprodukowanego
wcześniej do soków owocowych lub przez fermentację alkoholową wina.

Osmoanabioza – osmoaktywne utrwalanie przez wytworzenie ciśnienia osmotycznego przy
sacharozy bądź soli, sól działa skuteczniej od cukru.

Haloanabioza

Narkoanabioza – utrwalanie żywności przy pomocy gazów hamujących wzrost
mikroorganizmów np. CO

, zmniejszy się cząstkowe ciśnienie tlenu i nie będą się rozwijały

pleśnie.

Anoxyanabioza – usuwanie tlenu z atmosfery.

Fotoanabioza – utrwalanie przy użyciu odpowiedniego promieniowania, hamującego wzrost
drobnoustrojów.

4) Abioza – bezżycie, zabijanie, niszczenie drobnoustrojów.

- Termiczne (pasteryzacja, sterylizacja, tyndalizacja)
- Fotoabioza – promieniowanie w dużych dawkach, metoda kosztowna, możliwość modyfikacji

wewnętrznej żywności.

- Chemoabioza – chemiczne niszczenie przez antyseptyki bądź antybiotyki, działają zależnie od

stężenia, w pewnej dawce może być obojętny, stymulujący rozwój hamujący.

- Mechanoabioza – mechaniczne usuwanie drobnoustrojów ze środowiska poprzez np.

filtrowanie (produkcja wina, piwa), wirowanie- oddzielenie drobnoustrojów od cieczy.

Przyczyny psucia żywności:
-

głownie mikroorganizmy

własne enzymy w żywności

czynniki fizykochemiczne: światło wpływa na jakość żywności szczególnie gdzie jest dużo tłuszczów; tlen –
wpływ na jakość.

Organizmy wyższe niż mikroorganizmy (insekty i gryzonie np. szczury).

Parametry wpływające na psucie się żywności:
1) związane z rodzajem i chemiczną budową żywności:

a) zawartość wody;
b) kwasowość;
c) wilgotność;
d) potencjał oksydoredukcyjny;
e) zawartość substancji odżywczych;
f)

zawartość składników przeciwbakteryjnych;

g) struktura biologiczna żywności;

2) parametry związane z właściwościami otoczenia

a) temperatura przechowywania
b) wilgotność względna otoczenia
c) obecność i stężenie gazów w otoczeniu.

przybliżone pH produktów spożywczych:

WARZYWA:
 fasola

4,6 – 6,5

 kapusta

5,4 - 6

 marchew

 kalafiory

5,6

 sałata

 cebula

5,3 – 5,8

 pietruszka

5,7 - 6

 ziemniaki

5,3 – 5,6

 pomidory

4,2 – 4,3

 rabarbar

3,1 – 3,4

 melony

6,3 – 6,7

OWOCE:
 jabłka

2,9 – 3,3

 śliwki

2,8 – 4,6

 winogrona

3,4 – 4,5

MIĘSO:
 wołowina

 szynka

RYBY:

6,6 – 6,8

PRODUKTY MLECZARSKIE:
 masło

6,2 – 6,4

 mleko

6,3 – 6,8

 sery

4,9 – 5,9

Aktywność wody





P – prężność pary roztworu
P

– prężność pary rozpuszczalnika (wody)

– liczba moli rozpuszczalnika (wody)

– liczba moli substancji rozpuszczonej

1 molowy roztwór sacharozy ma a

= 0,9806 w 25

1 molowy NaCl ma a

= 0,9669

MINIMALNE AKTYWNOŚCI WODY WZROSTU WYBRANYCH DROBNOUSTROJÓW

1. bakteria

0,91

2. drożdże

0,88

3. pleśnie

0,80

4. bakterie holofilne

0,75

5. bakterie kserofilne –

0,65

6. drożdże osmofilne

0,60

Bacillus subtilis

0,95

Clostridium botulinum

0,95

Aerobacter aerogenes

0,95

Achromobacter

0,96

Escherichia coli

0,96

Warunki tlenowe

0,86

Staphylococcus aureus

Warunki beztlenowe

0,90

Saccharomyces rouxii

0,62

W preparatach probiotycznych próbuje się zastosować dodatki enzymów. Są to zwykle kompozycje różnych
mikroorganizmów. W ostatnich latach próbuje się badania w celu otrzymania szczepów o niespodziewanych
cechach. Np. wykorzystanie właściwości amylolitycznych. Sa to szczepy S. cerevisiae – o właściwościach
amylolitycznych. Niektóre inne są stosowane do kiszenia pasz (w ziemniaku prawie sama skrobia).

Kwaszące – obok bakterii mlekowych są tu bakterie propionowe. W produkcji serów twardych, dojrzewanie. Z
cukrów powstaje kwas propionowy, bursztynowy, masłowy, octowy i CO

Masłowe – cukry dają kwas masłowy i troszkę octowego.

Bakterie octowe – CH

COOH daje kwas octowy (przyprawa).

Są tu też pleśnie, które cukry → do kwasu cytrynowego. Głównie mutanty: Aspergillus niger, Penicillium.

I. DROBNOUSTROJE SACHAROLITYCZNE:

rozkładają cukry (od skrobi, celulozy do 2-cukrów – sacharoza, maltoza).

Wszystkie są interesujące.

 Inwertaza – sacharozę rozkłada na cukier inwertowy, równe ilości sacharozy i fruktozy. Saccharomyces

cerevisiae.

 Amylaza – rozkłada skrobię:

Bacillus subtilis,

B. Diastaticus

B. Licheniformis,

Clostridium butyricum,

Propionibacterium technicum,

aspergillus niger,

A. Oryzae

Mucor

Rhizopus

Laktaza – katalizuje rozkład laktozy do galaktozy – przez Saccharomyces głównie.
Maltaza – do 2 cząsteczek ,maltozy.
Amylazy – produkcja na skalę światową przez firmy duńskie, japońskie. Słodu zbóż już się nigdzie nie stosuje do
produkcji np. alkoholu, tylko preparat enzymatyczny. Produkcja przy udziale mikroorganizmów!!!.

Celulazy:
Bacillus cellulose,
B. Dissolvens
Clostridium, thermocellum
Trichothecium
Celulozy – jest ich bardzo dużo (siano, drewno). Proces ich rozkładu nie jest jeszcze perfekcyjny. Nakład energii
jest większy niż uzyskanie energii.

II. DROBNOUSTROJE PROTEOLITYCZNE
wydzielają produkty – enzymy proteolityczne do środowiska. Ale to szczególne mikroorganizmy bo każdy
organizm wytwarza proteazy wewnątrzkomórkowe, które wytwarzają proteazy zewnątrzkomórkowe do
środowiska.
a) Tlenowe: Bacillus cereus, B. Subtilis – przetrwalnikujace

Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris,
Serratia marcescens - nieprzetrwalnikujace

b) Beztlenowe: Clostridium sporogenes, Clostridium botulinum, Clostridium putrefaciens
Bakterie propionowe – w serowarstwie oprócz kwasu i gazu wykazują właściwości tez proteolityczne, które
wpływają na jakość produktu.

c) Proteolityczne i kwaszące:
-STREPTOCOCCUS FAECALIS,
-MICROCOCCUS CASEOLYTICUS,
-BACTERIUM LINENS

d) Głębokie gnicie: wydzielenie amoniaku, indol, skatol wytworzenie.

CLOSTRIDIUM
ACHROMOBACTER
PSEUDOMONAS

III. DROBNOUSTROJE LIPOLITYCZNE:
wydzielają enzymy do środowiska, hydrolizują wiązania estrowe pomiędzy gliceryną a kwasami tłuszczowymi.
Generalnie jest to szkodliwe (rozkładanie masła, smalcu), ale czasem przy produkcji serów są potrzebne. Są tu:
Micrococcus
Pseudomonas fluorescens

Achromobacter
Serratia
Alcaligenes
Są to tlenowce lub względne beztlenowce. Zabijemy soleniem – powoduje to plazmolizę komórek – konserwacja
słoniny solą.

IV. DROBNOUSTROJE PEKTYNOLITYCZNE (rozkładają pektyny)

–

pełnią rolę lepiszcza komórki u roślin (łączą komórki). W technologii są szkodliwe gdyż utrudniają wycisk
soków, powodują zmętnienia soków, w przemyśle tekstylnym są szkodliwe przy otrzymywaniu włókien
naturalnych z konopi i lnu. Są tu:

Ervinia carotovora – psucie warzyw w kopcach tzw. „sucha zgnilizna”.
Bacillus subtilis – jest stosowany przy produkcji włókien z roślin. Są 2 metody: metoda roszenia lnu lub
moczenia lnu. Zastosowanie enzymów pektynolitycznych w przemyśle spożywczym powoduje zwiększenie
wydajności otrzymywania soków (zmiękczenie tkanki owocu przez co sok łatwiej się wyciska).
Clostridum pectnovorum
Aspergillus niger

BAKTERIE PRZEWODU POKARMOWEGO:

Enterokoki:

 Streptococcus faecalis
 Streptococcus faecium
 Streptococcus durans

Enterobakterie:

 Escherichia coli
 Salmonella
 Shigella

U przeżuwaczy:

 Ruminococcus – rozkładają celulozę.
 Ruminobacter

Biorą udział w rozkładzie celulozy przyswajają azot amonowy
przetwarzając na azot białkowy, syntetyzują witaminę B

(antyanemiczny, powodują wzrost)

mogą częściowo przyswajać

związki organiczne.

DROBNOUSTROJE WYWOŁUJĄCE ZATRUCIA POKARMOWE:
Staphylococcus aureus
Clostridium perfingens
Clostridium botulinum
Enterokoki
E. Coli, salmonella, shigella
Bacillus cereus
Pseudomonas aeruginosa
Vibrio parahaemocyliticul – wywołuje choroby wątroby
Pleśnie – mikotoksyny, aflatoksyny

Skuteczność zatrucia zależy od:
-

odporności organizmu

stopnia zakażenia produktu

zawartości toksyny w g lub ilości komórek tych bakterii w produkcie.

PATOGENY- powodują schorzenia. Drobnoustroje patogenne przenoszone przez żywność:
A) Salmonella – dur brzuszny
B) Shigella – czerwonka
C) Mycobacterium tuberculosis – gruźlica
D) Coxiella burnetii – gorączka Q – rikestje
E) wirus zapalenia wątroby
F) wirus heinego medina

DROBNOUSTROJE PSYCHROFILNE:
lubią niskie temperatury. Przy przechowywaniu żywności trzeba się z nimi liczyć.
Ziarniaki

Mikrococcus

Pałeczki

Pseudomonas,
Achromobacter,
Flavobacterium,
Aerobacter

Laseczki

Lactobacillus,
Clostridium carnofoetidum,
var Amyloticum

Drożdże

Canolida,
Rhodotorula
Torulopsis

Psychotrofy – bez wzgl. na opt. temperaturę wzrostu, rosną wolno w temperaturze 3,4C

DROBNOUSTROJE TERMOFILNE:
opt. 45-50-60

C, występują w gorących źródłach. U nas w zagrzewających się środowiskach: siano, ziarno,

obornik. W technologii jogurtu, kwasu mlekowego też.
Mlekowe

Streptococcus Thermophilus,
Lactobacillus Bulgaricus
Lactotacillus Debrucki
Thermobacterium Intestinale

Bacillaceae

Bacillus Stearothermophilus
Bacillus Thermoacidurans
Clostridium Thermosacchardyticum

DROBNOUSTROJE CIEPLOOPORNE (wytrzymują pasteryzację 63

C przez 30 min, 90% przeżywa)

Ziarniaki

Streptococcus Thermophilis
Micrococcus Lacticus
Enterokoki

Pałeczki

Pseudomonas
Achromobacter

Laseczki

Lactobacillus ( przeciery pomidorowe)

DROBNOUSTROJE OSMOFILNE:
Leuconostoc mesenteroides
Zygosaccharomyces (miody)

HALOFILNE:
Ziarniaki

Micrococcus Sarcina

DROBNOUSTROJE BARWNE:
Ziarniaki

Micrococcus (żółty nalot)

Pałeczki

Serratia marcescens (czerwona)
Pseudomonas synxantha (żółta)
Pseudomonas syncyanea (niebieska)
Acetobacter roseum
Flavobacterium
Brevibacterium linens (żółty)
Brevibacterium erytrogenes

Laseczki

Lactobacillus viridescens (zielenienie wędlin)

Drożdże

Torula amara (w mleku są czerwone)
Rhodotorula rubra (β-karoten)

Pleśnie

Monascus purpurescens (żółty lub czerwony), zarodniki są barwne i one nadają kolor.

Monilia
Penicillium (w serach)

DROBNOUSTROJE WYWOŁUJĄCE ŚLUZOWACENIE: (szybciej w niskiej temperaturze, w lodówce).
Leuconostoc mesenteroides (wytwarza dekstran, więcej otoczki niż komórek)
Bacterium herbicola aureum (żółte)
Bacterium herbicola rubrum (czerwone)
Bacillus subtillis – ciągliwość pieczywa, kiełbas.
Streptococcus viscolactis – ser
Streptococcus holandicus – mleko
Pediococcus viscosus – piwo
Lactobacillus viscosus vini – wino
Enterobacter aerogenes
Bacterium abderhaldi – ogórki
Alealigenes viscosus – mleko
Metalcaligenes – ser
Wszystkie się uznaje za szkodliwe (w sensie organoleptycznym, nie zdrowotnym). Możemy temu zapobiec np.
mąką się ogrzewa, żeby usunąć B. subtilis. Dodaje się propioniany, które hamują ich wzrost.

BAKTERIE GAZUJĄCE (WYTWARZAJĄCE GAZ):
Masłowe

Clostridium butyricum
Clostridium acetobutyricum
Clostridium pasterianum

Powodują one:

 bombaż konserw
 pienienie zacierów przy produkcji kwasu mlekowego;
 w produkcji serów powodują rozrywanie masy serowej, wzdymanie serów
 gdy bakterie propionowe – to nie jest szkodliwe, bo są wtedy dziurki w serze, bo tam CO

jest

uwalniany w małych ilościach i powoli.

PROPIONOWE
Propionibacterium

HETEROMLEKOWE
E. coli, Enterobacter

DROŻDŻE (np. produkcja prawdziwego szampana, a nie wina musującego).
Gnilne –

Clostridum putrefaciens
Clostridum perfringens
Bacillus subtilis
Pseudomonas fluorescens
Proteus vulgaris

Amonifikatory – wytwarzają NH

Bacillus subtilis
Bacillus mycoides
E. coli
Sarcina ureae

DROBNOUSTROJE WYTWARZAJĄCE ZAPACHY I SMAKI:
 Streptococcus diacetilactis

– CH – C – CH

 CH

– C – C – CH

acetoina

dwuacetyl

 Drożdże – fuzle – degradacja do aminokwasów do wyższych alkoholi. Są pożyteczne i niepożyteczne np. te

w koniakach.

 Nieprzyjemne zapachy:

 E. Coli – zapach oborowy masła
 Pleśnie – zapach stęchły
 Promieniowce – zapach ziemny
 Gnilne – zapach indolu, skatolu.

Źródła zakażenia żywności:

1) surowiec (zwierzęta, rośliny);
2) ludzie (nosiciele) – zakażenie mikroflorą kałową.

INDYKATORY – drobnoustroje wskaźnikowe, które jest łatwo oznaczyć. Jest to E. coli i bakterie z grupy coli
(bakterie okrężnicy). W 1g odchodów ludzkich jest ok. 10

-10

komórek coli. W latach 60 ubiegłego stulecia

uznano, że coli może być wskaźnikiem czystości, ale nie może być wskaźnikiem bezpieczeństwa (tu trzeba
oznaczyć patogeny).

Cechy mikroorganizmów wskaźnikowych:
 powinny występować w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt;
 Występowanie w kale, odchodach w dużych ilościach;
 Powinny być łatwo wykrywalne;
 Powinny być odporne na warunki środowiska inne niż w przewodzie;

Zaliczamy E.coli:
 Wzrost w szerokim zakresie temp;
 Występują w dużych ilościach;
 pH 4,0-9,0;
 Rozkład laktozy;
 Odporna na kwasy żółciowe;
 Okres przeżywalności w H

O podobny jak u bakterii patogennych;

 W temperaturze lodówkowej ginie szybciej niż bakterie patogenne.

Drugi organizm wskaźnikowy (1947r), są to enterokoki.

 Odpowiednia temperatura;
 Odporne na kwasy żółciowe;
 Odporne na samą żółć;
 Na sól NaCl do 6,5 wytrzymują;
 Są ciepłooporne;
 Przeżywają dłużej niż coli w żywności mrożonej.

ZATRUCIA POKARMOWE I ODPORNOŚĆ:

Organizmy mogą się w żywności rozmnażać lub żywność może być też tylko nośnikiem bakterii do organizmu
ludzkiego.

Zatrucia dzielimy na:
 INTOKSYKACJE (intoksynacje) – zatrucie wywołane przez toksyny wytworzone przed spożyciem tej

żywności. Do tej grupy: zatrucie jadem kiełbasianym, toksyną gronkowcową.

 Zakażenia bakteryjne (toksoinfekcje) – kiedy spożywamy żywność nawet z niewielką liczba

drobnoustrojów, a te rozmnażają się dopiero w przewodzie pokarmowym i tam wytwarzają toksyny (jeśli
organizm jest osłabiony, mało odporny). Są tu: salmonellozy lub zatrucia Shigellami. Czasami mogą mieć
charakter schorzenia: np. salmonelloza (zatrucie pokarmowe) lub zatrucie salmonellą i choroba dur
brzuszny.

 Bakteryjne zatrucie nieswoiste

TYPY TOKSYN BAKTERYJNYCH:
Toksyny – substancje wytwarzane przez organizmy żywe m.in. drobnoustroje, które są toksyczne w stosunku do
innych mikroorganizmów i wywołują zjawisko odporności (substancje czynne immunologicznie).
1. Egzotoksyny (ektotoksyny) – toksyny wydzielone do środowiska, wytwarzane przez bakterie G(+), maja

charakter białkowy, czyli są wrażliwe na podwyższoną temperaturę, są cieplochwiejne – ulęgają inaktywacji
pod wypływem ciepła. Maja krótki okres wylegania (czas od zakażenie do objawów), kilka do
kilkudziesięciu godzin. Zaliczamy tu: toksynę botulinową (też jest ciepłochwiejna, łatwo się ja niszczy
podwyższona temperaturą – sam jad kiełbasiany, bo Cl. Botulinum jest sama w sobie przetrwalnikująca!!!)

1mg krystalicznego jadu kiełbasianego jest dawką śmiertelną dla 20 milionów białych myszek i 2,5mln świnek.
1g – do 4 mln ludzi.
Dawka śmiertelna: 0,001cm

w szynce, kiełbasie, groszku konserwowanym.

2. endotoksyny – znajdują się w komórce, ujawniają się po śmierci komórki i wtedy dopiero działają.

Produkty bakterii G(-), są składnikami ścian komórkowych. W odróżnieniu od egzo- są białkowo-lipidowe i
są ciepłostałe (termostabilne). Nie są tak groźne i jest dłuższy czas wylegania (objawy po kilku dniach).
Objawy: mdłości, bóle brzucha, posiedzenia dłuższe, wymioty i po kilku dniach przechodzi.

Toksyny maja charakter antygenu.

Antygen –

to substancje, które wprowadzone do organizmu wywołują powstawanie przeciwciał, substancji

neutralizujących toksyny.
Antygen = anticorporis generator (generator przeciwciał)– generuje wytwarzanie przeciwciał (odporność
organizmu – immunologia).
Immunologia – nauka o odporności. Odporność jest to niewrażliwość mikroorganizmów na zakażenia
wywołane drobnoustrojami lub odporne na wytwarzane przez nie toksyny.

RODZAJE ODPORNOŚCI:

1. Swoista – jej odmianą jest odporność środowiska zakażonego organizmu, który jest zakażony jakąś bakterią

np. Gruźlicy, jest odporny na zakażenie znów tym samym. Ta odporność jest przechodząca – mija.

Śródzakaźna – organizm zakażony jeden raz w tym samym czasie się nie zarazi.

Nabyta w sposób:

a) Naturalny – bez ingerencji człowieka.

 Biernie – mały organizm, noworodek nabywa to od matki lub w płodzie od matki mając wspólny

krwiobieg lub po urodzeniu w mleku matki są substancje odpornościowe, są tam przeciwciała.

 Czynnie – organizm ludzki w wyniku zakażenia naturalnego nabywa odporność. Jak raz ma się

ospę, to potem się na to jest odpornym. Organizm sam wytwarza przeciwciała, te są na zawsze.
Odporność na odrę.

b) Sztuczny – cos się dzieje poza naturą, ingerencje człowieka. Jeśli org jest zakażony jakimś

drobnoustrojem to można podać gotowe przeciwciała wytworzone poza organizmem (zwalczające
toksyny, jad). Dodajemy wtedy gotowe przeciwciała – surowicę (bo te przeciwciała gromadzą się w
serum krwi - surowicy). Podajemy to gdy już nastąpiła infekcja i trzeba działać przygotowanym
przeciwciałem.

Jadem kiełbasianym - gdy w porę poda się surowicę to można człowieka uratować. Surowica nie
odwróci procesów które już zaszły.
 Biernie – organizm dostaje gotowe przeciwciała.
 Czynnie – organizmowi przezornie, nie czekając na zakażenie, podaje się antygeny w postaci

szczepionki, która wywoła w organizmie wytwarzanie przeciwciał np. Szczepionka DIPERTE.
Człowiek wytwarza przeciwciała, które „już” czekają na zakażenie, a jak ono będzie to są gotowe
aby zadziałać.

c) Fizjologiczna (nieswoista, naturalna) to wrodzona fizjologiczna odporność organizmu na pewne

drobnoustroje. Jesteśmy odporni na B. substilis, S. cerevisiae, bakterie mlekowe (GRAS), odporność
sępa amerykańskiego na jad kiełbasiany, owce angielskie odporne są na wąglika, jeż odporny jest na jad
żmii, szczury odporne na maczugowce błonnicy.

SUROWICA – PRZECIWCIAŁA
SZCZEPIONKA – ANTYGENY

BIOTECHNOLOGIA to zastosowanie metod naukowych i inżynieryjnych do obróbki materiałów czynnikami
biologicznymi w celu pozyskania dóbr i usług. Bitechnologia to integracja nauk przyrodniczych I inzynieryjnych
w celu zastosowania organizmów komórek lub ich części oraz molekularnych analogów do pozyskania dóbr i
usług.

Biotechnologia rozwija się głównie w:

1) rolnictwie I przetwórstwie rolno-spożywczym;
2) ochrona środowiska (np. Utylizacja odpadów);
3) farmacji I medycynie (np. produkcja antybiotyków).

Inżynieria genetyczna – przenoszenie genów z jednego organizmu do drugiego, nawet nie spokrewnionych
organizmów.

GMO – organizmy modyfikowane.

Wykorzystanie zmian genetycznych w rolnictwie:

1) kontrola I ograniczenie wzrostu chwastów I różnych szkodników;
2) wyhodowanie odmian odpornych na choroby grzybowe, bakteryjne lub wirusowe;
3) wyhodowanie roślin odpornych na zasolenie I stresy termiczne (wahania temperatur);
4) poprawa cech organoleptycznych żywności (smak, zapach, barwa);
5) poprawa składu chemicznego (np. Zwiększenie zawartości cukrów, kwasów nieorganicznych);
6) opóźnienie dojrzewania żeby rozłożyć plony.

100 miliardów – wartość żywności modyfikowanej genetycznie, głownie USA I Japonia.
40 ha upraw roślin genetycznie modyfikowanych.

FERMENTACJA

Fermentacja – jest to sposób oddychania, sposób pozyskiwania energii. Mikroorganizmy mogą utleniać substrat
i w obecności O

i beztlenowo. Oddawanie elektronów z substratu zazwyczaj na tlen atmosferyczny lub na

innego biorcę. Bez dostępu tlenu jest to oddychanie beztlenowe (fermentacja beztlenowa).
Gdy częściowo e na O

– fermentacja tlenowa.

Przenoszenie e nie ma O

, substrat utlenia się częściowo, wydajność energetyczna niewielka i organizm musi

przetworzyć, spalić wiele substratu.
 FERMENTACJA BEZTLENOWA

1) ALKOHOLOWA

– przemiana cukrów w alkohol etylowy w warunkach beztlenowych.

 2CH

OH + 2CO

+ 118.43kJ

180 2x46 = 92 2x44 = 88

W rzeczywistości jest to szereg reakcji enzymatycznych. Trochę więcej niż połowa cukru przetwarzana jest na
alkohol, reszta na CO

W szampanie CO

zatrzymywany w roztworze, korzystny także w piekarnictwie, zazwyczaj powstawanie CO

niekorzystne, obniża wydajność.
Stosowana w gorzelnictwie, piwowarstwie, piekarstwie, winiarstwie.

Ciężar właściwy alkoholu etylowego = 0,79425

(lżejszy od wody o 1/5).

Praktyczna wydajność około 94%, gdyż część cukrów zużywanych jest na oddychanie tlenowe, część
przetwarzana jest na glicerynę, cześć zużywana na tworzenie biomasy.

1) Ile można otrzymać kalwadosu (wódka owocowa) z 10 kg jabłek??
Zawartość cukru (glukozy) w jabłkach 10% to w 10 kg jest 1kg glukozy.

180g

---

92g alkoholu

1000g glukozy ---

x g alkoholu

x = 0,51kg alkoholu tj. (0,79) 0,643 ml alkoholu

0,643ml ---

40%

---

100%

x = 1617,25ml =1,6l

2) Ile ziemniaków o zawartości 16% skrobi trzeba do wyprodukowania 10l 40% wódki??

10l wódki to 4l etanolu
4l etanolu* 0,79g/ml = 3,16kg etanolu

)

162g

---

92g

---

3,16kg

x = 5,56kg

5,56

---

16%masy ziemniaków

---

100%

x = 34,7 kg ziemniaków

W warunkach przemysłowych i dobrej technologii wydajność mniejsza o 6%, technika chałupnicza jeszcze
mniej.
W środowisku H

(4,0-5,0) proces biegnie jak wyżej.

Jeśli środowisko zalkalizujemy np. siarczynem sodu i pH będzie 7-8 zachodzi proces FERMENTACJI
GLICERYNOWEJ.

+ H

O  CH

OH + CH

COOH – 2CO

+ 2C

2x180=360 18 46

2x44 2x92=184

alk. etylowy kw. octowy gliceryna

FUZLE – związki powstające w wyniku fermentacji, w wyniku dezaminacji aminokwasu od 0,1 do 0,7% w
stosunku do alkoholu, alkohol izoamylowy (5C – rozgałęziony), izoamylowy I rzędu

40 – 60 %, butylowy

(trujący), propylowy i szereg innych związków (kilkaset). Decydują o właściwościach zapachowych i
smakowych np. koniaku, zastosowanie w przemyśle kosmetycznym i chemicznym.

 Amylowy

I rząd 13 – 30% (optycznie czynny);

 Izobutylowy I rząd

15 – 23%

 Propylowy
 30 innych związków

Drobnoustroje wytwarzające alkohol etylowy:
Drożdże:

SACHAROMYCES CEREVISIAE (górna ferm.)
 Sacharomyces cerevisiae (dawniej Carlsbergenis)(dolnej ferm.)
 Kluyveromyces maxianus
 Sacharomyces diastaticus
 Pichia stipitis
 Candida shetiateae

Alkohol nie powinien hamować ich wzrostu, odporne na wzrost temperatury.

Pleśnie:

 Mucor, rhizopus, oidium, monilia

Bakterie:

 ZYMOMONAS MOBILIS (w Afryce)
 SARCINA VENTRICULI
 PSEUDOMONAS SACCHAROFILA
 PSEUDOMONAS FLUORESCENS
 KLEBSIELLA PENTOLITICA
 LEUCONOSTOC
 E. COLI
 CL. BUTYRICUM

Mikroflora gorzelnictwa ziemniaczanego:
Pożyteczna:

 Bakterie: zymomonas mobilis, lactobacillus delbrucki (dawniej stosowany);
 Drożdże: saccharomyces cerevisiae
 Pleśnie: mucor, rhizopus

Szkodliwa:

 Bakterie heteromlekowe (bacterium maerckerii, b. Beijerinckii)
 Amononifikatory (b. Subtilis) – 0,0005% wpływa na ten alkohol hamując rozwój drożdży.
 Bakterie octowe

Masłowe

dzikie

 Pleśnie

Przy wystarczającym dostępie tlenu drożdże będą głównie produkować biomasę, mało alkoholu (hamowanie
fermentacji przez dostęp O

– efekt Pasteura), wydzielanie dużej ilości energii.

W drożdżowniach hoduje się drożdże w warunkach tlenowych.
Drożdżownictwo:
Efekt Pasteura:
Produkt = surowiec + warunki + organizm

4C ( 2/3 ) – biomasa

Teoria FINKA : 6C

2C ( 1/3 ) – energia

– 180g

4C = 48  BIOMASA
ze 180g cukru – 48g C na biomasę
z 1000g cukru – 266g C na biomasę
w biomasie ok. 50% stanowi węgiel czyli:
z 1000g cukru 2x266gC = 532g s.m. drożdży (D

100

)

czyli

4x532gC

2000g drożdży D

Zadanie:
Ile drożdży D

można uzyskać z 1kg melasy?

W melasie jest 50% sacharozy.
1kg melasy = 0,5kg sacharozy
w 342g sacharozy znajduje się 144g C z tego 96g C na biomasę, a 342g sacharozy 96g C na biomasę to z 0,5kg
sacharozy 0,14g C na biomasę.
W biomasie 50% stanowi węgiel to 0,14*2=0,28kg s.m. (D

100

drożdży).

To w drożdżach mokrych D

stanowi 25% czyli otrzymamy 0,28kg*4=1,12kg drożdży D

Drożdżownictwo paszowe:
Organizmy: - wykorzystują inne cukry niż heksozy, czyli pozostawione przez S. cerevisiae.

 TORULA UTILIS
 CANDIDA UTILIS
 KLUYVEROMYCES FRAGILIS

2. FERMENTACJA MLEKOWA

–

do produkcji napojów mlecznych fermentowanych;

–

napojów fermentowanych z surowców roślinnych;

–

wytwarzanie kwasu mlekowego spożywczego.

 2CH

CHOHCOOH + 94,16kJ

180

2x90=180

W praktyce ok. 90% cukru przechodzi w kwas, z reszty biomasa i inne produkty uboczne. Przy produkcji
kiszonek zawartość cukru musi być wystarczająca do uzyskania pH co najmniej 4,2 do zahamowania fermentacji
masłowej, która jest szkodliwa dla kiszonek.

Produkcja kwasu mlekowego:
fazy:
 I - mikrobiologiczna:
Z cukru przy udziale L. delbrucki (termofilna fermentacja w około 50

C) uzyskuje się kwas mlekowy, który przy

stężeniu 3% hamuje rozwój L. delbruckii wiec dodaje się więcej cukru i kredą się zobojętnia.
Kwas mlekowy + CaCO

– wytrąca się mleczan wapnia.

pH jest cały czas bliższe obojętnemu.

cukier + bakterie (L. DELBRUCKII)  kwas mlekowy
kwas mlekowy + CaCO

 mleczan wapnia

Aby odzyskać kwas mlekowy następuje faza II zwana chemiczną.

 Chemiczna

Na mleczan wapnia działamy kwasem siarkowym – gips (siarczan wapnia) + kwas mlekowy

Ca(C

)

+ H

 2C

+ CaSO

powstały kwas mlekowy oczyszcza się np. węglem aktywowanym, cyjankiem żelaza.

Mikroflora szkodliwa:

 bakterie masłowe – bo środowisko beztlenowe, mleczany asymilowane są przez te bakterie, ponieważ

pH utrzymywane powyżej 4,2 około 6-7 korzystne warunki dla rozwoju. Aby odróżnić kwasowe od
mlekowych - bakterie masłowe wytwarzają glukozę, która barwi się z jodem (płynem Lugola) na
granatowo, a bakterie mlekowe nie.

 BACILLUS SUBTILIS – może się rozwijać na powierzchni jako tlenowiec. Wytwarza kwas masłowy

o brzydkim zapachu i hamuje rozwój bakterii mlekowych.

3. FERMENTACJA PROPIONOWA:
W serach i produktach mleczarskich – heterofermentacja

 4CH

COOH + 2CH

COOH + 2CO

+2H

O + xkJ

3x180

4x74

2x60

2x44 2x18

540

296

120

8836

100%

55%

22%

16%

1) Bakterie propionowe maja zdolność wykorzystywania cukrów i mleczanów kwasu mlekowego

(PRODUKTY FERMENTACJI MLEKOWEJ).

2) Wrażliwe na kwasowość opt. 6-7, pH~5, hamuje wzrost
3) Wysokie wymagania co do środowiska
4) Powolny wzrost
5) Izoluje się głownie z serów twardych, gdzie odpowiednie składniki (laktoza, mleczany), warunki

beztlenowe i odpowiednie pH.

Przykłady:

Propionibacterium shermanii
P. freudenreichii
P. pentozaceum
P. technicum
P. zeae
P. petersonii
P. jensenii

6) ponieważ wytwarzają mało i powoli CO

, są wykorzystywane do tworzenia dziurek w serze;

7) nadają pikantność serom dzięki kwasom propionowemu i octowemu.

3CH

CHOHCOOH  2CH

COOH + CH

COOH + CO

+ H

O +xkJ

3x90

2x74

60 44 18

270

148 60 44 18

100%

55%

22% 16%

Stosunek kwasu propionowego do octowego wynosi 2:1, ale może być również 3:1, 1,7:1.

4. FERMENTACJA MASŁOWA:
Na ogół fermentacja szkodliwa.
Wywoływana przez bakterie Clostridium
Środowisko:

obojętne np. w słabej kiszonce

 Cl. butyricum
 Cl. pasteurianum

 CH

COOH +2CO

+ 2H

+ 73,8kJ

180

88 2x44 2x2

100%

49%

49% 2%

Ponad 50% cukru zamieniane jest w gazy. Rozkładają cukry i mleczany w serach, powodują zjawisko
wzdymania i rozrywania serów + brzydki zapach. Szybko się rozmnażają.

Środowisko kwaśne:

 Cl. butylicum
 Cl. acetobutylicum

 CH

OH + CH

COOH + CH

OH + CH

COCH

+CO

+ H

+xkJ

Znaczenie korzystne: wytwarzanie enzymów pektynolitycznych.

5. FERMENTACJA METANOWA:
Otrzymywanie metanu przez wytworzenie substancji organicznej.
1) 2CH

OH + CO

 2CH

COOH + CH

2)2CH

COOH + 2H

O + CO

 4CH

COOH + CH

(nad każdym CO

jest 14)

METHANOBACTERIUM
METHANOBACILLUS
METHANOSARCINA
METHANOCOCCUS

Występuje na dnie zbiorników wodnych, np. w bagnach– w mułach rzecznych, w błocie, wydzielany metan
może się palić. W oczyszczalniach ścieków również występuje ta fermentacja. W żołądkach zwierząt
przeżuwających pomagają trawić i wytwarzają witaminę B

niezbędną do prawidłowego funkcjonowania.

 FERMENTACJA TLENOWA – substrat jest częściowo utleniany w obecności tlenu.

1. FERMENTACJA OCTOWA
Powoduje ja aerobacter.
utlenianie alkoholu etylowego do kwasu octowego:

1) CH

OH + O

 CH

COOH +H

O 489,8 kJ

2) CH

COOH + 2O

 2CO

+ 2H

O 862Kj

NADOKSYDACJA – CAŁKOWITA MINERALIZACJA (PROCES NIEPORZĄDANY).

Metody produkcji octu:

1) Orleańska (francuska) – A. ORLEANSE, A. ACETATE, A. XYLINUM proces trwa długo na

powierzchni kożuszek.

2) generatorowa (niemiecka) – A. ACETIGENUM, A. SCHUTZENBACHII proces odbywa się w

drewnianych zbiornikach, proces trwa krotko. Bakterie octowe utleniają alkohol etylowy, gorszej
jakości. Imbiofilizowanie bakterie – unieruchomione bakterie, przez które przepływa surowiec.

3) acetatorowa (wgłębna) – jest to technologiczna produkcja octu proces szybki i dobrej jakości ocet,

tanie.

4) beztlenowa (przyszłościowa) – C

 3C

– z cukru Cl. Thermoaceticum

szkodniki fermentacji octowej:
A. XYLINUM
Drożdże kożuchujące ( Mycoderma Vini)
ANQUILLULA ACETI – węgorzyk octowy – zjada bakterie octowe
DROSOPHILA FENESTRRUM – muszki octowe
DROSOPHILA FUNERBIS – muszki octowe

2. FERMENTACJA CYTRYNOWA:
Otrzymujemy kwas cytrynowy
1784 – z cytryn
1843 – C. WEHMER, CITROMYCES PFEFFERIANUS
1917 – CURRIE, ASPERGILLUS NIGER – produkcja przemysłowa
C

+1,5 O

 C

+ 2H

O + 804kJ

Metody produkcji:
 powierzchniowa – podłoże wzbogacone, cukrowe rozlewa się na tace zaszczepione pleśniami. Pleśń się

rozwija na powierzchni i pleśnie przekształcały cukier. Trwało to 11 dni przechodzi w kwas szczawiowy

 wgłębna – mieszadła. Stosowane odpowiednie szczepy pleśni – nie lubią szubki ego mieszania, ale jest to

potrzebne do dobrego utleniania

żakażenia:
 bakterie mlekowe:

 STREPTOCOCCUS LACTIS, LEUKONOSTOC MESENTERO IDES

 bakterie masłowe:

 CL. BUTYRICUM

 bakterie gnilne:

 B. SUBTILIS

 denitryfikacyjne:

 PS. FLUORESCENS

 drożdże:

 MYCODERMA, TORULOPSIS

 pleśnie:

 PENICILLUM

3. FERMENTACJA GLUKONOWA

(ASP NIGER)

glukoza + O

 kwas glukonowy

4. FERMENTACJA TRIOFILNA – w browarze, fermentacja alkoholowa.
5. FERMENTACJA MEZOFILNA – fermentacja alkoholowa, cytrynowa 20 – 30C.
pH fermentacji:

 Fermentacje kwaszące: cytrynowa, mlekowa, masłowa
 Fermentacja obojętna: propionowa
 Fermentacja alkaliczna: glicerynowa.

Fermentacje powierzchniowe (cytrynowa) i wgłębne(octowa).

Fermentacje stopniowe:
Jednostopniowa – przy produkcji octu, piwa, wina.
Fermentacja ciągła, półciągła, periodyczna (okresowa).

PRODUKCJA BIOMASY

Białka jest mało na świecie

65g/osobę/dzień = 25kg/osobę/rok.

Są rożne źródła białka:
 Tradycyjne

 Rolnictwo
 Chów zwierząt
 rybołóstwo

 Pośrednie

 Rośliny oleiste
 liściaste

 Mikrobiologiczne

 Stosowane

 Drożdżownictwo
 Mikroflora żwacza (RUMINOCOCCUS, RUMINOBACTER,

PIERWOTNIAKI)

 Perspektywiczne

 PSEUDOMONAS + PARAFINY (85% białka)
 DROZDZE + PARAFINY 1kg parafin = 1 kg drożdży
 Pleśnie
 Glony
 Grzyby wyższe
 Pierwotniaki

Wspólna cechą białek jest budowa:
Aminokwasy egzogenne:

1. Lizyna
2. Leucyna
3. Walina
4. Treomina
5. Pentyloalanina
6. Izoleucyna
7. Metionina
8. Tryptofan

Białko w żywności ma 2 funkcje:
 Właściwości odżywcze
 Właściwości reologiczne (białko funkcjonalne)

BIAŁKO ROŚLINNE
 Z roślin oleistych
 Z części zielonych roślin
Jakość : białko z liści pszenicy

5,7g lizyny / 16g AZOTU

Białko z ziarna pszenicy 2,5g lizyny / 16g AZOTU

Wydajność:

z liści

750 – 2800kg bialka/ha/rok

Z ziarna 280kg bialka/ha/rok

1kg białka zwierzęcego = 7 – 8ok. białka roślinnego.

Mikrobiologiczne metody otrzymywania białka:
efektywność biosyntezy
1

100 000

zwierzęta

soja

drożdże

SCP – Single Celi Protein – białka pojedynczej komórki
2,8g białka:
 1 ha jęczmienia rocznie
 3t melasy, 1 kadź, 12 godzin

BIAŁKO, DROŻDŻY PASZOWYCH:
 zawiera aminokwasy egzogenne jak w białku zwierzęcym;
 witaminy z grupy B – tiamina, ryboflawina, kwas pantotenowy, pirydoksynobiotyna, kwas foliowy,

witamina B

;

 makro i mikroelementy – P, K, Ca, Mg, Fe, S, Cu, Mn, Co;

Zakażenia szkodliwe w produkcji drożdży:
 tlenowce przetrwalnikujace – (B. SUBTILIS, B. MEGATERIUM);
 E. Coli, P. Vulgaris;
 Kwaszące – LEUCONOSTOC MESENTEROIDES, AGGLUTINARIUS;
 Dzikie drożdże kożuchujące;

BIAŁKO Z ALKOHOLU SYNTETYCZNEGO:
150kg etanolu (torula) 60kg białka

BIAŁKO Z ROPY NAFTOWEJ:
1kg parafin (C

– C

) + 1kg O

+ 0.2kg soli mineralnych (candida lipolytica) 1kg drożdży (0.5kg białka)

BAKTERIE JAKO ŹRÓDŁO BIAŁKA:
Cechy korzystne:
 Szybkie rozmnażanie: 4x szybciej od drożdży, 30x szybciej od glonów
 Wysoka zawartość białka (do 86% w s.m.).
Cechy niekorzystne:
 Niska zawartość aminokwasów siarkowych;
 Niska zawartość aminokwasów egzogennych;
 Niska strawność (ściana komórkowa);
 Duża zawartość kwasów nukleinowych: 12% w s.m. bakterii, 6% w s.m. drożdży, 1% w s.m. grzybów

wyższych ;

4t metanu + 4t powietrza (pseudomonas methanica) 1t biomasy (73% białka).

GLONY
Chlorella pyrenoidosa
Chlorella vulgaris
Chlorella ellipsoidea
Scenedesnuis acumidatus
Wydajność:
Ziemniaki

4t s.m. /ha

Glony

45t s.m. / ha

GRZYBY WIELOOWOCNIKOWE
Owocniki: 10% s.m. w tym 3% surowego białka (ok. 30% w s.m.) 4% węglowodanów, 0.4% tłuszczu, pozostałe
– chityna, sole mineralne.
Grzybnia:
 Białka do 50% s.m.
 Szybkość wzrostu jak drożdży;
 Aminokwasy jak w białku zwierzęcym;
 Kwasy nukleinowe 1%;
 Dobre wykorzystanie podłoża;
 Wysoka zawartość odżywcza NPU (NET PROTEIN UTILIZATION) ok. 85%.

NPU = (zasymilowane białko / spożyte białko) * 100%
85 – proszek jajowy, suszony stek, grzybnia
75 – mączka śledziowa
70 – proszek mleczny
60 – śruta sojowa
55 – drożdże suszone z parafin
50 – drożdże suszone Sacharomyces
45 – drożdże Torula
40 – mączka mięsna

Document Outline

MIEJSCE DROBNOUSTROJÓW W PRZYRODZIE
Zwierzęta
Rośliny
Odżywianie
INFORMACJA O WYSTĘPOWANIU CHORÓB I INNYCH ZJAWISK
JEDNOSTKI MIARY W MIKROBIOLOGII
- NOWE – obowiązujące
  - MAJCHRZAK
Intensywność oddychania organizmu
Rozmnażanie:
WPŁYW DROBNOUSTROJÓW NA OTOCZENIE:
TEMPERATURA
Psychrofile Są to organizmy, które w temperaturze od 0C do 7C dają kolonie w ciągu 7 dni. Lubią zimno. Rozwijają się głównie na mięsie, rybach. Szczepy psychrofilne w rodzajach:
Wpływ liczby przetrwalników CLOSTRIDIUM BOTULINUM na TPT w 100C
- D
Inne:
- Temperatura pary
- Ciśnienie atmosferyczne
  - DŹWIĘKI I ULTRADŹWIĘKI
PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE
Minimalne pH wzrostu
WPŁYW ph NA METABOLIZM:
- ALKOHOLE
Wzajemnie oddziaływania na siebie mikroorganizmów:
GNICIE (rozkład białek):
NITRYFIKACJA
- RÓŻNICE W BUDOWIE PROCARYOTA i EUCARYOTA
GRZYBNIA – zbudowana ze strzępek. Rośnie atikalnie (wierzchołkowo), czasem podzielona błonami poprzecznymi (septami), pory (mikropory).
ROZMNŻANIE GRZYBÓW
Skład chemiczny drożdży:
- PROMIENIOWCE – ACTINOMYCETALES
Grupa VI – bakterie spiralne, skręcone, wygięte
Rodzina – SPIRILLACEAE
Rodzaj SPIRILLUM ruchliwe o dość dużej długości, tlenowce bądź aerofile. Występują w wodzie, ściekach, gnojówce świń, dorszach. Spirillum minor – wywołuje gorączkę szczurzą, przenoszoną przez szczury i dzikie zwierzęta, koty, psy (ukąszenie).
Grupa VII G(-) pałeczki tlenowe i ziarniaki
Rodzina I – PSEUDOMONADACEAE
Rodzina II – AZOTOBACTERIACEAE
Rodzina III – RHIZOBIACEAE
Rodzaj ALCALIGENES
Rodzaj ACETOBACTER
Rodzina PSEUDOMONADACEAE
Rodzaj PSEUDOMONAS
- Rodzaj ALCALIGENES
- pałeczki zbliżone, wybitne tlenowce, alkalizują podłoże, na powierzchni drobiu zmrożonego, mleku, jajach, niektóre wywołują nieprzyjemny zapach.
Rodzaj ACETOBACTER
bakterie, pałeczki, w zależności od podłoża zmiana kształtu, mogą być ruchliwe. Pod wpływem inwolucyjne, są to zmienione kształty komórek (bardzo wydłużone bądź rozgałęzione, kuliste), bezwzględne tlenowce. Zużywają różne cukry, wspólnie mogą wykorzystywać alkohol etylowy jako źródło węgla, utleniając do kwasu octowego, opt. temp. wzrostu 25-330C, niektóre w postaci kożuszka wpełzającego na ścianki, heterotrofy bezwzględne. Wyizolowano wiele gatunków:
- Grupa VIII pałeczki G(-) względnie beztlenowe
Rodzina I ENTROBACTERIACEAE (pałeczki przewodu pokarmowego) –
-małe, proste, ruchliwe bąź nieruchliwe, fermentują glukozę i inne cukry z wydzieleniem gazów oraz kwasów. Większość oprócz rodzaju Shigella, Salmonella, Proteusz fermentuje laktozę, wrażliwe na ogrzewanie - 600C po 15min giną. Nie są ciepłooporne. Niewrażliwe na niskie temperatury, min pH ok. 4, opt temp ok. 370C. rozkładają heptozy do aminokwasów, szkodliwe w przemyśle mleczarskim, drożdżowym, spożywczym.
Rodzina I MICROCOCCACEAE
Rodzaj I STREPTOCOCCUS - nieruchliwe ziarniaki, różne układy, względne beztlenowce, z cukrów wytwarzają różne kwasy (mlekowy, octowy, mrówkowy), etanol, CO2.
Rodzaj II LUCONOSTOC – ziarniaki G(+), względne beztlenowce, potrzebują cukrów i aminokwasów, są heteromlekowe, wytwarzają na roztworach cukrów otoczki, które zawierają cukier dekstranowy.
Znaczenie: bierze udział w powstawaniu kiszonek spożywczych i paszowych. Ponieważ jest heteromlekowa to wpływa na aromat kiszonek, dają estry o szczególnych właściwościach smakowych i zapachowych.
Rodzaj III PEDIOCOCCUS – nieruchliwe, mikroaerofilne (na granicy tlenowości), homomlekowe, optycznie nieczynny, nie mają właściwości proteolitycznych, rosną przy około 5,5% soli, są przyczyną mętnienia piwa i brzeczki piwnej, powodują przyspieszanie dojrzewania surowych wędlin, biorą udział w dojrzewaniu kiszonek (ogórków kapusty).
- Grupa XV pałeczki i ziarniaki przetrwalnikujące
- Grupa XVI pałeczki G(-) nieprzetrwalnikujące
Rodzina I LACTOBACILLACEAE
- Grupa XVII promieniowce i pokrewne organizmy
- Grupa XVIII RIKETSJE – bezwzględne pasożyty.
FIZJOLOGIA DROBNOUSTROJÓW
ODŻYWIANIE
ODDYCHANIE
ROZMNAŻANIE
- HODOWLA ZSYNCHRONIZOWANA
- BAKTERIE
- C
  - DROŻDŻE
- ROŚLINNE
MINIMALNE AKTYWNOŚCI WODY WZROSTU WYBRANYCH DROBNOUSTROJÓW
- Achromobacter
- DROBNOUSTROJE CIEPLOOPORNE (wytrzymują pasteryzację 630C przez 30 min, 90% przeżywa)
  - Micrococcus Lacticus
  - Leuconostoc mesenteroides
- DROŻDŻE (np. produkcja prawdziwego szampana, a nie wina musującego).
- DROBNOUSTROJE WYTWARZAJĄCE ZAPACHY I SMAKI:
  - SUROWICA – PRZECIWCIAŁA
    - FERMENTACJA
Mikroflora gorzelnictwa ziemniaczanego:
- 3. FERMENTACJA PROPIONOWA:
- Środowisko: obojętne np. w słabej kiszonce
- 5. FERMENTACJA METANOWA:
- 1. FERMENTACJA OCTOWA
- 2. FERMENTACJA CYTRYNOWA:
- PRODUKCJA BIOMASY
- BIAŁKO ROŚLINNE
- BIAŁKO Z ALKOHOLU SYNTETYCZNEGO:
- BIAŁKO Z ROPY NAFTOWEJ:
- BAKTERIE JAKO ŹRÓDŁO BIAŁKA:
- GLONY
- GRZYBY WIELOOWOCNIKOWE

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mikrobiologia wyklady id 300964
LOGIKA wyklad 5 id 272234 Nieznany
ciagi liczbowe, wyklad id 11661 Nieznany
Badania operacyjne wyklad 2 id Nieznany
historia gospodarcza wyklady id Nieznany
Metodologia nauk spolecznych wyklad id 294758
AF wyklad1 id 52504 Nieznany (2)
Neurologia wyklady id 317505 Nieznany
Wykład VIII, Studia Biologia, Mikrobiologia, wykłady z ogólnej
WYKŁAD 8- c.d.7 i Zakażenia szpitalne, GUMed, Medycyna, Mikrobiologia, Mikrobiologia, III KOLOKWIUM
Wykład XI, Studia Biologia, Mikrobiologia, wykłady z ogólnej
Mikrobiologia wykład IV cz 1
Finanse miedzynarodowe B Pus wszystkie wyklady id 171643
Biotechnologia w ochronie srodo wyklad 1 5 id 89126
Geologia inzynierska Egzamin Wyklady id 189201
6 11 2013 EGIPT W OKRESIE STA wyklad id 43515 (2)
ZP wyklad1 id 592604 Nieznany
Administracja publiczna wyklady id 51845

więcej podobnych podstron

Mikrobiologia Wyklady id 300962

Document Outline