Magiczne pytania:
1.
Produkcja kwasu glutaminowego
2.
Korozja mikrobiologiczna cegły i wyrobów murarskich
3.
Grzyby strzępkowe ?.. i jego wykorzystanie
4.
Rodzaje bakterii pro biotycznych
5.
Bakterie kwasu mlekowego o właściwościach probiotycznych
6.
Mikrobiologiczny rozkład papy
7.
Katastrofy i awarie w przemyśle mikrobiologicznym
8.
Mikrobiologiczny rozkład wyrobów papierniczych
9.
Korzystne działanie probiotyków. Znaczenie kwasu mlekowego
10.
Znaczenie przemysłowe bakterii
11.
Podział i rodzaje?
12.
Podział bacillus z uwagi na produkcje? Preparatów enzymatycznych
13.
Procesy biotransformacji z uwzględnieniem bakterii kwasu octowego
14.
Grzyby strzępkowe. Lipaza i oksydaza glukozowa
15.
Grzyby strzępkowe, a antybiotyki
16.
Preparaty probiotyczne i ich oddziaływanie
17.
Bacillus i wytwarzanie antybiotyków
18.
Znaczenie przemysłowe promieniowców
19.
Inhibitory, substancje powierzchniowo czynne
20.
Znaczenie kwasu mlekowego
21.
Biotransformacja Bacillus ?. I aminokwasów
22.
Bakterie metanogenne
23.
Bacillus a detoksykacja
24.
Rodzaje zgnilizny drewna wywołane drobnoustrojami
25.
Kiszenie ogórków
26.
Dekstran
27.
Fermentacja acetylo-butanolowa i propionowa
28.
Charakterystyka drożdży piekarskich
29.
Produkcja cysteiny i metioniny
30.
Kiszenie kapusty
31.
Probiotyki, prebiotyki, symbiotyki
32.
Grzyby strzępkowe. Technologie ?.
33.
Drożdże, a etanol
34.
Metody zwiększenia aktywności? drobnoustrojów do produkcji antybiotyków
35.
Kiszonki paszowe
36.
Korozja mikrobiologiczna szkła
37.
Znaczenie przemysłowe promieniowców, a antybiotyki ?
38.
Grzyby strzępkowe, a enzymy
39.
Mikrobiologiczny rozkład skóry
40.
Korozja mikrobiologiczna żelaza i stali
41.
Drobnoustroje z rodzaju /tu się elegancko się zaciął/ ?. Produkcja antybiotykow
42.
Podstawowe rodzaje bakterii o znaczeniu technologicznym
43.
Najważniejsze grzyby mikro??? o znaczeniu technologicznym
44.
Wpływ bakterii kwasu mlekowego na produkty spożywcze
45.
Charakterystyka bakterii Gluconobacter
46.
Mechanizm działania probiotyków na mikroflorę jelit
47.
Grzyby strzępkowe. Produkcja kwasu cytrynowego
48.
Charakterystyka bakterii kwasu octowego i ich systematyka
49.
Podział ??? z uwagi na oddychanie w aspekcie biotechnologiczny
50.
Bacillus. Wykorzystanie w genetyce
51.
Początkowa liczba antybiotyków wytwarzana przez drobnoustroje
52.
Bakterie wrażliwe na nizynę
53.
Wymagania stawiane probiotykom
54.
Korozja mikrobiologiczna betonu
55.
Metabolity antagonistyczne
1
56.
Mikrobiologiczny rozkład leków i kosmetyków
57.
Bakterie homo- i hetero fermentacji mlekowej
58.
Mikrobiologiczny ????? i rozkład gumy
59.
Cechy bakterii zaliczanych do probiotyków
60.
Fermentacja mięsa
61.
Grzyby strzępkowe. Charakterystyka i znaczenie biotechnologiczne
62.
Mikrobiologiczny rozkład produktów naftowych
63.
Mikrobiologiczny rozkład tworzyw sztucznych
64.
Znaczenie przemysłowe promieniowców
65.
Charakterystyka bakterii Acetobacter
66.
Podział drobnoustrojów wykorzystanych przemysłowo z uwagi na odżywianie się i źródła węgla
67.
Clostridium. Metoda ociekowa produkcji kwasu octowego
68.
?.
69.
Bacillus thiurigensis
70.
Zastosowanie mikroorganizmów do produkcji antybiotyków
71.
Metoda wgłębna produkcji kwasu octowego
72.
Charakterystyka drożdży i wykorzystanie w przemyśle
73.
Znaczenie biotechnologiczne bakterii gramm +
74.
Metody hodowli bakterii Clostrydium
75.
Metody produkcji kwasu octowego
76.
Fermentacja pieczywa
77.
Znaczenie mikrobiologiczne w produkcji chleba
78.
Bioremediacja
79.
Wirusy o znaczeniu technologicznym
80.
Charakterystyka drożdży browarniczych w aspekcie technologicznym ???
81.
Grzyby strzępkowe. Proteinazy i celulazy
82.
Bakteriocyny
83.
Clostydium , przemysł i znaczenie w rozkładzie białek
84.
Biotransformacja Bacillus
85.
Metody wydzielania kwasu cytrynowego w podłożu
86.
Grzyby strzępkowe, a amylaza
87.
Bacillus, a przemysł enzymatyczny
88.
Proteinazy i alfa amylazy
89.
Bakteriocyny
90.
Bakterie kwasu mlekowego
91.
Podział Bacillus z uwagi na temperaturę i pH
92.
Przemysłowe wykorzystanie bakterii fermentacji mlekowej i acetyl
93.
Mikrobiologiczny rozkład drewna i materiałów drewnopochodnych
94.
Metoda powierzchniowa produkcji kwasu cytrynowego
95.
???
96.
Klasyfikacja technologiczna promieniowców
97.
Mikrobiologiczny rozkład materiałów i produktów malarskich
98.
Kwas jabłkowy i winowy. Wykorzystanie przemysłowe
99.
Produkty???
100.
Charakterystyka drożdży winiarskich w zależności od?.
101.
Zanieczyszczenia mikrobiologiczne w browarnictwie
102.
?.
103.
Podział Bacillus z uwagi na tlen, wiązanie i ciśnienie
104.
Porównanie bakterii drożdży heterotroficznych
105.
Metabolity wytwarzane przez bakterie probiotyczne
106.
Mikrobiologiczny rozkład włókna i tkaniny
107.
Znaczenie technologiczne bakterii gramm-
108.
Grzyby strzępkowe. Produkcja kwasu cytrynowego i jego zastosowanie
109.
Cel stosowania starterów
110.
Clostydium. Chorobotwórczość
2
(2) korozja mikr. Cegły i wyrobów murarskich
Chemiczna dysymilacyjna biodeterioracja- gdy metabolity drobnoustrojów uszkadzają materiał, powodując korozję
wywolywana przez
thiobacillus thiooxidans lub thiobacillus intermedium – bakt. utl amoniak i azotan, wykorzystują jako źródło siarki siarkowodór z redukcji
siarczanów powstaje kw. Siarkowy (VI) co obniża pH do 4-5 (z 8-10)
oraz
Nitroso- monas, coccus, spira, lobus (HNo2)
Nitro- bacter, coccus (HNo3)
Clostridium Pseudomonas Sarcina (Co2)
Clostridium (NH4)
Grzyby: Aspergillus, Alternaria, Fursarium, Penicilium, Cladosporium, (kwasy organiczne)
(4,5) Rodzaje bakterii probiotycznych + bakterie kw.mlekowego o właśc.. probiot
Lactobacillus- lactis, casei, brevis, bulgaricus, plantarum
Bifidobacterium- bifidum, lingum, thermophilus, breve
Lactococcus- lactis, cremoris bakt ferm mlekowej
Pediococcus- acidilactis, damnosus
Enterococcus- faecalis, faecium
Clostridium, Bacillus
(8) Mikrobiologiczny rozklad wyrobów papierniczych
Zachodzi przy wilgotnosci powyzej 10%
Papier atakowany jest przez grzyby: Aspergillus flavus, Fusarium solani
Tektura: Trichoderma vivide, Coniophora puteana
Najbardziej podatna na rozwój drobnoustrojów jest faza produkcyjna przed powstaniem wstegi papieru- zawiesina zawiera do 10000
grzybów
Swiatowa produkcja papieru 300 milionow ton
(9,46) Korzystne dzialanie probiotyków znaczenie kw mlekowego
Zmniejszanie ilości niekorzystnej flory mikrobiol.
-przez zakwaszanie (kw.mlekowy)
-produkcja sub antybakteryjnych(plantacyna nizyna reuteryna) i antywirusowych
-wspólzawodnictwo o nisze i pożywienie
Zwiekszanie aktywności enzymow trawiennych
Stymulowanie ukl. Immunologicznego
Obniżanie poziomu cholesterolu
Redukcji amin do amoniaku
Dostarczanie witamin B
Eliminacje wzdęć
Przywracanie równowagi biologicznej po antybiotykach
Hamowanie proliferacji guza nowotworowego(sarkomycyna chromomycyna)
Neutralizacja enterotoksyn
Obniżanie nietolerancji laktozowej
Dzialanie przeciwalergiczne
Schorzenia, w których bakterie fermentacji mlekowej mogą mieć terapeutyczne działanie.
•
intoksykacje
•
toksykoinfekcje
•
choroby zakaźne
•
biegunki różnej etiologii
•
stany zapalne dziąseł i jamy ustnej
•
infekcje dróg moczowo-płciowych
•
gruźlica
•
wzdęcia
•
obstrukcje
•
wygłodzenie
•
niedokwaśność
•
nadkwaśność
•
nietolerancja laktozy
•
rak okrężnicy
•
hipercholestrolemia
•
osteoporoza
•
uboczne skutki encefalopatii wątrobowej
•
otyłość
•
cukrzyca
•
choroby skóry
•
reumatyzm
•
migrena
•
wyczerpanie nerwowe
(16) Preparaty probiotyczne
3
w formie preparatów liofilizowanych: colon, trilac, nalvin (??)
w formie wegetatywnej :biojogurty mleko acydofilne, actimel, aktifit
mleko acydofilne- Otrzymywane jest przez fermentację kwasową pasteryzowanego mleka, prowadzoną za pomocą bakterii Lactobacillus
acidophilus, które wytwarzają kwas L(+) mlekowy. Wartość żywieniowa tego napoju wynika ze zdolności bakterii mlekowych do
zasiedlania przewodu pokarmowego człowieka. W wyniku fermentacji prowadzonej przez bakterie następuje wstępne rozłożenie
(nadtrawienie) niektórych składników mleka, przede wszystkim białek i laktozy. W mleku acidofilnym, podczas fermentacji cukier mleczny
uległ rozłożeniu, dzięki czemu nie działa już drażniąco na śluzówkę jelitową organizmów nadwrażliwych. Pod wpływem działania bakterii
zwiększa się także rozpuszczalność wapnia i innych składników mineralnych. Wiadomo, że wyższa jest także zawartość niektórych witamin
z grupy B. Jeszcze jedna korzyścia płynaca z procesu fermentacji jest nadanie mleku nowych walorów smakowych, do których należy
niewatpliwie łagodnie kwaśny smak, który pobudza wydzielanie śliny, a także enzymów trawiennych w żoladku i trzustce oraz przyspiesza
perystaltyke jelit.
(24,93) Rodzaje zgnilizny drewna wywolane drobnoustrojami
Jest to chemiczny rozkład ścian
objawiawiający się postępującym rozpadem, zmianą barwy, zmianą właściwości
drewna, pod wpływem działania niektórych gatunków
Grzyby rozkładające drewno wytwarzają
: lignazy i karbohydrazy, które mają zdolność
lub rozszczepienia
w jednostki mniejsze, o łatwiej przyswajalnym
Warunkiem zajścia procesu wilgotność powyżej 18%
Brunatna:
Rozkładowi ulega celuloza
Drewno można rozetrzec w placach
Brunatna barwa
Np. Coniophora puteana
Biała:
Zaatakowane drewno jest jasniejsze niż wcześniej
Rozkład wszystkich składników sciany komórkowej
Np. Fones fomentanius, Hirschioporus abiatiuns
Szara:
Gdy wystepuje silne zawilgocenie
Wywołuje powierzchniowy rozkład drewna
Np. Ascomycetes, Deuteromycetes
(28) Charakterystyka drożdzy piekarskich
Szczepy S.cerevisiae fermentacji górnej
Zywy czynnik podnoszący ciasto ( przez uwalnianie etanolu i Co2)
Uboczne produkty ich metabolizmu warunkuja walory smakowe
Stosowane również jako suplement żywieniowy(bogate w Wit, B) preparaty nie zawieraja żywych Komorek
sa biotynozalezne
cechy:
-szybki wzrost
-aktywna glikoliza
-zdolnosc adaptacji do zmiennych substratow
-wysoka aktywność inwertazy
-zdolnosc wzrostu w warunkach tlenowych i beztlenowych
-duza trwałość w przechowywaniu
-wysoka sila pedna (Co2)
-zdolnosc akumulacji sacharydow zapasowych np. glikogenu (do przechowywania)
4
(31) Prebiotyki, probiotyki, symbiotyki
Prebiotyki-
sub.dodawane do żywności
nie sa trawione
zawarte w pokarmie matki
sprzyjaja rozwojowi korzystnej mikroflory jelitowej
sub. zawarte w roślinach, takich jak:
np. inulina, laktuloza
Probiotyki-
Termin probiotyk pochodzi od greckich słów pro bios - dla życia i oznacza żywy mikroorganizm, który po spożyciu wykazuje korzystny
wpływ na organizm gospodarza. Odkrył je na początku XX wieku Ilia Miecznikow zauważając pozytywne działanie jogurtu zawierającego
jeden ze szczepów bakterii kwasu mlekowego. Zanim jednak wprowadzono na rynek pierwszy celowo wyprodukowany produkt
probiotyczny upłynęło aż 70 lat. Dziś mamy już pewien wybór żywności probiotycznej, ale o samych probiotykach wciąż wiemy
stosunkowo niewiele.
Synbiotyki-
Mieszanka dwoch powyższych
(52) Bakterie wrażliwe na nizyne
Bakterie gram +
Pedioccocus
Staphylococcus
Listeria
Leuconostoc
Bacillus
Clostridium
(53,59) Wymagania stawiane probiotykom
Pozytywny wpływ na organizm gospodarza
Brak właściwości toksycznych lub patogennych(również skł. Komórkowych po lizie)
Duża zawartość żywych komórek(efektywność)
Odp na niskie pH (przy przejściu przez żoładek)
Zdolność do adhezji i kolonizacji wyściółki jelita
Niezmiennośc właściwości podczas przechowywania
Dobry wzrost na tanich podłożach
(55,105) Metabolity antagonistyczne (odnośnie BFM)
Antybioza - zjawisko
, szczególny rodzaj
, a polegające na niemożności
, danej
(środowiska życia lub gospodarza, w przypadku
wynikające z wydzielania wtórnych
, które działają hamująco lub wręcz zabójczo na inne organizmy. Do wydzielanych
substancji należą między innymi
(bakteriocyny).
Kw organiczne (głównie mlekowy)
Bakteriocyny
Egzoenzymy np.lizozym
Nadtlenek wodoru (produkowany 0,8-12 pikog/cm3)
Inne cz, przemiany materii: ald.octowy diacetyl
(80) Charakterystyka drożdzy browarniczych
Dwa gatunki: S.cerevisiae (górna fermentacja) S.uvarum (dolna fermentacja)
Morfologicznie się nie roznia
Oraz Brettanomyces sp w Anglii Sacharomycodes w Bawarii
Cechy:
Poliploidy
Nie wytwarzaja zarodnikow
Zdolne do ferm nawet w obecności tlenu(udzial oddychania tlenowego duzy u Cerevisiae)
Cechy unikalne uvarum:
Całkowity rozklad rafinozy (trisacharyd glu-gal-fru)
Dobra zdolność fermentacji nawet w niskiej temp ok. 0C
5
Wymagania:
Szybki wzrost 3x w czasie propagacji
Wysoka żywotność Komorek
Dobra stabilność cech morf i fizj przez 12-16 pokolen
Zdolności flokulacyjne
Wytwarzanie związków o wl. Organoleptycznych
(82) Bakteriocyny
Sub białkowe produkowane przez bakterie
Np. Lactobacillus delbreckii Streptococcus thermophilus Pediococcus acidilactis
Nabieraja wlasciwosci antagonistycznych po wydzieleni w komórce w formie pre-bakteriocyn
Maja waskie spektrum dzialania (głownie na bakt gram + przez destabilizacje membran)
Termostabilne
Odp na zmiany pH
Wrażliwe na proteazy
Nietoksyczne dla człowieka
są one kodowane najczesciej przez
Nie sa antybiotykami!
Podzial:
I.niskoczasteczkowe x<5kDa membranowo aktywne zawieraja nietypowe aminokwasy
Np. nizyna, laktocyna
II.niskoczasteczkowe x<10kDa termostabilne bez lantoniny(unikatowego aminokw)
Np.pediocyna, leukocyna
III.duże x>30kDa termolabilne
Np.helwetycyna acydofilna
IV.aktywowane obecnościa dodatkowej czasteczki lipidowej lub sacharydowej
Np.plantarycyna
(87) Bacillus a przemysl enzymatyczny
Głownie produkuje się proteinazy 500 ton w ’81 r.
Enzymy pozakomórkowe (znanych ponad 40)
Łatwe w sekrecji przez błone kom
Większość syntetyzowana na drodze indukcji
Rola enzymow dla Bacillus:
-pobieranie sub. Odżywczych z egzogennych źródeł
-w procesie sporulacji i kiełkowania
Przykłady:
Alfa-amylaza: B.lichenformis, coagulans, subtilis
Celulaza: B.polymyxa, firmuj, brevis
Lipaza: B.lichenformis, subtilis
Beta-laktamaza: B.anthracis, cereus, megaterium
Bakteriolityczne: B.lichenformis, subtilis
Podział na produktów ze wzgl. Na patogenicznosc:
A.nietoksyczne produkowane przez: B.subtilis, mesentericus
B.wymagajace testow: B.coagulans, lichenformis
C.patogenne: B.cereus, anthracis
(88) Proteinazy i alfaamylazy
*Amylaza
Rozszczepianie wiązań 1-4 glikozydowych np. skrobi
Co ulatwia fermentacje i scukrzanie materiałów przem(np. zmieniaków, żyta)
Pleśniowe amylazy:
6
Alfa-amylaza: Aspergillus niger, avamori, oryzae
Rhizopus oryzae
Glukoamylaza: Rhizopus nireus
Aspergillus niger, avamori
Bakterie: B.licheniformis
Transformowana E.coli genami B.cereus, megaterium licheniformis
*Proteinaza
Wykorzystanie przemysłowe:
Produkcja serów
Produkcja mięsa
Wytracanie białka z mleka
Kształtowanie cech organoleptycznych
Produkowane przez grzyby maja lepsze wl. Niż bakteryjne
Np. Penicillum roquefortii, Aspergillus oryzae Mucor sp.
B.polymyxa, subtilis, cereus, mesentericus
(100) Charakterstyka drożdzy winiarskich
wina gronowe> fermentacja spontaniczna wystarczajaca ilość drożdzy szlachetnych
wina owocowe>fermentacja wyselekcjonowanymi szczepami
S.bayanus-wina włoskie, czeskie, słowackie, węgierskie
S.cerevisiae-wina francuskie, niemieckie
Chr.
-krótki okres adaptacji
-niewrażliwość na nieskie pH
-zdolność do flokulacji
-produkcja etanolu do określonego poziomu (wina moce 14-18% średnie 10-14%)
-zdolność metabolizowania kw.jabłkowego przyczyny kwasowości Goszczów owocowych
-prawidłowa fermentacja przy dużym ciś,osmotycznym produkcja miodów pitnych
-odpornosc na wysokie ciśnienie Co2 produkcja szampanów
-odporność na wysokie steżenie garbników produkcja wina czerwonego
(101) Zanieczyszczenia mikrobiol w browarnictwie
w gotowym piwie rozwój drobnoustrojów hamowany przez:
-niskie pH
-zawartość etanolu
-właściwości słodu
-mała ilość sub odżywczych
Przykłady:
*Bakterie g+ : Pediococcus damnosus dextricus , Lactobacillus brevis casei , Micrococcus varians
*Tlenowe przetrwalnikujace: Bacillus coagulans,
*Bakterie g- : Flavobacterium, Pseudomonas , Acinobacter , Acetobacter
*drożdze dzikie: Candida , Torulopsis , Pichia , Hansenula
*pleśnie : Cladosporium , Fusarium , Aspergillus ,Alternaria , Penicillium
22. Podział i charakterystyka morfologiczna bakterii metanogennych
1.
Rodzaj Methanobacterium — cienkie, proste lub zakrzywione długie pałeczki, często w nitkach:
M .formicicum, M.bryantii, M.thermoalcaliphilum, M.thermoautotrophicam, M.thermoaggregans, M.volfei
2.
Rodzaj Methanobrevibacter — krótkie pałeczki lub łukowate ziarniaki, często po dwie lud
w łańcuszkach: M.arboriphilus, M.ruminantium, M.smithi
3.
Rodzaj Methanomicrobium — krótkie, proste lub zagięte ruchliwe pałeczki: M.mobile
4.
Rodzaj Methanogenium — nieregularne ziarniaki: M.cariaci, M.marisnigri, M.oleantangyi. M.tatii.
M.thermophilicum, M.frittonii
7
5.
Rodzaj Methanospirillium — regularnie zakrzywione, cienkie ruchliwe pałeczki, często tworzące
spiralne nitki: M. Hungatei
6.
Rodzaj Methanosarcina — ziarniaki często występujące w pakietach: M.barkeri, M.mazei,
M.thermophila, M.acetivorans
7.
Rodzaj Methanococcus — regularne lub nieregularne ziarniaki, często dwoinki: M.vanielii, M.voltae. M.jannaschii, M.deltae,
M.thermolithotrophicus
8.
Rodzaj Methanotrix — pałeczki lub długie nitki: M.soehngenii, M.fervidus
23. Bacillus a detoksykacja
Detoksykacja - oczyszczanie organizmu z zanieczyszczeń i toksyn. Toksyczne związki są przekształcane w związki nietoksyczne,
mogą być biodegradowane i asymilowane.
•
Bacillus subtilis
•
Bacillus megateum
•
Bacillus luteus
•
Bacillus coagulans
δ-endotoksyny
B. thuringiensis
dzieli się, ze względu na specyficzność w stos do poszczególnych rzędów owadów,
na 4 klasy: od
Cry I do CryIV: a te dalej - na podklasy i odmiany
. Przykładowo białko
δ-endo-toksyny CrylA(c)
jest toksyczne względem wielu
owadów z
rzędu Lepidoptera
, ale tylko dla trzech gatunków z rodziny Torticidae. Poszczególne szczepy bakterii Bacillus thuringiensis mogą
produkować 5-toksyny o wybiórczej specyficzności. Przykładowo toksyny ze szczepu
Bacillus thuringiensis ssp.
tenebrionis
są szczególnie
aktywne w stosunku do owadów z rodzin
Chrysomyelidae
i
Tenebrionidae
, a toksyny ze szczepu Bacillus thuringiensis ssp. japonensis w
stosunku do Scarabeidae. Ta ukierunkowana specyficzność 5-toksyn ma najprawdopodobniej związek
z ich wiązaniem się z odpowiednimi
receptorami na
powierzchni komórek nabłonka jelita danego owada.
Brak receptorów rozpoznających określone toksyny decyduje o
niewrażliwości owadów.
B. thuringiensis
jest stosowany coraz powsz. do zwalczania
owadów w rolnictwie i leśnictwie
. Równocześnie prowadzone są
badania nad wyeliminowaniem kilku niekorzystnych cech preparatów. Chodzi tu głównie o zwiększenie ich trwałości, a także o
wyeliminowanie z nich spór i niektórych metabolitów wtórnych (mogą one być toksyczne dla wielu organizmów). Badania te polegają na
wprowadzaniu genów kodujących 5-endotoksyny Bacillus thuringiensis do innych komórek bakteryjnych (m. in. Pseudomonas fluorescens,
Bacillus megaterium, sphaericus, który również produkuje swoiste toksyny w stosunku do owadów z rzędu Diptera) lub na ich
wprowadzaniu do roślin. Uprawa takich transgenicznych odmian roślin pozwala na zwalczanie owadów i ich larw żerujących wewn rośliny.
Również niektóre inne gatunki Bacillus (wspomniany już
Bacillus sphaericus, cereus, popilliae)
wytwarzają toksyny o białkowej naturze,
aktywie w zwalczaniu owadów.
Ważniejsze produkty metabolizmu wytwarzane przez bakterie z rodzaju Bacillus
Produkty
Bakterie
Zastosowanie produktów
Antybiotyki:
bacytracyna
butyrozyna
ramicydyny
polimyksyny
B.subtilis, B.licheniformis
B.circulans
B.brevis
B.polymyxa, B.colistinus
przeciwko
G+ i G —
a)
przeciwko
G+ i G—
przeciwko G +
przeciwko G —
25. Kiszenie ogórków:
26. Dekstran - polimer glukozy o wysokim ciężarze cząsteczkowym rozpuszczalny w wodzie, stosowany jako płyn krwiozastępczy.
Wytwarzany jest ze śluzu pokrywającego komórki bakterii
Leuconostoc mesenteroides.
Wykorzystanie dekstranu:
•
Produkcja materiałów etnograficznych
•
Sztuczna krew – środek krwiozastępczy
8
27. a)Fermentacja acetonowo-butanolowa:
Przemiana glukozy do acetonu pod wpływem bakterii z rodzaju
Clostridium
. Chemizm tej fermentacji jest następujący: utworzony z
glukozy kwas pirogramowy (→fermentacja alkoholowa) ulega dekarboksylacji oksydacyjnej przechodząc w acetylo-koenzym A,
którego 2 cząsteczki kondensują w acetoacetylo-koenzym A, ten zaś ulega stopniowej redukcji i przechodzi w kwas masłowy, a
następnie w butanol. Natomiast część acetoacetylo-koenzymu Przekształca się w kwas octowy, a następnie w aceton. W tym procesie
otrzymuję się 23% butanolu, 7% acetonu oraz 54% CO2, natomiast produktami ubocznymi są małe ilości kwasu octowego i masłowego
oraz etanol. Fermentacja ta znalazła zastosowanie w przemysłowej produkcji rozpuszczalników.
Fermentacja propionowa:
Charakterystyka bakterii propionowych
•
należą do rodzaju
Propionibacterium
,
•
mają kształt laseczek,
•
są gramdodatnie
•
są względnymi beztlenowcami,
•
nie wytwarzają przetrwalników,
•
mają zastosowanie przy produkcji serów dojrzewających, np. sera edamskiego (wytwarzający się kwas octowy i propionowy nadają
serom charakterystyczny, nieco ostry smak, a dwutlenek węgla powoduje powstawanie oczek w serze),
•
bakterie te towarzyszą bakteriom mlekowym w zakwasach chlebowych, a niekiedy też w kiszonkach.
Równanie sumaryczne fermentacji propionowej
3CH
3
CHOHCOOH + bakterie propionowe 2CH
3
CH
2
COOH + CH
3
COOH + CO
2
+ H
2
O + kcal
(kwas mlekowy + bakterie → kwas propionowy + kwas octowy + energia)
29. produkcja cysteiny i metioniny:
•
cysteina: uzyskiwana na drodze biosyntezy chemicznej i fermentacji …?
32. grzyby strzępkowe – technologie:
•
w ciągu 24h masa grzybów strzępkowych może zwiększyć się 10-krotnie, namnażają się w ~10-15C, mają intensywny metabolizm
•
wykorzystywane w:
o
produkcji antybiotyków
o
produkcji enzymów
o
produkcji lipidów
o
produkcji hormonów
o
produkcji czynników wzrostowych
o
stosowane w serowarstwie np. sery pleśniowe
o
w przetwórstwie mięsnym
o
w oczyszczalni ścieków
o
w kompostowaniu odpadów organicznych
•
działanie chorobotwórcze: mykotoksyny (alfatoksyny, ochratoksyny)
•
zastosowanie w biotechnologii wojskowej: wytwarzanie aflatoksyn jako
broń biologiczna
33. drożdże a etanol:
Drożdże gorzelnicze
powinny charakteryzować się:
•
wysoką aktywnością fermentacyjną, umożliwiającą produkcję etanolu z
dużą wydajnością,
•
wydajnością produkcji biomasy, pozwalającą na szybkie namnażanie
drożdży w medium fermentacyjnym,
•
wysoką stabilnością cech morfologicznych i fizjologicznych,
niezależnie od zmiennych warunków środowiska związanych z
zastosowaniem surowca o różnej jakości,
•
opornością na temperaturę powyżej 30°C; najlepsze są rasy drożdży
zdolne do wzrostu i prowadzenia fermentacji w zakresie temperatur 33-
37°C, opornością na stężenie etanolu do 10-11%,
9
•
zdolnością do fermentowania brzeczek o podwyższonej zawartości cukrów, czyli drożdże wykazujące cechy osmotolerancyjności,
oporne na stężenie cukrów do 50%.
Saccharomyces cerevisiae --> 95% produkcji etanolu
Dodatkowo wykorzystuje się: Candida, Kluvyreomyces
•
Źródła podukcji etanolu:
o
Odpady: zboże, ziemniaki, buraki, melasa buraczana
36. Korozja mikrobiologiczna szkła:
•
szkło witrażowe atakowane jest głównie przez grzyby
•
szkło jest podłożem do Namnażanie bakterii: Bacillus, Alternaria,
37. Znaczenie przemysłowe promieniowców a antybiotyki?
MIKROORGANIZMY A ANTYBIOTYKI
Antybiotyki są małocząsteczkowymi subst natur., najczęściej pochodzenia
drobnoustrojowego lub ich półsyntetycznymi modyfikacjami albo
syntetycznymi analogami, które w małym stęż działają wybiórczo na
procesy i struktury biol, hamując wzrost lub rozmnażanie komórek.
Około 90% antybiotyków nat, prod przemysłowo w przeszłości lub
obecnie, stanowią jednak prod metabolizmu promieniowców, np.
aminoglikozydy, makrolidy, tetracykliny, polieny, antracykliny,
ryfemycyny i inne. Ograniczone znaczenie mają produkty pozostałych
bakterii, głównie z rodzaju Bacillus; należą tu niektóre antybiotyki
peptydowe, m.in. bacytracyna, gramicydyny, polimyksyny.
Szacunkowa liczba antybiotyków wytwarzanych przez drobnoustroje
Około 90% antybiotyków naturalnych, produkowanych przemysłowo w
przeszłości lub obecnie stanowia produkty metabolizmu
promieniowców.np.:
•
aminoglikozydy
•
makrolity
•
tetracykliny
•
polieny
•
antracykliny
•
ryfemycyny
38. Grzyby strzępkowe a enzymy:
Znaczenie przemysłowe
GRZYBÓW STRZĘPKOWYCH
Enzymy pleśni i ich zastosowanie w przemyśle
Gatunek
Enzym
Zastosowanie w przemyśle
Aspergillus oryzae Aspergillus avamori
Aspergillus niger
Rhizopus oryzae
a-amylaza
otrzymywanie syropów glukozowych,
cukiernictwo, piwo-warstwo, gorzelnictwo,
przetwórstwo zbożowe
Rhizopus nireus
Aspergillus avamori Aspergillus niger
glukoamylaza
jw.
Aspergillus niger
Rhizopus sp.
pektynazy
klarowanie soków owocowych, winiarstwo,
przemysł owocowy
pergillus niger
Aspergillus nidulans Trichoderma viride
Stachybotrys chartarum
celulazy
pektynogalakturonaza
przetwórstwo owoców, przemysł paszowy,
przemysł papierniczy
Penicillium roqueforti
Mucor sp.
Aspergillus oryzae
proteinazy
serowarstwo (dojrzewanie serów), przemysł
mięsny (poprawa kruchości tkanki -
tenderyzacja)
Aspergillus niger
Rhizopus sp. Mucor sp.
lipazy
dojrzewanie serów, chemia gospodarcza
Aspergillus niger Penicillium sp.
oksydaza glukozowa
przemysł spożywczy, przemysł
farmaceutyczny, analityka biochemiczna
Aspergillus niger
katalaza
rozkład H
2
O
2
w środkach spożywczych
Drobnoustroje
Liczba
antybiotyków
Grupa
Rodzaj
Promieniowce
Streptomyces
Micromonospora
Nocardia
>6000
~5000
>400
~300
Inne bakterie
Bacillus
Pseudomonas
>1000
~200
~100
Grzyby
Penicillium
Aspergillus
>2000
~200
~150
10
40. Korozja mikrobiologiczna żelaza i stali:
Żelazo i stal
-
w latach 1957-1958 roczne straty z powodu korozji rurociągów oceniano w USA na 600mln dolarów, przy
czym znaczną część tych ubytków powodowały bakterie redukujące siarczany (VI),
-
w 1991 roku nowy szacunek strat w urządzeniach do produkcji, transportu i magazynowania ropy naftowej
wynosił w USA ponad 500 min dolarów rocznie, co było związane z'działalnością bakterii redukujących siarczany (VI),
-
w latach 1983-1991 straty spowodowane w USA przez korozję stalowych wymienników ciepła, wzbudzoną
przez drobnoustroje, wyniosły 55 min dolarów, w Republice Południowej Afryki straty te oceniano na 400 min randów,
-
dł zainstalowanych w Polsce podziemnych rurociągów wodnych i gazowych wynosiła w 1996r 198 tys. km;
koszt samych rur potrzebnych rocznie do wymiany z powodu korozji, wzbudzonej przez bakterie, wynosił 128 mln zł,
W przypadku korozji żelaza i stali, wzbudzonej przez mikroorg w glebie, wodzie oraz w zbiornikach, rurach i innych urządzeniach aktywne
są 3 grupy bakterii.
1.
Bakterie z rodzaju
Thiobacillus
. utleniające siarkę, tiosiarczany, siarczki i liczne związki
polisiarczkowe; w warunkach laboratoryjnych bakterie te obniżyły po tygodniu pH gleby do 0.6, utleniając piryt, bakterie zakwaszają
wody kopalniane i powodują wielkie straty w kopalniach USA, Rosji i Szkocji,
2.
Bakterie redukujące siarczany (VI) z rodzajów
Desulfovibrio i Desulfotomaculum
wyst na
wszystkich kontynentach w glebach, w morzu, w wodach pow i podziemnych, w ściekach, w mule, otworach naftowych, w wodzie
portowej a także w zbiornikach produktów naftowych w przydennej warstwie wody. Korozja stali przez bakterie z rodzaju
Desul-
fovibrio
może się wahać w granicach od 137 - 855 mg/dm
2
na dzień, w beztlenowych warunkach gleb gliniastych rury wodne o grubości
ścianek 6 mm ulegają korozji na wylot w okresie do czterech lat. W 1969 roku bakterie
Desulfovibrio desulfuricans
spowodowały w
Wielkiej Brytanii korozję zbiornika oleju gazowego o pojemności 4 000 t, w latach 1966-1967, 200 zbiorników olejów opałowych
wykazało silną korozję, a 53 zbiorniki trzeba było wyłączyć z eksploatacji,
3.
Bakterie żelaziste, powodujące korozję żelaza, z rodzajów
Gallionella
i
Sphaeratilus
: w 1961 roku
bakterie
Gallionella ferruginea
wyrządziły szkody w urządzeniach hydroelektrowni Kama w Rosji, wżery stali dochodziły do 3 mm,
podejrzewa się, że bakterie żelaziste powodują korozję w rurociągach wodociągowych ciepłej wody w Warszawie.
Tylko do przeczytania:
W 1965 roku Holenderka Eleonora H. Hueck van der Plas dokonała pierwszej w świecie oceny strat ekonom., powodowanych w świecie
przez mikroorganizmy w mat i wyrobach technicznych.
Przyjęła, że co najmniej 2% mat. i wyrobów technicznych
ulega rocznie rozkładowi
rozkładowi biologicznemu. Wychodząc z tego założenia ustalono, że w 1996 roku wartość produkcji sprzedanej w wybranych działach
przemysłu polskiego wyniosła 45 079 mln zł.
Straty materiałowe spowodowane przez drobnoustroje wyniosły szacunkowo 900 mln zł
.
Stanowiło to wg kursu dolara w 1996 foku 335 mln dolarów
.
Liczba mieszkań w Polsce w 1996 roku wynosiła 11 056 min. Według Barbary Janińskiej,
1% mieszkań wykazuje niszczące działanie
drobnoustrojów
. Przy koszcie remontu jednego mieszkania wynoszącym 500zł, tracimy rocznie 56 mln zł, czyli 21 mln dolarów.
Jeżeli' doliczyć straty w rurociągach wodnych i gazowych to łączne straty powodowane przez drobnoustroje w sprzedanych materiałach i
wyrobach technicznych, w zainstalowanych rurociągach wodnych i gazowych oraz w mieszkaniach wynosiły w 1996 roku 1 084 mln zł,
czyli 403 mln dolarów.
Bardziej szczegółowa analiza może wykazać, że straty ekonomiczne w Polsce przez drobnoustroje w mat. i wyrobach technicznych oraz w
substancji mieszkaniowej są każdego roku wyższe. Do szacunku omawianych strat ekonomicznych można też podejść od strony wartości
produktu krajowego brutto (PKB) i przyjęcia,
że straty powodowane przez drobnoustroje w materiałach technicznych wynoszą rocznie 2%
PKB.
Wartość PKB w 1998 roku 545 351 min z 2% PKB stanowi kwotę 10 907 mln zł, czyli 3 116 mln dolarów; jeżeli 1 dolar stanowi wartość
3.5 zł według kursu z 1998 roku. W takim szacunku straty ekonomiczne w materiałach technicznych z racji ich zniszczenia przez
drobnoustroje stanowiły w 1998 roku 11% wartości eksportu Polski
. To są więc kwoty, dla których warto podjąć działania na rzecz ochron-
ny materiałów przed drobnoustrojami.
41.Drobnoustroje z rodzaju....produkcja antybiotyków.
Antybiotyki są małocząsteczkowymi substancjami naturalnymi, najczęściej pochodzenia drobnoustrojowego lub ich półsyntetycznymi
modyfikacjami albo syntetycznymi analogami, które w małym stężeniu działają wybiórczo na struktury i procesy biologiczne, hamując
wzrost lub rozmnażanie komórek.
Mogą to być metabolity pierwotne lub wtórne.
-
Źródlem antybiotyków mogą być szczepy naturalne albo autochtoniczne czyli izolowane ze środowiska.
koło 90% antybiotyków naturalnych, produkowanych przemysłowo w przeszłości lub obecnie, stanowią jednak produkty
metabolizmu promieniowców, np. aminoglikozydy, makrolidy, tetracykliny, polieny, antracykliny, ryfemycyny i inne. Ograniczone
znaczenie mają produkty pozostałych bakterii, głównie z rodzaju Bacillus; należą tu niektóre antybiotyki peptydowe, m.in.
bacytracyna, gramicydyny, polimyksyny.
11
Cechy antybiotyków:
-
pochodzenie biogenne
-
określone dzialania np., antybakteryjne
-
wybiórczość, np. dzialanie tylko na G+ lub G-
-
dzialają w bardzo malych dawkach
Rodzaje bakterii produkujących antybiotyki:
1) Streptomyces
•
S. antibioticus– aktynomycyna
•
S. Verticillus – bleomycyna
•
S. Nodesus – amfoterycyna B
•
S. Orientalis – waskomycyna
2 ) Cephalosporium acremonium – cefalosporyna C
3) Penicillum chrysogenum – penicylina G
4) Aspergillus fumigatus – fumagilina
5) Bacillus
•
B. Subtilis, licheniformis – bacutracyna ( przeciw G+ i G-)
•
B. Brevis – gramicydyna ( G
+)
•
B. Polimyxa – polimyksyny ( G-)
•
B. Circulans –butyrozyna (G +)
6) Promieniowce
-
Streptomyces
-
Micromonospora
-
Nocardia
Antybiotyki wytwarzane przez promieniowce;
-
aktynomycyna
-
chlorotetracyklina
-
erytromycyna (G+)
-
streptomycyna
-
tetracyklina
-
gentomycyna
42. Podstawowe rodzaje bakterii o znaczeniu technologicznym
Lp
.
Grupa bakterii
Przykłady
Zastosowania
1
Bakterie kwasu mlekowego
Streptococcus sp. Leuconostoc sp.
Lactobacillus sp.
Fermentowane napoje mleczne, sery,
kwas mlekowy, dekstran, kiszonki
2
Bakterie przetrwalnikujące
Bacillus Clostridium
Enzymy, antybiotyki, aceton, butanol
3
Promieniowce
Streptomyces Nocardia
Antybiotyki, enzymy
4
Bakterie fermentacji
etanolowej
Zymomonas mobilis
Etanol
5
Bakterie metylotroficzne
Methanomonas methanolica Pseudomonas
Produkcja biomasy jednokomórkowców
z metanolu
6
Bakterie metanogenne
Methanobacterium sp. Methanococcus
Produkcja biogazu
12
7
Corynebacterium
Produkcja aminokwasów
8
Bakterie kwasu octowego
Acetobacter
Produkcja octu
Utlenianie sorbitolu
9
i Bakterie kwasu propionowego
Propionibacterium
Produkcja kwasu propionowego,
witaminy B
l2
, serowarstwo
10
Bakterie celulolityczne
Cellulomonas
Degradacja celulozy
11
Bakterie chemolitotroficzne
Thiobacillus
Biologiczne ługowanie rud metali
43) Najważniejsze grzyby mikroskopowe o znaczeniu technologicznym
Pencillium chrysogenum
Cephalosporium acremonium
Paecilomyces varioti
Produkcja antybiotyków: penicylina G,
cefalosporyna C, wariotyna
Aspergillus niger,
Aspergillus oryzae
Aspergillus fumigatus
Produkcja preparatów enzymatycznych:
antybiotyki (fumagina), kwas cytrynowy
Ashby gossypii
Claviceps purpurea
Giberella fujikuroi
Witaminy i substancje aktywne
biologicznie
Saccharomyces cerevisiae
Wytwarzanie etanolu i napojów
alkoholowych
Kluyveromyces fragilis
t
Utylizacja serwatki
Candida utilis
Białkowe preparaty paszowe
Trichoderma wentii,
T. viride,
T. reesei
Preparaty enzymatyczne
44) Wplyw bakterii kwasu mlekowego na produkty spożywcze
Negatywny
-
Streptococcus- paciorkowiec mlekowy, wytwarzający dużo sluzu i powodujący ciągliwość mleka
-
E.coli – wady mleka, oborowy smak i zapach, porozrywany skrzep, wczesne wzdęcia serów, ady masla, gorzki, oborowy smak
-
Leuconostoc mesenteroides - śluzowacenie soków w cukrownictwie
-
bakterie heterofermentacji wytarzają produkty uboczne wplywające hamująco na drożdże w przemyślebrowarniczym, winiarskim,
alkoholowym
Pozytywny
Kwas mlekowy:
-
konserwator żywności
-
hamuje namnażanie bakterii chorobotwórczych
( Salmonella)obniżając pH hamuje metabolizm tych bakterii
-
reguluje kwasowość w przetworstwie mięsnym i rybnym
-
produkcja warzyw
13
W żywności fermentowanej funkcja bakterii fermentacji mlekowej polega na
-
nadaniu produktom specyficznych cech organoleptycznych ( smaku,aromatu i konsystencji)
-
zwiększeniu ich wartości odżywczej
-
zwiększeniu przyswajalności składników mineralnych.
-
stabilizacja (konserwacja) biologiczna produktów czyli ograniczenie rozwoju mikroorganizmów zanieczyszczających i
chorobotwórczyc
-
utrwalanie surowców na drodze fermentacji ,które wynika z tzw. antagonistycznych właściwości bakterii mlekowych.
metabolitami antagonistycznymi produkowanymi przez bakterie fermentacji mlekowej są:
-kwasy organiczne - najwyższą aktywność wykazuje kwas mlekowy, octowy i 2-pirolidono-5-karboksylowy,
-bakteriocyny - aktywne głównie w stosunku do bakterii gramdodatnich, w tym szczególnie w stosunku do pokrewnych gatunków; najlepiej poznaną
bakteriocyną jest nizyna wykazująca dosyć szerokie spektrum aktywności antagonistycznej,
-enzymy bakterii, np. układ laktoperoksydazy + H
2
O
2
, lizozym,
-niskocząsteczkowe produkty przemiany materii tj. reuteryna, diacetyl, aldehyd octowy, kwasy tłuszczowe,
-inne - szczególną aktywność antagonistyczną wykazuje H
2
O
2
. Ilości H
2
O
2
wytwarzane przez bakterie kwasu mlekowego mogą wynosić od ok. 0.8 do 12.5
μg/cm
3
; największe ilości H
2
O
2
produkują pałeczki mlekowe Lactobacillus delbrueckii i Lactobacillus acidophilus: bakteriostatyczne stężenie H
2
O
2
w
stosunku do bakterii z rodzaju Staphylococcus wynosi 6 μg/ cm
3
, a w stosunku do bakterii z rodzaju Pseudomonas, zależnie od gatunku, od 2do 8 μg/ cm
3
.
Aktywność antagonistyczną bakterii fermentacji mlekowej jest zwykle efektem skojarzonego działania wymienionych metabolitów.
Produkty mleczarskie:
Lactococcus lactis ssp. lactis
Lactococcus lactis ssp. cremonis
Lactococcus lactis ssp. lactis var. diacetylactis Leuconostoc mesenteroides ssp. cremońs Streptococcus thermophilus
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgańcus Lactobacillus helveticus
Lactobacillus casei
Produkty owocowo-warzywne:
Leuconostoc mesenteroides
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus brevis
Lactobacillus pentosus
Mięso i ryby:
Lactobacillus plantarum Lactobacillus brevis
Pediococcus acidilactici
Pediococcus pentosaceus Lactobacillus curvatus
Lactobacillus sake
Napoje alkoholowe:
Oenococcus oenos
Lactobacillus delbrueckii
różne gatunki bakterii mlekowych
Pieczywo:
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus fermentum
Lactobacillus brevis
Lactobacillus sanfranciscensis
14
45) Charakterystyka bakterii Gluconobacter(pyt 48)
Sekcja 4: Gramujemne tlenowe pałeczki i ziarniaki
Rodzina: Acetobacteraceae
Rodzaj: Acetobacter
Rodzaj: Gluconobacter
47) Grzyby strzępkowe, produkcja kwasu cytrynowego
Do porukcji kwacy cytrynowego używane są:
Aspergillus niger
Aspergillus ventii
Candida tropicalis
Candida lipolytica
Wykorzystanie kwasu octowego:
przemysl spożywczy
farmaceutyczny
metalurgiczny
produkcja win ( zakwasza i konserwuje)
przeciwutleniacz
spalanie metali
staje krwiodastwa- zapobiega krzepnięciu krwi
przemysl mleczraki- rozpuszcza kamień mleczny
Biochemiczne uwarunkowania nadprodukcji
kwasu cytrynowego u
Aspergillus niger
Korzystnymi warunkami procesu są:
-
wysokie stężenie cukru (ok. 10% w hodowli wgłębnej i 16% w hodowli powierzchniowej),
-
niedobór jonów metali: Mn
2+
Zn
2+
Fe
2+
(<0,1 mg/100 cm
3
),
-
ograniczona ilość związków azotu i fosforu (limitacja wzrostu grzybni),
-
niska wartość pH, ok. 2.4-2.6,
-
dobre natlenienie środowiska.
Wydzielanie kwasu cytrynowego z podłoża hodowlanego
Metoda bezcytrynianowa polega na:
-
dezaktywacji grzybni w temp. 70°C i oddzieleniu od roztworu hodowlanego,
-
oczyszczeniu filtratu garbnikami i ziemią okrzemkową,
-
odbarwieniu na kolumnie węglowej,
-
zatężeniu w wyparce próżniowej do 72% zawartości kwasu cytrynowego,
-
krystalizacji kwasu cytrynowego w temp. 7°C.
48) Charakterystyka bakterii kwasu octowego i ich systematyka.
-
Wytwarzanie kwasu octowego polega na ulenianiu etanolu
-
Bakterie które zajjmują się tym procesem to
-
* Acetobacter
-
* Gluconobacter
15
-
mają wspolna cechę tworzenia kwasów w drodze częściowego utleniania cukrów lub alkoholi i wydzielania kwasów
-
ich naturalnym siedliskiem są rośliny gdzie jest dużo cukrów
-
posiadają enzymy: dehudrogenazy i wszystkich enzymów cyklu Krebsa
-
źródlem węgla dla tych bakterii jest etanol, który jest utleniany do kwas octowego oraz glicerol utleniany do kwasu glicerynowego
-
żródlem azotu są fosforany i siarczany np. amonowy
-
rosną przy pH kwaśnym
-
mogą również utleniać:
-
* glicerol do kwasu glicerynowego
Acetobacter
-
slabo rychliwe paleczki, wkolorzęse
-
ma wlaściwosci utleniania kwasu octowegi i mlekowego do CO2 i H2O- proces nadoksydacji
-
Dzielimy je na;
-
* mezooksydanty- wolno rozkladają kwas mlekowy ( A. Aceti, A.xylinium)
-
*nadoksydanty - aktywnie rozkladają kwas octowy ( A. Pasteurianum)
-
Wykorzystywane w przemysle do tworzenia octu to
-
* A.aceti
-
* A. Hanseni
-
* A. Pasteurianum
-
Acetobacter xylinium powoduje zaklocenie procesu powstawania octu poprzez utlenianie kwau octowego, powstaje śluz ,który ogranicza
proces, ogranicza napowietrzanie, ta bakteria również potrafi syntetyzwac wysoko krystaliczną celulozę, sbstratem jest monosacharyd:
glokoza, fruktoza czy polisacharyd skrobia
Gluconobacter ,wcześniej Acetomonas
-
paleczka G-, duża tolerancja na kwasowość
-
niska aktywność peptolityczna
-
ograniczona ruchliwość, brak pigmentów
-
nie utleniają kwasu octowego- suboksydanty
-
są rozpowszechnione w środowisku,
-
aktywnie psują owoce i ich produkty, soki i ich moszcze
-
psują jablka i gruszki, gnicie owocow
-
Gluconobacter oxidans jest wykorzystywany do syntezy kwasu askorbinowego z D-glukozy
-
Przyklady bakteri Gluconobacter to
-
* G. Oxydans
-
* G.melanogenum
49) Podzial... z uwagi na oddychanie w aspekcie biotechnologicznym (wydaje mi się, ze chodzi tu o drożdże, ale glowy sobie uciąć nie
dam;)
Na podstawie aktywności oddechowej drożdże mogą być podzielone na trzy grupy:
-
wykazujące metabolizm tlenowy - w skład tej grupy wchodzą drożdże niefermentujące, u których zachodzi jedynie oddychanie,
-
prowadzące procesy tlenowe i beztlenowe w proporcjach równowagowych - drożdże, u których oddychanie stanowi od 40 do 50%
przemian metabolicznych, np. drożdże browarnicze górnej fermentacji, drożdże piekarskie, większość drożdży patogennych
-
wykazujące głównie metabolizm beztlenowy - drożdże, u których udział oddychania w procesach metabolicznych nie przekracza
10-15%, np. drożdże gorzelnicze, drożdże winiarskie, drożdże browarnicze dolnej fermentacji,
16
50) Bacillus-wykorzystanie w genetyce
-
51) Początkowa liczba antybiotyków wytwarzana przez drobnoustroje
Drobnoustroje
Liczba
antybiotyków
Grupa
Rodzaj
Promieniowce
Streptomyces
Micromonospora
Nocardia
>6000
~5000
>400
~300
Inne bakterie
Bacillus
Pseudomonas
>1000
~200
~100
Grzyby
Penicillium
Aspergillus
>2000
~200
~150
Produkty
Bakterie
Zastosowanie produktów
Antybiotyki:
bacytracyna
butyrozyna
ramicydyny
polimyksyny
B.subtilis, B.licheniformis
B.circulans
B.brevis
B.polymyxa, B.colistinus
przeciwko G+ i G —
a )
przeciwko
G+ i G—
przeciwko G +
przeciwko G —
Enzymy:
acylaza
penicylinowa
α –amylaza
β-amylaza
izoamylaza
β-galaktozydaza
α-glukanaza
β-glukanaza
izomeraza
glukozowa
penicylinaza
proteazy alkaliczne
proteazy neutralne
B.megaterium, B.licheniformis
B.subtilis. B.amyloliquefaciens,
B.iicheniformis, B.megaterium,
B.polymyxa, B.cereus, B.circulans
Bacillus sp.
B.cereus
Bacillus sp.
B.amyloliquefaciens,
B.licheniformis
B.circulans, B.subtilis
B.coagulans
B.cereus, B.iicheniformis
B.iicheniformis, B.subtlis
B.subtilis
produkcja kwasu 6-AP
b)
hydroliza skrobi
hydroliza skrobi
hydroliza
skrobi
hydroliza
laktozy
hydroliza
polisacharydów
hydroliza polisacharydów
konwersja glukozy do fruktozy
inaktywacja penicyliny
detergenty i inne zastosowania
w przemyśle fermentacyjnym
pululanaza
termolizyna
B.cereus, B.acidopullulyticus
B.proteolyticus
hydroliza amylopektyny
produkcja aspartamu
Bioinsektycydy:
endotoksyna
B.thuringensis
ochrona roślin
17
52) Bakterie wrażliwe na niznę
Nizyna to nauralny antybiotyk ,polipeptyd wytwarzamy przez Lactococcus lactis, jest związkiem dość dobrze rozpuszczalnym w pH kwaśnym
(pH2.5) i bardzo słabo rozpuszczalnym w pH 5.0-6.0. Aktywność nizyny w roztworach kwaśnych jest stabilna nawet
DO
autoklawowaniu w
121°C przez 15 minut Nizyna traci natomiast ciepłostabilność i aktywność w środowisku o pH powyżej 0.7. Spektrum aktywności antagonistycznej
nizyny jest dosyć szerokie. Hamuje rozwój wielu bakterii gramdodatnich, w tym również bakterii przetrwalnikują-cych z rodzajów Clostridium i Bacillus
(Tab VI-8).Amerykańska agencja FDA (ang. Food and Drug Administration) w 1988 roku nadała nizynie status substancji bezpiecznej (GRAS, ang.
generally regarded as safe), dopuszczonej do stosowania jako konserwant żywności. Nizyna jest obecnie wykorzystywana do utrwalania produktów
spożywczych w 45 krajach na świecie: szczególnie jest polecana do stabilizacji biologicznej produktów mleczarskich (sery dojrzewające, sery topione,
mleko w proszku), produktów mięsnych (pakowanych próżniowo), stabilizacji konserwowanych owoców iwarzyw, hamowania rozwoju bakterii
fermentacji mlekowej w piwie oraz hamowania fermentacji mlekowo-jabłczanowej w winie.W Polsce nizyna jest dopuszczona do stosowania jako
konserwant serów dojrzewających i serów topionych w dawce maksymalnej 100 mg/kg produktu.
Bekterie wrażliwe:
54) Korozja mikrobiologiczna betonu
powodują ją bakterie Thiobacillus
thiooxidans - . Bakterie te bardzo intensywnie
utleniają różne związki siarki i dzięki możliwości
życia w bardzo niskim pH(około 1) wytwarzają
znaczne ilości H
2
SO
4
.Powstający, w wyniku ich
działalności, kwas siarkowy( we wszystkich
środowiskach) prowadzi do rozpuszczania
minerałów, udostępniając je tym samym roślinom.
Szczególnie ważne z ekologicznego i
gospodarczego punktu widzenia jest rozpuszczanie
nierozpuszczalnych fosforytów, które dzięki tym
bakteriom mogą być wykorzystywane jako źródło
fosforu. Brak tego pierwiastka często staje się
czynnikiem ograniczającym dla roślin.
-
-
56) Mikrobiologiczny rozklad leków i
kosmetyków
drożdże:
-
Candida
-
Torula
-
Monilia
-Lek dożylny- Erwinia sp. ,Enterobacter cloacae, Pseudomonas stutzeri – powod posocznicy
-Glukoza podawana dożylnie- Enterobacter cloacae ,Enterobacter agglomerans
-plyn do irygacji pęcherza- zakarzenie bakteriami wywolalo infekcja przewodu moczowego
-krople do oczu – Pseudomonas aeruginosa
-Tabletki zawierające suszony wyciaj tarczycy- dwa podgatunki Salmonella, wywolal dur brzuszny
Tylko 10 % leków jest zanieczyszczonych bakteriami, za zanieczyszczenie uznaje się powyżej 10000 bakterii w gramie produkt, czasem
również może być zanieczyszczenie mikotoksynami.
57) Bekterie homo i hetero fermentacji mlekowej
- Zależnie od tego, czy Lactobacteriaceae fermentują glukozę wyłącznie do mleczanu,
czy też do dodatkowych produktów, dzieli się je na homo- i heterofermentatywne
-
cechy wspolne to względne tlenowce lub beztlenowce: Bifidobacerium
-
mezofilne: Lactobacillus lactis, Lactobacillus casei,Lactobacillus plantarum
-
termofilne stosowane przy kompostowaniu: Lactobacillus delbruecki, Streptocuccus thermifilus
Bakterie nieprzetrwalnikujące
Bakterie przetrwalnikujące
Lactobacillus brevis
Bacillus cereus
Lactobacillus buchnerii
Bacillus coagulans
Lactobacillus casei
Bacillus licheniformis
Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus
Bacillus stearothermophilus
Lactobacillus plantarum
Bacillus subtilis
Lactococcus lactis
Clostridium botulinum
Leuconostoc mesenteroides
Clostridium butyricum
Oenococcus oenos
Clostridium perfringens
Listeria monocytogenes
Clostridium sporogenes
Listeria ivanovii
Clostridium tyrobutyricum
Micrococcus luteus
Staphylococcus aureus
Streptococcus agalactiae
Streptococcus pyogenes
Pediococcus acidilactici
Pediococcus damnosus
Pediococcus pentosaceus
18
-
Homofermentacja
-
Bakterie mlekowe homofermentujące wytwarzają czysty lub prawie czysty (90%) mleczan. Powstający kwas pirogronowy jest
redukowany do mleczanu przy jednoczesnym utlenianiu NADH do NAD.Metabolizm glukozy odbywa się w szlaku
fruktozobisfosforanowym, gdyż bakterie te mają wszystkie potrzebne enzymy, łącznie z aldolazą, i wykorzystują wodór z
odwodorowania aldehydu 3-fosforoglicerynowego (do 1,3-bisfosfoglicerynianu) w redukcji mleczanu.
Nazwa gatunkowa
Występowanie
Cechy morfologiczne
Produkcja
kwasu
Stosunek do
temperatury
Tolerancja na
stężony NaCl
(%)
Streptococcus lactis
Streptococcus cremoris
Lactobacillus lactis
M: Thermobacterium
lactis
Lactobacillus plantorum
m: Streptobacterium
plantarum
mleko i produkty
roślinne
mleko i produkty
mleczne
mleko i produkty
mleczne
szeroko
rozpowszechniany w
naturze, szczególnie w
fermentującej masie
roślinnej (silosy)
ziarniaki najczęściej w
krótkich lub długich
łańcuszkach
ziarniaki w krótkich
łańcuszkach
pałeczki pojedyncze lub w
parach z tendencją do
wytwarzania długich nici
w warunkach sprzyjających
krótkie pałeczki, przy
wzrastającej kwasowości
długie nici
<1%
nie rozwija się
przy pH
poniżej 4,0
1%
nie rozwija się
przy pH
poniżej 4,0
1,7%
1,2%
wzrost w
granicach
10°—40°C
wzrost w
granicach
10°—40°C
minimum w
granicach 18°C—
22°C
maksimum 50°C
minimum 1O°C
maksimum 40°C
4%
<4%
—
5,5%
-
Heterofermentacja
-
Powstaje tu więcej produktów: kwas mlekowy, octowy, etanol, CO2, sluz, manitol
Nazw gatunkowa
Występowanie
Cechy morfologiczne
Ważniejsze produkty
fermentacji
Grupa bakterii mlekowych
Streptococcus diacetilactis
(uważany za
odmianę gatunku S. lactis)
mleko i produkty mleczne ziarniaki, najczęściej w
łańcuszkach
kwas mlekowy i
octowy, etanol i
diacetyl
Leuconstoc sp.
mleko i rośliny,
cukrownie
wydłużone ziarniaki
kwas mlekowy i
octowy, alkohol, śluz
i gazy
Lactobactllus brevis
(syn. : Betabacterium breve)
szeroko rozpow-
szechniony w naturze,
mleko i produkty roślinne
(silosy)
pałeczki pojedyncze, w
krótkich łańcuszkach i
wytwarzające długie nici
kwas mlekowy,
octowy, CO2, etanol,
mannitol
Grupa pałeczki okreżnicy (rzekomej
fermentacji mlekowej)
Escherichia coli
szeroko rozpow-
szechnione w naturze:
gleba, fekalia, rośliny
krótkie, pojedyncze
pałeczki
kwas mlekowy,
octowy, etanol, CO2,
H2 i produkty
fermentacji białka
19
58) Mikrobiologiczny rozklad gumy
z wulkanizacji, kauczuk gumowy
- Trichophyton,
Epidermophyton – grzyby rozkladające gume..nic innego nie znalazlam:/
-
59) Cechy bakterii zaliczanych do probiotyków
Probiotyki - są to żywe kultury mikroorganizmów, będące dodatkiem żywieniowym, które korzystnie wpływają na organizm zwierzęcia lub
człowieka poprzez stwarzanie pożądanej mikroflory w przewodzie pokarmowym. (Fuller 1989).
Prebiotyki - są to substancje dodatkowe żywności, nie trawione w przewodzie pokarm ow ym , al e s prz yj aj ąc e
roz woj owi korz ys t nej mi krofl or y probi ot ycz nej . Do związków tego typu należą:
•
oligofmtoza (2-5 cząsteczek fruktozy połączonych wiązaniem glukozydowym)
•
inulina (dwucukier składający się z fruktozy i glukozy)
•
laktuloza (polimer fruktozo - glukozowy)
Dobry probiotyk powinien charakteryzować się następującymi cechami:
1)
powinien wywierać korzystny efekt na organizm gospodarza (np. zwiększać przyrosty masy ciała lub podnosić od-
porność na choroby),
2)
nie może wykazywać właściwości patogennych lub toksycznych dla organizmu gospodarza,
3)
powinien zawierać dużą liczbę żywych komórek mikroorganizmów (pomimoże nadal nieokreślone są dokładnie
skuteczne dawki probiotyków),
4)
powinien być zdolny do przeżycia i/iub namnożenia w środowisku jelita gospodarza (odporny na niskie pH i kwasy or-
ganiczne),
5)
nie powinien zmieniać składu i właściwości podczas okresu przechowywania, w określonych przez producenta
warunkach.
60) Fermentacja mięsa
Wędliny fermentowane są produkowane z różnego rodzaju mięsa, tluszcze zmieszanego z solą, z dodatkiem substancji peklujących i ziol oraz
poddane fermentacji, w której dominują bakterie fermentacji mlekowej. Z reguły dodawane są również sacharydy ponieważ podczas posmiertnej
gliolizy wiekszosc glokogenu jest przeksztalcana do kwasu mlekowego, także zawartosc glukozy nie pozwana na szybkie obnizenie pH. Stosujemy
bakterie w formie zliofilizowanej lub mrożonej . Ważny dla procesu jest Micrococcus – aromatyzacja wędlin. Problemem są źle przechowywane
mięsa, dlatego problem zanieczyszczeń, zarażeń grzybami pleśniowymi czy drożdzami.
Bakterie wykorzystywane:
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus brevis
Pediococcus acidilactici
Pediococcus pentosaceus
Lactobacillus curvatus
Lactobacillus sake
61) Grzyby strzępkowe, charakterystyka i znaczenie biotechnologiczne
_---Charakterystyka
heterotrofy
wielokomórkowce
tlenowce
termofilne i mezofilne,psychrofilne, namnażają się nawet w –10 i –15
przeprowadzaja bardzo intensywny metabolizm, w ciągu 24h ich masa może się zwiększyć 10 krotnie
duża aktywność biologiczna, rozkladają materie organiczną
występuja w formie pasożytów i saprofitów
dzialanie chorbotwórcze; mikotoksyny
w biotechnologi wojskowej jako broń biologiczna
20
wykorzystywane do produkcji
antybiotyków
enzymów ( Aspergillus,Penicyllum, Mucor,Rhizopus, Trichoderma
kwasów organicznych ( kwas cytrynowy, octowy,itakonowy, glukronowy,mlekowy)
lipidów
hormonów
produkcja żywności orientalnej( Penicillum, Fusarium ,Aspergillus)
czynnikow wzrostowych
zastosowanie w serowarstwie
przetwórstwa mięsne
oczyszczanie ścieków
kompostowanie odpadów organicznych
Gatunek
Enzym
Zastosowanie w przemyśle
Aspergillus oryzae Aspergillus
avamori Aspergillus niger
Rhizopus oryzae
a-amylaza
otrzymywanie syropów glukozowych,
cukiernictwo, piwo-warstwo, gorzelnictwo,
przetwórstwo zbożowe
Rhizopus nireus
Aspergillus avamori Aspergillus
niger
glukoamylaza
jw.
Aspergillus niger
Rhizopus sp.
pektynazy
klarowanie soków owocowych, winiarstwo,
przemysł owocowy
Aspergillus niger
Aspergillus nidulans Trichoderma
viride
Stachybotrys chartarum
celulazy
pektynogalakturonaz
a
przetwórstwo owoców, przemysł
paszowy, przemysł papierniczy
Penicillium roqueforti
Mucor sp.
Aspergillus oryzae
proteinazy
serowarstwo (dojrzewanie serów), przemysł
mięsny (poprawa kruchości tkanki -
tenderyzacja)
Aspergillus niger
Rhizopus sp.
Mucor sp.
lipazy
dojrzewanie serów, chemia
gospodarcza
Aspergillus niger Penicillium
sp.
oksydaza glukozowa przemysł spożywczy, przemysł
farmaceutyczny, analityka
biochemiczna
Aspergillus niger
katalaza
rozkład H
2
O
2
w środkach
spożywczych
62) Mikrobiologiczny rozklad produktów naftowych
-
bakterie redukujące siarczany
-
bakterie desulfulykacujne
-
Pseudomonas
-
Drożdże
-
Hoveocinis
Powstają gęste zemulgowane krople oleju ,wzrasta lepkość paliwa, zakwaszanie paliw, stosuje się mikrobiocyny w celu odnowy i
zahamowania rozwoju bakterii.
63) Mikrobiologiczny rozklad tworzyw sztucznych
-
Aspergillus niger
-
Aspergillus flavus
-
Penicillum luteum
-
Trichoderma
-
Bacillus subtilis
-
Pseudomonas
21
64) Znaczenie przemyslowe promieniowców
1) mineralizacja w utylizacji odpadów, węglowodany, tluszcze, bialka- Streptomyces- tlenowy
2) dzialanie negatywne
-
* mikrokorozja materialna
-
* niszczą rzeźby, malowidla, glownie olejne i ścienne
-
* rozklad papieru
- * występowanie w kryptach, szklanych grotach
-
* rozklad związków aromatycznych: lignina, wytarzają z nim GEOSMINĘ- nadaje charakterystyczny zapach
3) udzial w krązeniu azotu,wiążą azot
4) wytwarzanie antybiotyków- Streptomyces
-
* Streptomycyna
-
* chloramfenikol
-
* erytromycyna
-
* aktynomycyna
*glutamycyna
*polifungina – przeciwgrzybiczny, stosowany w formie aerozolu
•
* wankomycyna- wybiórcze, miejscowe zastosowanie
•
* gentamycyna- dziala w równch wypadkach , zakazenia G+ i G-
5) produkcja enzymów; proteaza, izomeraza glokozowa
6) wytwarzaja inibitory enzymów( hamuja ich dzialanie), pepstatyna, bestatyna, forfenicyna
7) wytwarzają sybstancje powierzchniowo czynne- kwas karboksylowy, pochodne trachalozy, - 8) niszcza blone cytuplazmatyczną
9) mogą przeksztalcać steroidy, np. możemy produkować kortyzol, hydrokortyzol, ostradiol, estrogeny
Produkty
Drobnoustroje
Enzymy:
proteaza
izomeraza glukozowa
Inhibitory enzymów (w nawiasie nazwa
enzymu):
bestatyna (aminopeptydaza B)
forfenicyna (alkal.fosfataza)
pepstatyna (pepsyna)
reticulol (fosfodiesteraza cAMP)
Substancje powierzchniowo czynne:
kwasy karboksylowe
pochodne trehalozy (dimykolowe, diacylowe)
Witaminy:
witamina B
2
Streptomyces griseus
Streptomyces sp., Actinoplanas missouriensis
Streptomyces olivorcticuli
Streptomyces flurovirialis
Streptomyces testaceus
Streptomyces moberensis
Nocardia sp.
Nocardia sp
Streptomyces olivaceus
65) Charakterystyka bakterii Acetobacter( pyt 48)
66) Podzial drobnoustrojów wykorzystywanych przemyslowo z uwagi na odżywianie się i źródla węgla;
*ze względu na odzywianie się
•
fotoautotrofy - samożywne organizmy korzystające z energii słonecznej. Do tej grupy należą glony, sinice,
nieliczne bakterie. Znajdują główne zastosowanie w oczyszczaniu ścieków i produkcji biomasy mikroorganizmów.
•
chemolitotrofy - organizmy korzystające z energii zawartej w zredukowanych związkach nieorganicznych. Do tej
grupy należą bakterie metanowe, wodorowe, żelazowe, nitrifikujące, siarkowe. Wykorzystywane są do biologicznego ługowania metali
oraz w oczyszczaniu ścieków.
22
•
heterotrofy - organizmy cudzożywne, dla których źródłem węgla, energii i elektronów są organiczne związki
chemiczne. Do tej grupy należy większość bakterii i grzybów. Są najpowszechniej wykorzystywane w różnych technologiach.
*ze względu na źródla węgla:
•
prototrofy - Drobnoustroje stosowane w większości procesów biotechnologicznych charakteryzują się niewielkimi
wymaganiami pokarmowymi, są w stanie same syntetyzować wszystkie składniki materiału komórkowego z pojedynczego źródła
węgla, np. z glukozy
•
auksotrofy - wymagają dodatku witamin, aminokwasów lub innych związków organicznych, specyficznych dla
drobnoustroju i prowadzonego procesu.
67) Clostridium
Clostridum - rodzaj bakterii Gram-dodatnich, beztlenowych pałeczek z typu Firmicutes, tworzących przetrwalniki. Rodzaj ten obejmuje ok
60 gatunków drobnoustrojów, powszechnie występujących przede wszystkim w glebie oraz przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt,
narządach rodnych kobiet, a także w wodzie i ściekach. Bakterie te cechują się możliwością wiązania azotu atmosferycznego oraz redukcji
siarczanów (IV). Większość bakterii z tego rodzaju to saprofity, przeprowadzające procesy fermentacyjne oraz rozkładające celulozę i
pektyny. Niektóre gatunki mają właściwości chorobotwórcze, uwarunkowane wytwarzaniem silnych egzotoksyn, inne są drobnoustrojami
oportunistycznymi.
•
- laseczka jadu kiełbasianego
•
- laseczka zgorzeli gazowej
•
•
- powodująca infekcje jelitowe szczególnie po kuracji antybiotykowej
•
- laseczka szelestnicy
•
- występuje w narządach rodnych kobiet
•
- występuje w skażonym mleku i serach, bakteria kwasu masłowego
Z wykladu od Lataly:
-przetrwalnikujące, G+, urzęsione, same się poruszają, beztlenowe, C.Pasteurianum-bezwględny beztlenowiec, C.Sporogenes- toleruje male
ilości O2
- występują formy mezo i termofilne
•
mezofile- 36 stopni- C. butiricum,C.tetani
•
termofile- C.thermoceticum
- ze względu na odczyn środowiska
•
neutrofilne – C.tetani
•
kwasolubne- C. acetobutylicum
- występowanie
•
gleba, woda, osady denne, przewód pokarmowy
•
w 1 gramie gleby wystepuje 100000 bakterii
- znaczenie
•
C.tetani- tężec, C.perfringens- zgorzel gazowa
•
C.butylicum- wytwarza jad kielbasiany, który jest egzotoksyną i ma silne właściwości antygenowe
•
Aktywnie wiążą azot w warunkach beztlenowych- C.butylicum, C.acetobutylicum
•
Tworzenie toksyn- znaczenie negatywne- bron bilogiczna, botulizm- zagrożenie życia glownie dzieci od 3-8 miesiecy
•
Zakarzenia ran
•
C.difficile- problem w szpitalach, zakażenia pokarmowe, wywoluje biegunki
23
-
problem hodowli Clostridium, warunki beztlenowe, 3 matody zapewniaja skutecznosc..sa gdzies opisane w którymś pytaniu
Wykorzystywanie przemyslowe:
-
Wytwarzanie enzymów- bakt sacharolityczne, proteolityczne, C.bifermentans- rozklad węglowodanów i bialka
-
Fermentacja aminokwasów- biorą udzial dwa minokway, jeden jest dawcą protonow, ulega utlenieniu, drugi zaś biorcą i ulega
redukcji- reakcja Stichlanda
-
Akumulacja azotu- war beztlenowe
-
Mogę wytwarzac alkohole
-
Produkcja witamin
-
Przeprowadzają fermentacje acetonowo-butanolową
-
Fermentacja metanowa- powstaje biogaz-metan- alternatywne źrodlo energii
-
Umożliwiają proces kompostowania, podnosza temperature do 70-80 stopni
-
Fermentowane substraty
Właściwości
Gatunek
I Fermentacja sacharydów
Fermentacja celulozy
produkty fermentacji: kwas
octowy, mlekowy, bursztynowy, etanol, CO
2
, H
2
C. cellobioparum
C. thermocellum
Fermentacja sacharydów,
w tym skrobi i pektyn
produkty fermentacji: aceton,
butanol, etanol, izopropanol,
kwas masłowy, octowy, pro-
pionowy i bursztynowy, CO
2
,
H
2
, niektóre wiążą N
2
C. butyricum
C. acetobutylicum
C. pasteurianum
C. perfringens
C. thermosulfurogenes
Fermentacja sacharydów
głównie do kwasu
octowego
całkowita synteza kwasu octowego z CO
2
, u niektórych
gatunków obecne cytochromy
C. aceticum
C. thermoaceticum
C. formicoateticum
Fermentacja tylko pentoz
lub metylopentoz
produkty fermentacji: kwas octowy, propionowy, propanol,
CO2, H
2
; komórki okrągłego kształtu tworzące lewoskrętne
helikalne łańcuszki
C. methylpentosum
II Fermentacja aminokwasów
produkty fermentacji: kwas octowy, kwasy tłuszczowe,
NH
3
CO
2
, czasami H
2
, niektóre również fermentują
sacharydy do kwasu octowego i masłowego; mogą
produkować egzotoksyny
C. sporogenes
C. tetani
C. botulinum
C. tetanomorphum
C. propionicum
III Fermentacja
sacharydów lub aminokwasów
produkty fermentacji glukozy: kwas octowy i mrówkowy,
niewielkie ilości kwasu izomasłowego i izowalerianowego
C. bifermentans
IV Fermentacja puryn
produkty fermentacji; kwas octowy, CO
2
, NH
3
C. acidiurici
V Fermentacja etanolu do
kwasów tłuszczowych
produkty fermentacji: kwas masłowy, kapronowy i H
2
,
wymagają octanu jako akceptora elektronów; nie
wykorzystują sacharydów, aminokwasów i puryn
C. kluyveri
68) Metoda ociekowa w produkcji kwasu octowego ( pyt 75)
69) Bacillus thiurigensis
do poszczególnych rzędów owadów, na cztery klasy: od Cryl do CryIV: a te dalej - na podklasy i odmiany. Przykładowo białko δ-
endo-toksyny CrylA(c) jest toksyczne względem wielu owadów z rzędu Lepidoptera, ale tylko dla trzech gatunków z rodziny Endotoksynę tych
bakterii stosuje się w ochronie roślin. δ-endotoksyny Bacillus thuringiensis dzieli się, ze względu na specyficzność w stosunku Torticidae.
Poszczególne szczepy bakterii Bacillus thuringiensis mogą produkować 5-toksyny o wybiórczej specyficzności. Przykładowo toksyny ze szczepu
24
Bacillus thuringiensis ssp. tenebrionis są szczególnie aktywne w stosunku do owadów z rodzin Chrysomyelidae i Tenebrionidae, a toksyny ze
szczepu Bacillus thuringiensis ssp. japonensis w stosunku do Scarabeidae. Ta ukierunkowana specyficzność 5-toksyn ma najprawdopodobniej
związek z ich wiązaniem się z odpowiednimi receptorami na powierzchni komórek nabłonka jelita danego owada. Brak receptorów rozpoznających
określone toksyny decyduje o niewrażliwości owadów.
Bacillus thuringiensis jest stosowany coraz powszechniej do zwalczania owadów w rolnictwie i leśnictwie. Równocześnie prowadzone są
badania nad wyeliminowaniem kilku niekorzystnych cech dotychczas stosowanych preparatów. Chodzi tu głównie o zwiększenie ich trwałości, a
także o wyeliminowanie z nich spór i niektórych metabolitów wtórnych (m.in. (δ-egzotoksyny i hemolizyny, które mogą być toksyczne dla wiciu
organizmów).
Badania
te
polegają
na
wprowadzaniu
genów
kodujących
5-endotoksyny Bacillus thuringiensis do innych komórek bakteryjnych (m. in. Pseudomonas fluorescens, Bacillus megaterium czy Bacillus
sphaericus, który również produkuje swoiste toksyny w stosunku do owadów z rzędu Diptera) lub na ich wprowadzaniu do roślin. Uprawa takich
transgenicznych odmian roślin pozwala na zwalczanie owadów i ich larw żerujących wewnątrz rośliny.
Również niektóre inne gatunki Bacillus (wspomniany już Bacillus sphaericus, Bacillus cereus, Bacillus popilliae) wytwarzają toksyny o
białkowej naturze, aktywie w zwalczaniu owadów.
70) Zastosowanie mikroorganizmów do produkcji antybiotyków
Mikroorganizmy wykorzystywane do produkcji antybiotyków to:
Promieniowce- wytwarzaja około 80% znanych stosowanych antybiotyków
Pleśnie- około 20%
Bacillus, Pseudomonac- reszte, kilka procent
Koniec tego dobrego..reszta w pytaniu numeros 41
a jak komus nie starczy to na slajdach jest tego w pizduuu..milego nauxa..jakby rzekla
Dorocia
71) Metoda wglębna w produkcji kwasu octowego ( pyt 75)
73) Znaczenie biotechnologiczne bakterii G+
Bakterie Gram-dodatnie, G+ - bakterie barwiące się na niebiesko w barwieniu metodą Grama. W budowie komórki bakterii G+, w
przeciwieństwie do Gram-ujemnych, nie wyróżnia się zewnętrznej błony komórkowej. Ściana komórkowa bakterii G- jest cieńsza od
bakterii G+.
Bakterie patogenne :
gronkowce (Staphylococcus)
paciorkowce (Streptococcus)
laseczka tężca (Clostridum tetani)
laseczki zgorzeli gazowej (Clostridium perfringens)
laseczka wąglika (Bacillus anthracis)
maczugowiec błonicy (Corynebacterium diphtheriae)
prątek gruźlicy - Kocha (Mycobacterium tuberculosis)
prątek trądu (Mycobacterium leprae)
Wykorzystanie biotechnologiczne:
-
są to bakterie wytwarzające metabolity stosowane jako konserwanty żywności ( zamiana konserwacji chemicznej na biologiczną- w
Polsce do konserwacji serów np. nizyna ( nieszkodliwa dla czlowieka, rozklada się w organizmie)
-
S.brevis- laktobrewina- również konserwant żywnosci
-
Lactobacillus plantarum- laktolina
-
Lactobacillus acidophilum- acidofily, te wszystkie metabolity zastępują konserwanty żywności
25
74) Metody hodowli bakterii Clostridium
Wzrost bakterii beztlenowych możliwy jest jedynie w warunkach obniżonego potencjału oksydoredukcyjnego. Warunki takie można
uzyskać za pomocą metod fizycznych i chemicznych lub biologicznych. Wyróżnia się trzy główne metody hodowli bakterii beztlenowych:
-
metody fizyczne
polegające na usunięciu mechanicznym powietrza lub absorbcji tlenu,
-
metody chemiczne
z zastosowaniem substancji redukujących tlen,
-
metody biologiczne
oparte- na wspólnej hodowli drobnoustrojów tlenowych i beztlenowych.
Metody fizyczne
Metody fizyczne polegają na usunięciu tlenu przez:
a)
ogrzanie pożywki na łaźni wodnej lub w parze bieżącej i szybkie schładzanie, a następnie pokrycie jej powierzchni
warstwą płynnej-, sterylnej parafiny; powoduje to obniżenie pH pożywki z 0.1 do 0.03 V,
b)
usunięcie powietrza pompą próżniową i hodowli w anaerostacie lub w eksykatorze próżniowym;
po usunięciu powietrza może być wprowadzony gaz obojętny (azot, wodór),
c)
absorbcję tlenu z podłoży płynnych przez dodatek tkanki roślinnej (ziemniak, marchew) lub zwierzęcej (wątroba,
nerki), a następnie pokrycie powierzchni pożywki warstwą jałowej, ciekłej parafiny lub mieszaniną wazeliny z parafiną ciekłą; przed posiewem
podłoże należy zregenerować przez wygotowanie,
d)
hodowlę beztlenowców w wysokim słupie pożywki agarowej w probówkach; w tym celu upłynnioną pożywkę ochładza
się do temp. 48°C i badany materiał wprowadza się za pomocą pipety na dno probówki; zawartość probówki należy dokładnie wymieszać;
powierzchnię pożywki pokrywa się następnie warstwą parafiny
i pozostawia do zestalenia podłoża.
Metody chemiczne
Metody chemiczne polegają na wiązaniu tlenu przez substancje redukujące," łatwo utlenialne. Substancje te mogą być dodane do
pożywki lub też umieszczone poza nią. Jako związki redukujące dodawane do pożywek, stosuje się najczęściej: 0.5-1% roztwór glukozy lub
0.1% roztwór Na
2
SO
3
, opiłki żelaza zredukowanego w strumieniu H
2
. Stosuje się również substancje działające biologicznie, takie jak:
cysteina, glutation, kwas askorbinowy, siarczyn sodowy, tioglikolan sodowy. Poza pożywką stosuje się natomiast płyn Büchnera złożony z
mieszaniny pirogallolu i ługu lub nasyconego roztworu węglanu sodu w stosunku 1:1
Metoda biologiczna Fortnera
Metoda ta polega na hodowli drobnoustrojów tlenowych (np. bakterii
Bacillus subtilis
) lub względnych beztlenowców z
beztlenowcami (np. bakterii
Clostridium sporogenes
). Na płytce Petriego w zastygłej pożywce agarowej wycinamy wąski pasek
oddzielający dwa pola płytki. Na jednym z nich metodą rozmazu wysiewamy kulturę zużywającą tlen w czasie wzrostu, a na drugim szczep
beztlenowca. Płytkę uszczelniamy plasteliną lub parafiną i inkubujemy. Najpierw, korzystając z obecności tlenu w środowisku, wyrośnie
drobnoustrój tlenowy, który wykorzystując tlen, stworzy warunki odpowiednie do wzrostu beztlenowca.
75) Metody produkcji kwasu octowego
3 metody wytwarzania kwasu octowego;
-
powierzchniowa (orleańska)
-
ociekowa (wiązana)
-
wglębna (bezwiórowa)
powierzchniowa:
jest metodą bardzo starą. Gdy pozostawi się wino w płaskim naczyniu lub kadzi fermentacyjnej i pozwoli na jego„zaszczepienie" przez
muszkę owocową Drosophila, na powierzchni wytworzy się błonka zwana mycoderma aceti, składająca się z komórek Acetobacter xylinum
unieruchomionych na włókienkach celulozy. Proces zakwaszania jest bardzo powolny, lecz może być stosowany w warunkach domowych.
Metoda naturalna, ilość kwasu octowego około 8%, otrzymujemy ocet winnyo charakterystycznym zapachu i smaku
26
ociekowa:
obejmuje te procesy, w których bakterie są „związane" z nośnikiem na porowatym materiale roślinnym (wytłoczyny z winogron, łodygi
winorośli) w naczyniach napowietrzanych przez wytrząsanie. W technice „szybkiego zakwaszania" płyn zawierający alkohol jest
kilkakrotnie przeprowadzany przez naczynia wypełnione wiórami bukowymi. Kolumny takie, zawierające unieruchomione bakterie,
nawietrza się od dołu. Proces ten ma tę przewagę nad innymi, że powstający ocet nadaje się do spożycia w gospodarstwach domowych bez
dodatkowego filtrowania w celu usunięcia bakterii. Niektóre kolumny są w użyciu od ponad 50 lat i wciąż dają dobre wyniki. Latala podal,
ze chodzi tu o material aki jak kolby kukurydzy, pumeks, węgiel drzewny.Material musi być lekki, o dużej powierzchni idużej chlonności.
Dzieli się na dwie metody:
-
stojakowa
-
generatorowa- proporcjonalne wprowadzenie zacieru do materialu, zacier czyli brzeczka sklada się z
•
14% etanol
•
1-3% kwasu octowego
•
ekstrakt slodowy – glukoza
•
sole ineralne-azot,fosfor
wglębna
Opisane tradycyjne techniki są jednakże wypierane przez fermentacje zanurzone. Do tego celu stosuje się
fermentory – acetatory ( 2 metry średnicy i 4 metry szerkości, pojemność 17 tyś dm3, czas trwania procesu 40-48 h, max stezenie kw
octowego 10-15%) pozwalające na odpowiednie nawietrzanie oraz rozpraszanie ciepła. Niedogodność procesu : obecność w surowym
produkcie dużych ilości biomasy.
76) Fermentacja pieczywa
Produkcja pieczywa w oparciu o proces fermentacji daje ciastu trwale spulchnienie, bakterie ponadto uczestniczą w powstawaniu wielu
zwiazkow nadających ciastu charakterystyczny smak i aromat . Dla uzyskania dobrego spulchnienia dodaje się także w ostatnich etapach S.
Cerevisie. Substancją decyującą o poprawie wzrostu bakterii fermentacji mlekowejjest ryboflawina produkowana przez S.cerevisie. Bakterie
fermentacji mlekowej obniżają pH do poziomu optymalnego dla wzrostu drożdzy.
Bakterie wykorzystywane w fermentacji pieczywa w postaci szczepionek piekarskich
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus fermentum
Lactobacillus brevis
Lactobacillus sanfranciscensis
Zakwasy piekarskie:
Lactobacillus plantarum – odpowiada za elastycznosc i trwalosc ciasta
Lactobacillus sanfranciscnsis – aktywuje rozklad maltozydo glukozy i glukozo 1 fosforanu, jest to istotne ponieważ maltoza stanowi ponad 60%
wolnych cukrów w mące
77.
Znaczenie mikrobiologiczne w produkcji chleba
S. cerevisiae – wypiek chleba. Spulchnienie ciasta przez wytworzenie podczas fermentacji CO2- wpływ na objętość i porowatość
chleba. Tworzenie smakowo-zapachowych cech chleba.
Bakterie fermentacji mlekowej – wytwarzają kwasy organiczne zakwaszają ciasto, tworzenie prawidłowej struktury ciasta,
zahamowanie rozwoju niepożądanych drobnoustrojów z mąki. Tworzenie zapachu i aramatu chleba. Rozkład cukrów.
78. Bioremediacja bydła
Bioremediacja bydła polega na wzbogacaniu mikroflory znajdującej się w żwaczu zwierząt w celu np. uodpornienia zwierzęcia na
toksyczne działanie niektórych roślin. Odżywianie przeżuwaczy zależne jest od fermentacji zachodzącej w żwaczu. Bakterie
rozkładają wielocukry z paszy na kwasy tłuszczowe (octowy, propionowy...), które są źródłem węgla i energii. Zniszczenie flory
żwacza może być śmiertelne. Np. w Australii pasące się bydło czasami zjada roślinę o nazwie Leucaenia. Wytwarza ona mimozynę,
która chroni ją przed pasożytami ale dla bydła jest toksyczna. Zauważono, że niektóre zwierzęta na Hawajach mogą ją jeść bez
ubocznych skutków i wysunięto hipotezę, że istnieją składniki mikroflory zwierząt odpowiedzialne za detoksykację. Naukowcy
założyli hodowlę wzbogaconą w zawartość żwacza zwierząt z Hawajów na podłożu, na którym mimozyna była jedynym źródłem
węgla i energii. Wyizolowano w ten sposób bakterie degradujące mimozynę do nietoksycznych związków. Bakterie po dodaniu ich
do paszy bydłu zasiedliły się skutecznie w ich żwaczu.
27
79.
Wirusy o znaczeniu technologicznym
Adenowirusy- wirusy powodujące normalnie infekcje ukl. Oddechowego
Wykorzystanie adenowirusów w terapii wirusowej (namnażanie wirusów do niszczenia nowotworów). Stosuje się 2 różne strategie:
1. Przekształcenie wirusów by skutecznie zarażały i niszczyły wyłącznie komórki nowotworowe. Polega na przyłączeniu do
osłonki białkowej cząsteczki adaptorowej, aby uniemożliwić mu przeniknięcie do zdrowej komórki tylko ukierunkować go na
komórki nowotworowe.
2. Wbudowanie sekwencji DNA (promotora) specyficznej dla danego typu nowotworu w pobliżu genów wirusa. Promotor
pozwala danemu genowi wirusa działać tylko wew. Komórki rakowej umożliwiając replikacje i rozerwanie komórki.
Przekształcony wirus może wniknąć do zdrowej komórki, jednak tam się nie namnaża.
80. Charakterystyka drożdży browarniczych w aspekcie technologicznym ???
Fermentacja dolna: S. Uvarum (Polska), Bretanomyces (Anglia), Saccharomycedes (Wielka Brytania), drożdże kłaczkujące,
pod koniec fermentacji opadają na dno tworząc osad, temp: 5 –12 C, czas: 10 –14 dni, powstaje piwo jasne
Fermantacja górna: S. Cerevisiae, drożdże pyliste, na powierzchni brzeczki tworzą czerwone plamy, temp: 16-24 C
Cechy:
Szybkość wzrostu i wydajność masy komórkowej
Wysoka czystość mikrobiologiczna
Zdolność do prowadzenia szybkiej fermentacji cukrów brzeczki
Wytwarzaja związki smokowe i aromatyczne
Właściwa szybkośc asadzania się komórek- wolniejsza w fermentacji górnej
81. Grzyby strzępkowe. Proteinazy i celulazy
Proteinazy- wykorzystywane w serowarstwie (dojrzewanie serów), przemysł mięsny. Mucor ssp., Penicillum roqueforti,
Aspergillus oryzae
Celulazy- wykorzystanie w przetwórstwie owoców, p. paszowy, p. papierniczy
Aspergillus niger, Trichoderma viride
82. Bakteriocyny
83. Clostydium , przemysł i znaczenie w rozkładzie białek
Fermentacja, rozkład białka i aminokwasów – właściwości proteolityczne C. Tetani, C. Sporogenes, C. Butylinum, C.
Propionicum
84. Biotransformacja Bacillus
1-etapowe chemiczne przekształcenie egzogennych związków organicznych w podobnie strukturalne związki dokonywane przez
zywą komórkę.
Reakcje enzymatyczne.
Proces ten nie jest celem działanie komórki.
Procesy biotransformacyjne:
1. hydroliza estrów- drobnoustroje rozkładają estry pod wpływem enzymu estalazy. Enzym jest produkowany przez B. Subtilis i
B. coagulans
2. produkcja aminokwasów- w przyrodzie L-aminokwasy są produkowane na drodze biosyntezy, D- aminokwasy (p.
farmaceutyczny) otrzymuje się metodami chemicznymi i biologicznymi B. brevis
3.
produkcja antybiotyków- głównym półproduktem do otrzymania półsyntetycznej penicyliny jest kwas 6-aminopenicylinowy.
Jest on otrzymywany na drodze biotransformacji penicyliny G. W biotransformacji bierze udział pleśń z rodzaju Penicillum.
B. megaterium
4.
steroidy- przekształcenie kortyzolu do pernizolu. B sphericus
85. Metody wydzielania kwasu cytrynowego w podłożu
1. powierzchniowa-
grzyb rozwija się na powierzchni pożywki
surowiec: melasa
28
plecha: 2-3 cm grubości
czas produkcji: 180-200 h
temp. 30 C
2. wgłębna
grzybnia rozwija się na całej objętości pożywki
bioreaktory
substrat: węglowodany
czas produkcji: 120-160 h
temp. 30 C
3. na pożywkach stałych
surowiec: otręby, wytłoki z trzciny buraczanej i cukrowej
86. Grzyby strzępkowe, a amylaza
a-amylaza- otrzymywanie syropów glukozowych, cukiernictwo, piwowarstwo, gorzelnictwo, przetwórstwo zbożowe
Aspergillus oryzae, A. Niger, Rhizopus oryzae
87. Bacillus, a przemysł enzymatyczny
60% stanowi proteinaza p. enzymatycznego. Rozkłada ona białka.
a-amylaza – rozkłada węglowodany
bacillus stosowany do produkcji enzymów:
klasa A – wytworzone enzymy nie są testowane – B. Subtilis
klasa B - wytworzone enzymy testowane pod wzgłedem toksyczności – B. Licheniformis, B. Coagulans, B. Megaterium,
B. circulans
klasa C – enzymy stosowane w przetwórstwie spożywczym, mogą być patogenne – B. Cereus, B. Anthracis
88. Proteinazy i alfa amylazy
Proteinazy- wykorzystywane w serowarstwie (dojrzewanie serów), przemysł mięsny. Mucor ssp., Penicillum roqueforti,
Aspergillus oryzae
a-amylaza- otrzymywanie syropów glukozowych, cukiernictwo, piwowarstwo, gorzelnictwo, przetwórstwo zbożowe
Aspergillus oryzae, A. Niger, Rhizopus oryzae
89. Bakteriocyny
90. Bakterie kwasu mlekowego
Różne kształty: koliste, laseczki
Wspolna cecha: biorą udział w fermentacji mlekowej, wytwarzają kwas mlekowy
Substraty: węglowadany
Mezofilne(37 C) L. Plantarum, L. Casei, L. lactis
Termofilne( 80 C): L. delbrueckii, S. thermophilus
Oddychanie: wzgłednie beztlenowe
Występuja wszędzie- przewód pokarmowy, gleba, mleko
Homofermentacja- czysta, pożądana, powstaje tylko kwas mlekowy, L.plantarum, L. Lactis, S. Lactis, S. Cremonis
Heterofermentacja- oprócz kw. Mlekowego są produkty uboczne, niepożądana, S. Diacetilactis: kw, mlekowy, kw, octowy,
diacetyl, Leuconostoc mesenteroides: kw, mlekowy, octowy, CO2, śluz, E. Coli: kw, mlekowy, octowy, etanol Lactobacillus
brevis: kw, mlekowy, octowy CO2, mannitol.
91.Podział Bacillus z uwagi na temperaturę i pH
temperatura:
psychrofilne- B. Psychrophilis
mezofilne- B. subtilis
termofilne- B. thermorumer
pH:
alkalofilne- B. Alcalophilus, B. Lentus
neutrofilne- B. subtilis, B. coagulans, B. licheniformis
kwasolubne- B. coagulans
92.
29
93. Przemysłowe wykorzystanie bakterii fermentacji mlekowej
Bakterie kw. mlekowego powodują:
-poprawę cech organoleptycznych (smak, aromat, konsystencja) - diacetyl, aldehyd octowy
-obniżenie pH -> konserwacja produktów biologicznych
-wzrost wart. odżywczych
Fermentowane produkty mleczarskie
Lactococcus lactis
Lactococcus cremonis
Lactococcus. diacetylactis
Leuconostoc mesenteroides
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus delbrueckii
Lactobacillus helveticus
Lactobacillus casei
Fermentowane produkty owocowo warzywne
Leuconostoc mesenteroides
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus brevis
Lactobacillus pentosus
Fermentacja mięsa i ryb
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus brevis
Lactobacillus curvatus
Lactobacillus sake
Pediococcus acidilactici
Pediococcus pentosaceus
Napoje alkoholowe, kawa, kakao
Oenococcus oenos
Lactobacillus delbrueckii
Sosy sojowe
Lactobacillus delbrueckii
Pediococcus sp.
Fermentowane pieczywo
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus fermentum
Lactobacillus brevis
Lactobacillus sanfranciscensis
30
Produkcja kwasu mlekowego - Lactobacillus delbrueckii
Produkcja dekstranu - Leuconostoc mesenteroides
Produkcja nizyny - Lactococcus lactis
Preparaty probiotyczne
Lactobacillus acidophilus
Bifidobacterium sp.
94. Mikrobiologiczny rozkład drewna i materiałów drewnopochodnych
95. Metoda powierzchniowa produkcji kwasu cytrynowego:
-grzyb na powierzchni pożywki
-tworzy plechę (2-3 cm)
-surowiec: melasa
-czas trwania: 180-200 h
-temperatura: 30
o
C
96. ???
97. Klasyfikacja technologiczna promieniowców
Actinomyces
Nocardia
Streptomyces
Charakterystyczne
wybarwienie
Gram-dodatnie
Gram-dodatnie
(barwią się słabo)
słabo kwasooporne
Gram-dodatnie
Wymagania
tlenowe
całkowicie lub
względnie beztlenowe
ściśle tlenowe
ściśle tlenowe
Epidemiologia
część fizjologicznej
flory (gardła i przewodu
pokarmowego)
przeważają w glebie,
czasami izolowane z
plwociny zakażonych
osób
występują w glebie
i wodzie
Objawy
kliniczne
powodują ropnie z
żółtymi ziarnami
powodują zakażenia
podskórne i płucne
powodują podskórne
zakażenia z ziarnami
(mycetoma)
Rozmnażanie
nie tworzą spór
nie tworzą spór
tworzą spory
31
98. Mikrobiologiczny rozkład materiałów i produktów malarskich
-zawierają wodorozpuszczalne polimery oraz żywicę
-jest to rozkład celulozy
-produkty malarskie są atakowane w fazie produkcji, dystrybucji, magazynowania i użytkowania
-pojawienie śluzu
-wydzielenie gazów
-wzrost kleistości
-pojawienie się przebarwień
W świeżej farbie emulsyjnej:
-Pseudomonas
-Proteus
-E.coli
-grzyby (Penicillium, Alternaria, Saccharomyces)
Powłoki malarskie zawierają:
-Aspergillus flavus
-Cladosporium
-Fusarium
-Bacillus
-Sarcina
99. Kwas jabłkowy i winowy. Wykorzystanie przemysłowe
100.Produkty???
101.Charakterystyka drożdży winiarskich w zależności od….
102.Zanieczyszczenia mikrobiologiczne w browarnictwie
103.….
104.Podział Bacillus z uwagi na tlen, wiązanie i ciśnienie
Podział ze wzgl. na tlen:
-tlenowe
Podział ze wzgl. na oddychanie:
-redukcyjne – B. licheniformis (oddychanie azotanowe)
-fermentacyjne – B. cereus
32
- B. subtilis
- B. macerans
- B. coagulans
- wiążące azot – B. macerans
-B. azotophixaus
Podział ze wzgl. na odporność na ciśnienie osmotyczne:
- halofilne – B. malines
- B. halophilus
105.Porównanie bakterii drożdży heterotroficznych
Heterotrofy - organizmy cudzożywne, dla których źródłem węgla, energii i elektronów są organiczne związki chemiczne. Do tej grupy należy
większość bakterii i grzybów. Są najpowszechniej wykorzystywane w różnych technologiach.
Drobnoustroje stosowane w większości procesów biotechnologicznych charakteryzują się niewielkimi wymaganiami pokarmowymi. Najczęściej są to:
Prototrofy - same syntetyzują wszystkie składniki z pojedynczego źródła węgla, np. z glukozy. Auksotrofy - wymagają dodatku witamin,
aminokwasów lub innych związków organicznych, specyficznych dla drobnoustroju i prowadzonego procesu.
Bakterie
-większość to organizmy heterotroficzne (chemoorganotrofy):
•
beztlenowe (Pseudomonas, Desulfovibrio, Clostridium, Propionibacterium, bakt. mlekowe)
•
tlenowe (Azotobacter, Acetobacter, Gluconobacter, Nocardia, Mycobacterium)
-bakterie dzieli się na:
•
saprofity (są to organizmy żywiące się martwą materią organiczną)
•
pasożyty (żyją kosztem żywiciela – bakt. chorobotwórcze)
•
symbionty (żyją w symbiozie z innymi organizmami)
- wydzielają do środowiska enzymy, które rozkładają materię organiczną (białka, węglowodany, tłuszcze) w podłożu. Powstałe w ten
sposób związki organiczne są osmotycznie wchłaniane przez komórkę bakteryjną
Drożdże
- chemoorganotrofy - wykorzystują związki organiczne jako źródło węgla i energii
•
saprofity - odżywiające się związkami organicznymi pochodzącymi z rozkładu martwych szczątków roślin i zwierząt
•
pasożyty – wykorzystują stale lub okresowo organizm żywiciela jako źródło pożywienia lub/i środowisko życia
Źródła związków dla chemoorganotrofów:
- źródła C
33
•
monosacharydy (glukoza, fruktoza, mannoza)
•
disacharydy (sacharoza, rzadziej laktoza)
•
trisacharydy (rafinoza)
•
polisacharydy (skrobia, pektyna)
•
alkohole (etanol, metanol, etanodiol, glicerol)
•
niektóre kwasy organiczne
- źródła N
•
peptony
•
ekstrakt drożdżowy
•
jony NO
3
-
, NO
2
-
-źródła P
•
fosforan amonu
•
fosforany potasu
-źródła Ca i Mg
•
woda wodociągowa
106.Metabolity wytwarzane przez bakterie probiotyczne
107.Mikrobiologiczny rozkład włókna i tkaniny
- składniki materiałów wykończeniowych w budownictwie (bawełna, wełna, poliamid, polietylen)
- 1g bawełny zawiera
- 10
9
bakterii
- 3x10
7
promieniowców
- 2x10
7
grzybów pleśniowych
-włókna tylowe (len) są atakowane przez:
•
Celluvibrio
•
Cellulomonas
•
Streptomyces
•
Aspergillus
-wełna jest atakowana przez:
•
Bacillus subtilis
•
Chromobacterium
•
Pseudomonas
34
108.Znaczenie technologiczne bakterii gramm-
-wytwarzają enzymy pozakomórkowe
-są to ektoenzymy (lipazy,proteazy)
-mogą one rozkładać związki wielkocząsteczkowe
-G(-) są odporne na działanie lizozymu i detergentów
-nie przyswajają barwników anilinowych
-są trudniejsze w obróbce genetycznej
Przykłady:
E. coli
- łatwo przyjmuje materiał genetyczny (wbudowuje w swoje DNA)
- posiada szeroki wachlarz enzymów
-rozkłada celulozę dzięki celulazie
-wykorzystywane do prod. szczepionek
- wytwarza antybiotyki toksyczne dla organizmów
Acetobacter
-produkcja octu
-procesy biodegradacyjne
-szeroki wachlarz enzymów
Pseudomonas
-szeroki wachlarz enzymów
-procesy bodegradacyjne
-produkcja szczepionek
-chorobotwórczy (ropnie, stany zapalne)
Zymomonas
- produkcja etanolu
- fermentacja taka jak u drożdży
109.Grzyby strzępkowe. Produkcja kwasu cytrynowego i jego zastosowanie
Trzy metody produkcji kwasu cytrynowego:
1. Powierzchniowa (pyt. 94)
2. Wgłębna
-surowce: cukry, soki cukrownicze
35
-czas: 120-160 h
-temp.: 30
o
C
3. Na pożywkach stałych
-surowce: otręby, wytłoki z trzciny cukrowej
Zastosowanie:
-przemysł spożywczy, fermentacyjny, metalurgiczny, farmaceutyczny
-konserwacja produktów
-zapobiega jełczeniu
-udział w spalaniu metali
-mleczarstwo ( usuwa kamień mleczny z urządzeń)
-produkcja win (zakwaszanie)
110.Cel stosowania starterów
-wytwarzanie kw.mlekowego
-koagulacja białek
-szybsze tworzenie skrzepu w mleku
-dojrzewanie (przemiany proteolityczne)
-zahamowanie rozwoju szkodliwych bakterii
111.Clostridium. Chorobotwórczość
-G(+)
-beztlenowa
-orzęsiona
-laseczka
-wytwarza endospory
-C. tetani – tężec
-C. perfringens – zgorzel gazowa
-C. difficiele – biegunki odwadniające
-C. butylicum – gnicie ziemniaków, psucie kiszonek
-C. botulinum – botulizm (jad kiełbasiany)
-C. ghoni - występuje w narządach rodnych kobiet
36