Mikrobiologia żywności. Wykład 1. 18.02.2011r.

Literatura: „Mikrobiologia techniczna”-Libudzisz/Kowal

„Mikroorganizmy i środowiska ich wystepowania” wyd. PWN.

Mikrobiologia – dział nauki o najmniejszych organizmach żywych – drobnoustrojach.

Obejmuje: wirusy, bakterie i organizmy bakterio podobne, grzyby, pierwotniaki, glony jednokomórkowe.

Wszystkie drobnoustroje nie posiadają tkanek.

Ogółem:

1. Virales

2. Procaryota (bez jądra)

3. Eucaryota

5 królestw

1. Procaryota

2. Protista

3. Fungi

4. Planta

5. Animalia

Różnice między procaryota a eucaryota

Brak jądra

Posiadają nukleoid posiadają wyraźnie

uformowane jądro

Bardzo słabo

Wyposażone w

Organella wewnętrzne.

SYSTEMATYKA

|Królestwo (Regnum) – największa grupa obejmująca liczne gromady i wiele klas

|Gromada (Divisio)- obejmuje mniejsze grupy

|Klasy (Classis) – coraz bardziej szczegółowe podobieństwa

|Rząd (order)

|Rodzina (familia)

|Rodzaj (genus)

|Gatunek (species) – wykazujący zdolność do krzyżowania; podstawowa jednostka systematyczna.

WŁAŚCIWOŚCI MIKROORGANIZMÓW

- małe rozmiary

- mała masa i mała objętość – łatwość przenoszenia się

- szybkie rozmnażanie ( czas podwojenia 15 min – 2 godz.)

- wielka liczebność populacji

- intensywna przemiana materii

- plastyczność (różnorodność) metaboliczna

- olbrzymie możliwości przystosowawcze (adaptacja)

- decydujący udział w obiegu węgla, azotu, fosforu, siarki w przyrodzie

- produkcja białka (szybkość jego uzyskiwania)

A także

- wytwarzanie antybiotyków

- wytwarzanie enzymów łatwych do izolacji

- możliwość badania na populacjach mikroorganizmów czy przenoszenia cech genetycznych.

CECHY CHARAKTERYSTYCZNE

- Nie tworzą tkanek o wspólnych ścianach (błonach) z komórkami sąsiadującymi.

- Są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie – występują w glebie, wodzie, powietrzu.

1 gram gleby może zawierać miliardy drobnoustrojów w tym około

30-50 gatunków grzybów

200-2500 gatunków bakterii

10-20 gatunków promieniowców.

Liczba drobnoustrojów jest tym większa im więcej jest zanieczyszczeń.

Wody powierzchniowe bogate w mikroflorę, a ubogie są wody gruntowe.

Na 1g sera 500mln komórek

1 cm³ kwaśnego mleka 5mld komórek

1 cm³ fermentującego wina ok. 350mld komórek.

-

Objętość 1 komórki to ~ 52 nanometry³, czyli 1mld komórek ~ 0,00052 cm³

-

Powierzchnia 1 komórki ~ 3,14 nanometrów³

-

Gleba jest bardzo bogata w drobnoustroje.

Drobnoustroje wykazują dużą szybkość rozmnażania

Czas generacji okres, w którym następuje podwojenie liczby komórek.

Wykładnik potęgi odpowiada liczbie podziałów, czyli generacji. Wykazują jednokomórkową budowę organizmu. Dzięki tej własności łatwiej adaptują się do warunków zewnętrznych i nowych źródeł pożywienia. Wykazują dużą tolerancję na temperaturę ( od -18stopni C do +98stopni C, a nawet powyżej 100stopni C. Tolerancja na pH od 1,5 do 9,0. Nie rozwijają się w pH 10-11 z powodu braku odporności.

Praktycznie nieograniczony zakres występowania, łatwo przemieszczają się, uczestniczą w mineralizacji ciał organicznych.

Zasadnicza rola w obiegu materii w przyrodzie – rozkładają szczątki roślinne i zwierzęce.

ROLA DROBNOUSTROJÓW W PRZYRODZIE

- udział w obiegu siarki, węgla, azotu w przyrodzie.

- drobnoustroje żyją w symbiozie z roślinami, utrzymują żyzność w glebie, mogą być wykorzystywane do oczyszczania środowiska z toksycznych związków.

Obieg węgla:

- drobnoustroje dokonują mineralizacji związków organicznych węgla, które powstają w procesie fotosyntezy i w ten sposób utrzymują równowagę w obiegu tego pierwiastka.

Powietrze ( 78% azot, 21% tlen, 0,03% dwutlenek węgla)

Rezerwy CO₂ są uzupełniane w procesie mineralizacji przez mniejsze zwierzęta i drobnoustroje.

Drogi rozkładu materii organicznej do CO₂ lub CH₄

- fermentacja

- oddychanie tlenowe

- oddychanie beztlenowe.