J.Gołębiowska „Mikrobiologia rolnicza.”
W.Duszkiewicz-Reinhard, R.Grzybowski, E.Sobczak „Teoria i ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej i technicznej.”
Fermentacja mlekowa
Charakterystyka homo i heterofermentatywnych bakterii fermentacji mlekowej.
Rozróżnia się właściwą fermentację mlekową, prowadzoną przez bakterie kwasu mlekowego, oraz rzekomą fermentację mlekową, prowadzoną przez inne bakterie wytwarzające kwas mlekowy jako jeden z produktów fermentacji. Właściwa fermentacja mlekowa może być homofermentacją (bakterie g+), gdy bakterie z przerobionych substratów wytwarzają prawie wyłącznie kwas mlekowy, oraz heterofermentacją, gdy oprócz kwasu mlekowego powstają w niewielkich ilościach inne produkty, jak np. kwas octowy, alkohole itp.. Bakterie właściwej fermentacji mlekowej nie stanowią jednolitej grupy pod względem morfologicznym oraz funkcjonalnym. Łączy je zdolność do fermentowania cukrów na kwas mlekowy, względna beztlenowość, brak ruchu, oraz brak zdolności przetrwalnikowania. Różnią się kształtem komórek, zdolnością kwaszenia, tolerancją na odczyn środowiska oraz stosunkiem do temperatury. Wszystkie bakterie właściwej fermentacji mlekowej są bardzo wymagające w stosunku do składu chemicznego podłoża. Ich naturalnym siedliskiem jest mleko oraz surowce roślinne, bogate nie tylko w azot organiczny, ale również w witaminy i substancje biologicznie czynne. W tych warunkach bakterie fermentacji mlekowej stały się auksotrofami, które w środowisku bytowania muszą znaleźć różne aminokwasy, oraz witaminy. Auksotrofy nie są w stanie produkować-syntetyzować pewnych związków takich jak witaminy- np. biotyna, kwas nikotynowy; aminokwasy; zasady purynowe i pirymidynowe. Bakterie mlekowe nazywane są ułomnymi metabolicznie, ponieważ w wyniku ewolucji, gdy przebywały w środowisku niezwykle bogatym w składniki odżywcze jakim jest mleko, utraciły zdolność do syntezy pewnych substancji. Nie mają one enzymów rozkładających skrobię i błonnik. Wśród bakterii fermentacji mlekowej można wyróżnić gatunki przystosowane do życia w środowisku roślinnym lub w mleku. Wprowadzane są takie nazwy gatunkowe jak: Lactobacterium, Thermobacterium lub Betabacterium dla uściślenia klasyfikacji tej grupy. Bakterie rzekomej fermentacji mlekowej reprezentują gatunki takie jak: Escherichia coli i Aerobacter aerogenes. Są to gatunki bardzo rozpowszechnione w przyrodzie, będące pospolitymi składnikami flory bakteryjnej gleby, roślin i przewodów pokarmowych ludzi i zwierząt.
Niektóre bakterie homofermentacji mlekowej:
Streptococcus lactis- występuje w mleku i produktach roślinnych. Są to ziarniaki, w krótkich lub długich łańcuszkach. Produkuje < 1% kwasu, nie rozwija się poniżej pH 4,0. Rośnie w temperaturze 10-40oC. Toleruje stężenie NaCl około 4%.
Streptococcus cremoris- występuje w mleku i produktach mlecznych. Są to ziarniaki w krótkich łańcuszkach. Produkuje 1% kwasu, nie rozwija się poniżej pH 4,0. Rośnie w temperaturze 10-40oC. Toleruje stężenie NaCl < 4%.
Lactobacillus lactis/Thermobacterium lactis- występuje w mleku i produktach mlecznych. Są to pojedyncze lub występujące w parach pałeczki, z tendencją do wytwarzania długich nici. Produkuje 1,7% kwasu. Minimum temperatury w której rośnie to 18-22oC, natomiast maksimum to 50oC.
Lactobacillus plantarum/Streptobacterium plantarum- jest szeroko rozpowszechniony w naturze, szczególnie w fermentującej masie roślinnej (silosy). W warunkach sprzyjających są to krótkie pałeczki, przy wzrastającej kwasowości tworzą długie nici. Produkuje 1,2% kwasu. Minimum temperatury w której rośnie to 10oC, natomiast maksimum to 40oC.
Bakterie homofermentacji:
Lactobacillus: L.lactis, L.plantarum, L.acidophilus, L.delbrueckii, L.helveticus, L.casei.
Streptococcus: S.lactis, S.cremoris, S.salivarius, Enterococcus faecalis
Bakterie heterofermentacji:
Leuconostoc mesenteroides-kwas mlekowy, kwas octowy, etanol
Peptostreptococcus-kwas mlekowy, kwas propionowy
Streptococcus diacetilactis-kwas mlekowy, kwas octowy, etanol, diacetyl
Lactobacillus brevis-kwas mlekowy, kwas octowy, etanol, mannitol, CO2
Niektóre bakterie heterofermentacji mlekowej:
Grupa bakterii mlekowych Streptococcus diacetilactis (uważany za odmianę gatunku S.lactis)- występują w mleku i produktach mlecznych. Są to najczęściej ziarniaki w łańcuszkach. Ważnymi produktami fermentacji są w tym przypadku kwas mlekowy i octowy, etanol oraz diacetyl.
Leuconostoc sp.- występuje w mleku i roślinach cukrowych. Są to najczęściej wydłużone ziarniaki. Ważnymi produktami fermentacji są w tym przypadku kwas mlekowy i octowy, śluz i gazy.
Lactobacillus brevis/Betabacterium breve- jest szeroko rozpowszechniony w naturze, występuje w mleku i produktach roślinnych (silosy). Są to pojedyncze pałeczki, w krótkich łańcuszkach, lub wytwarzające długie nici. Ważnymi produktami fermentacji są w tym przypadku kwas mlekowy i octowy, etanol, mannitol, oraz CO2.
Grupa pałeczki okrężnicy (rzekomej fermentacji mlekowej) Escherichia coli- są szeroko rozpowszechnione w naturze, występują w glebie, fekaliach oraz roślinach. Są to krótkie, pojedyncze pałeczki. Ważnymi produktami fermentacji są w tym przypadku kwas mlekowy i octowy, etanol, CO2, H2, oraz produkty fermentacji białka.
Chemizm fermentacji.
Fermentacja mlekowa polega na rozkładzie cukrów na kwas mlekowy. Zachodzi ona przy ograniczonym dostępie tlenu. Wykorzystywana jest przy kiszeniu pasz i warzyw. Jest również mniej lub bardziej pożądanym procesem zachodzącym a mleku. W trakcie fermentacji mlekowej z cząsteczki heksozy powstają dwie cząsteczki kwasu mlekowego wg sumarycznego równania:
C6H12O6---fermentacja mlekowa2C3H6O3+94,2×103J (22,5 kcal)
Licząc iż wydajność homofermentacji mlekowej przekracza 90% można przyjąć, że z fermentowanego cukru powstaje równoważna ilość kwasu mlekowego. Jest to proces mało kaloryczny, więc do zdobycia energii potrzebnej do procesów metabolicznych bakterie fermentacji mlekowej przerabiają duże ilości substratu. Proces fermentacji mlekowej przechodzi przez różne stadia pośrednie, w których biorą udział różne enzymy. Najważniejszymi reakcjami tego procesu są: 1) fosforylacja cukru przez włączenie cząsteczki kwasu fosforowego przy udziale fosforylazy z grupy transferaz i uaktywnianie wodoru. 2) rozerwanie łańcucha węglowego na dwie triozy przy udziale aldolazy z grupy liaz 3) procesy oksydoredukcyjne, kończące się redukcją kwasu pirogronowego do kwasu mlekowego.
Homofermentacja odbywa się dzięki procesowi glikolizy:
glukoza-glukozo-6-fosforan-fruktozo-6-fosforan-fruktozo-1,6-bisfosforan-aldehyd 3-fosfoglicerynowy-1,3bisfosfoglicerynian-kwas3-fosfoglicerynowy-kwas pirogronowy
kwas pirogronowy+NADH-kwas mlekowy+ NAD
Heterofermentacja- bakterie tej fermentacji nie mają odpowiednich enzymów uczestniczących w glikolizie. Używają one cyklu pentozo-fosforanowego.
Mikroflora mleka. Bakterie kwasu mlekowego stosowane jako probiotyki. Zjawisko metabiozy
Mleko stanowi pełnowartościową pożywkę dla drobnoustrojów, zawierając w odpowiednich ilościach cukier, białko, tłuszcz, niezbędne sole mineralne i witaminy. Odznacza się również wysokim potencjałem oksydoredukcyknym. W skład mleka wchodzą: woda- 87,8%, cukier (laktoza)- 4,5%, tłuszcz- 3,5%, białko- 3,3%, popiół- 0,8%. W mleku świeżo dojonym znajdują się już pewne ilości drobnoustrojów, pochodzących z kanałów strzykowych wymienienia. U krów zdrowych będą to paciorkowce i pałeczki fermentacji mlekowej oraz bakterie heterofermentacji mlekowej, głównie ziarniaki. W mleku krów chorych mogą znaleźć się prątki gruźlicy (Mycobacterium bovis), paciorkowce hemolityczne (Streptococcus agalactiae i Streptococcus zymogenes), maczugowe (Corynebacterium bovis) oraz Brucella abortus, które mogą być chorobotwórcze także dla ludzi. Po udoju dostają się do mleka z nawozu, z paszy i z naczyń różne drobnoustroje glebowe. Dla zmniejszenia tych zanieczyszczeń przy udoju obowiązuje zachowanie jak największej czystości. Ponieważ mleko jest pożywką uniwersalną, dobre warunki do rozwoju znajdują w nim grupy drobnoustrojów o różnych właściwościach biochemicznych. Bakterie fermentacji mlekowej są niezwykle osmotolerancyjne. Można je podzielić na dwie podstawowe grupy: Lactobacillus i Streptococcus- należą do nich również bakterie patogenne. Wśród nich można wyróżnić trzy podstawowe grupy:
-bakterie właściwej fermentacji mlekowej i pseudomlekowej,
-bakterie gnilne i alkalizujące,
-bakterie fermentacji masłowej.
Bakterie właściwej fermentacji mlekowej i pseudomlekowej- reprezentowane są przez różne gatunki i odmiany paciorkowców i pałeczek mlekowych przystosowanych do środowiska mlecznego oraz grupę pałeczki okrężnicy. Ponieważ produkują one laktozę, wykorzystują laktozę jako substrat do wytwarzania kwasu mlekowego. Streptococcus diacetilactis oprócz kwasu mlekowego produkuje niewielkie ilości kwasu octowego i etanolu, a co najważniejsze śladowe ilości diacetylu- związku, który nadaje masłu charakterystyczny świeży zapach. Utrzymana w normie zawartość bakterii mlekowych nie dyskwalifikuje mleka ani przy przeznaczeniu go na bezpośrednie spożycie, ani jako surowca do przerobu na produkty mleczne. Liczba drobnoustrojów w mleku, podczas jego przechowywania zmienia się. Wzrasta ilość bakterii kwasu mlekowego. Ilość pałeczek okrężnicy oraz ilość bakterii gnilnych alkalizujących i innych maleje. W tym ilość tych drugich maleje dość znacznie. Bakterie mlekowe nie wytwarzają przetrwalników, łatwo więc giną przy pasteryzacji. Nadmiar bakterii mlekowych w mleku powoduje jego bardzo szybkie zakwaszenie, co uniemożliwia pasteryzację i utrudnia normalny przebieg procesów stosowanych w przetwórstwie mlecznym. Zabiegiem ograniczającym rozmnożenie się bakterii mlekowych w mleku jest jego schłodzenie bezpośrednio po udoju.
Mikroflorę szkodliwą występującą w mleku oprócz bakterii rzekomej fermentacji mlekowej stanowią różne rodzaje i gatunki bakterii rozkładających białko. Działalność ich prowadzi do rozpuszczania kazeiny, tworzenia nieregularnych skrzepów i po dłuższym czasie do gnicia. Wśród tej grupy bakterii występują tez przetrwalnikujące rodzaje Bacillus i Clostridium, których nie niszczy pasteryzacja. Zakażenie więc mleka tymi bakteriami jest szczególnie szkodliwe.
Bakterie fermentacji masłowej są to bakterie z rodzaju Clostridium, wytwarzają one przetrwalniki, a więc są także trudne do zniszczenia przy pasteryzacji. W czasie fermentacji masłowej powstają duże ilości dwutlenku węgla i wodoru. Gazowanie w wytwarzających się skrzepach jest procesem, z powodu którego mleko zakażone Clostridium dyskwalifikuje się w przemyśle serowiarskim. Spośród innych drobnoustrojów występujących często w mleku, a nie należących do omawianych grup, wymienić można bakterie fermentacji propionowej. Korzystają one, podobnie jak bakterie mlekowe, z laktozy jako źródła energii i substratu do produkcji kwasu, w tym przypadku głównie propionowego. Fermentacja propionowa jest jednak heterofermentacją i oprócz kwasu propionowego powstają, zależnie od warunków środowiska, pewne ilości innych kwasów, a przede wszystkim kwasu octowego. Bakterie kwasu propionowego stanowią cenny składnik mikroflory czynnej przy dojrzewaniu serów. Nadają one serom ostry smak, a umiarkowane wydzielanie CO2 sprzyja pożądanemu w niektórych gatunkach serów powstawaniu tzw., „otoczek”. Innym rodzajem występującym często w mleku jest Oidium lactis/Oospora lactis, tak zwana „biała pleśń”. Jest to grzyb należący do grzybów niedoskonałych, korzystający z laktozy i kwasu mlekowego jako źródeł energii. Przez rozkład kwasu stwarza on warunki odpowiednie dla rozwoju bakterii rozkładających białko. Poza tym rozkłada on białko, a nawet tłuszcze. Mleko jest środowiskiem, w którym bardzo wyraźnie występuje zjawisko metabiozy w układach zespołu mikroflory. metabioza (meta- + gr. bíos `życie') biol. proces wytwarzania przez jedne organizmy korzystnych warunków dla innych.
W czystym mleku przede wszystkim rozwijają się paciorkowce mleczne. Kwaszą one mleko wytwarzając do 1% kwasu mlekowego. Nie tolerują jednak większego stężenia kwasu, dlatego pozostawiają w mleku jeszcze dość znaczne ilości cukru, które z kolei wykorzystują mniej lub bardziej wydłużone formy pałeczek mlecznych, przystosowanych do życia w środowisku bardziej zakwaszonym. Zaczynają także wtedy działać bakterie kwasu propionowego. Na wytworzonych kwasach rozwijają się Oidium lactis neutralizując środowisko. W tych warunkach zaczynają rozmnażać się różne rodzaje bakterii, rozkładających białko. Wywołują one bardzo duże zmiany chemiczne w psującym się mleku.
Kolejność rozwoju drobnoustrojów w mleku:
Streptococcus lactis- są to ziarniaki, dwoinki lub paciorkowce (0,5-1,0 μm). Rosną przy 10oC. Tolerują zasolenie 4% NaCl. Zmiany w kwasowości- kwaszą do pH 4,0-4,5. Substratem jest w przypadku ich działania laktoza, produktem natomiast kwas mlekowy.
Lactobacillus lactis- są to pałeczki z tendencją do tworzenia łańcuszków często wygięte (0,5×3,0 μm). Rosną przy 18-22oC. Zmiany w kwasowości- pH< 4,0. Substratem jest w przypadku ich działania laktoza, produktem natomiast kwas mlekowy.
Propionibacterium sp.- są to drobne sferyczne pałeczki (0,5×0,6μm). Zmiany w kwasowości- pH≤ 3,0. Substratem są w przypadku ich działania laktoza oraz kwas mlekowy, produktami natomiast kwas propionowy, octowy, alkohol etylowy oraz CO2.
Oidium (Oospora) lactis- są to nitki grzybni pleśni, rozpadającej się na konidia. Zakres temperatur w których rosną jest niezwykle szeroki. Zmiany w kwasowości- zobojętnianie do pH ok. 7,0. Substratem są w przypadku ich działania kwasy organiczne, efektem natomiast całkowita mineralizacja.
Bakterie proteolityczne- należą do nich różne rodzaje i gatunki. Zakres temperatur w których rosną jest niezwykle szeroki. Wrażliwość na zasolenie jest u nich silna. Zmiany w kwasowości- alkalizacja pH> 7,0. Substratem jest w przypadku ich działania kazeina, produktami natomiast są produkty hydrolitycznego rozkładu białka.
Probiotyki- są to wyselekcjonowane kultury bakteryjne, najczęściej pałeczki kwasu mlekowego, stosuje się je by przywrócić naturalną równowagę flory jelitowej np. po leczeniu antybiotykami.
Kiszenie pasz i warzyw; Minimum cukrowe
Kiszenie polega na wzbudzeniu fermentacji w masie roślinnej, którą chcemy zakonserwować. W tym procesie dominować powinna fermentacja mlekowa, tak aby wytworzony w odpowiednich ilościach kwas mlekowy konserwował produkt. Bakterie kwasu mlekowego są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie, dlatego stosowanie ich naturalnego zespołu w procesie kiszenia jest na ogół wystarczające. Warunkiem prawidłowego procesu kiszenia jest zapewnienie bakteriom kwasu mlekowego odpowiednich warunków fizycznych i chemicznych. Kiszenie stosuje się przy konserwacji warzyw takich jak kapusta, czy ogórki, oraz przy konserwowaniu pasz zielonych, ziemniaków, wysłodków buraczanych i innych produktów. Aby w procesie kiszenia masy roślinnej dać pierwszeństwo bakteriom fermentacji mlekowej, należy zwrócić uwagę na następujące czynniki:
-rozdrobnienie materiału- ułatwia to wypływanie soku z tkanek roślinnych, ułatwia ścisłe ułożenie materiału oraz wyrównuje skład chemiczny w całej masie.
-stworzenie warunków beztlenowych- osiąga się je poprzez dokładne ubicie kiszonego materiału w kadziach, wieżach silosowych, lub pryzmach.
Zapewnienie bakteriom fermentacji mlekowej odpowiednich składników pokarmowych, przede wszystkim odpowiedniej ilości cukru z którego produkują one kwas mlekowy jest jednym z podstawowych warunków niezbędnych do przebiegu procesu kiszenia. Dlatego do substancji bogatych w białko dodaje się węglowodany, a do masy z niedoborem substancji azotowych dodaje się rośliny o dużej zawartości białka lub serwatkę. Szybkie obniżenie pH do 4,2 możliwe jest tylko po zapewnieniu tak zwanego „minimum cukrowego”. Ponieważ stopień zdysocjowania kwasu mlekowego w zakiszanym materiale w dużej mierze zależy od właściwości buforujących materiału roślinnego, „minimum cukrowe” stanowi taka zawartość cukru, która jest niezbędna dla wytworzenia kwasu w ilości powodującej obniżenie odczynu zakiszanej paszy do pH 4,2. Kwasowość czynna nie zawsze jest ściśle korelowana z kwasowością oznaczoną metodami miareczkowymi. Jeżeli do kiszenia używa się materiału trudno podatnego na kiszenie, np. ogórków dla jego ochrony przed niepożądanymi drobnoustrojami stosuje się solenie. Bakterie fermentacji mlekowej są odporne na wysokie zasolenie i dlatego w takich warunkach potrafią przetrwać. Solenie chroni również przed psuciem się kiszonki przygotowanej z wysłodków buraczanych.
Mikroflora pasz i kiszonek
Wśród drobnoustrojów występujących w zakiszonym materiale roślinnym możemy wyróżnić zespoły: mikroflory pożytecznej i mikroflory szkodliwej. W skład mikroflory pożytecznej będą wchodzić bakterie właściwej fermentacji mlekowej. W metabiotycznym szeregu, zaczynając od paciorkowców reprezentowanych przez gatunki Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus lactis, kolejno coraz liczniej rozwijać się będą drobnoustroje bardziej wydłużone, których przedstawicielami są Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis i Lactobacillus delbrückii specjalnie przystosowane do życia w środowisku roślinnym. Mogą tez pojawić się formy termofilne o ile dochodzi do zagrzewania się fermentowanej masy. Wynikiem działalności tych bakterii będzie nagromadzenie się kwasu mlekowego i obniżenie pH do 4,2 lub niżej. Mikroflora szkodliwa, powodująca obniżenie wartości kiszonek lub wręcz ich psucie się, reprezentowana jest przez różne grupy drobnoustrojów pochodzących z roślin, gleby, nawozów, lub z powietrza. Drobnoustroje szkodliwe to:
Bakterie gnilne- tlenowe i beztlenowe, mezofile i termofilne, z reguły wywołują mniej lub bardziej głęboki rozkład białka, w czasie którego powstają produkty bardzo często toksyczne dla zwierząt o nieprzyjemnym zapachu i smaku. Wśród tej grupy występują gatunki: Pseudomonas, Serratia i Bacillus. Są one bardzo wrażliwe na zakwaszenie i wymagają dla swego wzrostu przynajmniej obojętnego odczynu. Walka z nimi nie jest trudna i już niewielkie zakwaszenie chroni fermentowana masę roślinną przed ich atakiem. Jednakże przy niedokładnym ubiciu kiszonki, oraz zbyt małej wartości stosunku C:N w przygotowywanej kiszonce, mogą ja opanować tlenowe bakterie rozkładające białko. W tych warunkach, przy zwiększonym dostępie tlenu, bakterie fermentacji mlekowej mogą nie wytrzymać ich konkurencji.
-bakterie gnilne, charakteryzujące się właściwościami biochemicznymi takimi jak: tlenowy i beztlenowy rozkład białka, w celu eliminacji ich działania stosuje się: zakwaszenie przez zabezpieczenie minimum cukrowego- warunki beztlenowe,
Bakterie fermentacji masłowej- są to różne gatunki Clostridium, należą do najpospolitszych szkodników rozwijających się w zakiszanych paszach. Mają one prawie te same wymagania w stosunku do środowiska co bakterie fermentacji mlekowej i dlatego zabezpieczenie kiszonki przed ich rozwojem jest trudne. Mogą one korzystać nie tylko z cukrów prostych, jako substratu dla fermentacji, lecz także ze złożonych węglowodanów, takich jak skrobia, pektyny, a nawet celuloza. Są to bakterie beztlenowe. Jedyną możliwością ochrony kiszonki przed bakteriami Clostridium jest bardzo szybkie obniżenie pH poniżej 4,2, ponieważ stanowi to wartość graniczna zakwaszenia, tolerowanego przez tę bakterię. -Clostridium, Drobnoustroje celulolityczne i pektynolityczne. Bakterie rzekomej fermentacji mlekowej, charakteryzujące się właściwościami biochemicznymi takimi jak: fermentacja masłowa, rozkład celulozy i pektyn, wytwarzanie indolu i acetony (wskaźniki złego stanu sanitarnego), w celu eliminacji ich działania stosuje się również zabezpieczenie minimum cukrowego oraz ochronę kiszonki przed zanieczyszczeniem glebą i nawozem.
Bakterie błonnikowe i pektynolityczne- są to drobnoustroje szkodliwe gdyż naruszając strukturę tkankową i rozkładając ściany komórek roślinnych, powodują mazistość kiszonek. Rozkład błonnika w warunkach beztlenowych jest stosunkowo powolny. Przed rozkładem tlenowym zabezpiecza kiszonki dokładne ubicie masy roślinnej. Na ogół rozkład błonnika i pektyn ogranicza także szybkie zakwaszenie środowiska. Czasem jednak np. w pozbawionych cukru wysłodkach buraczanych, bakterie wykorzystują pektyny jako najłatwiej dostępne źródło energii, prowadząc różne fermentacje kwasowe.
Bakterie rzekomej fermentacji mlekowej- reprezentowane są przez różne gatunki i są stałym składnikiem flory bakteryjnej kiszonek. Wśród nich najczęściej występują Escherichia coli oraz Aerobacter aerogenes. Bakterie te wytwarzają w kiszonkach różne niepożądane produkty i duże ilości CO2. Stanowią one przede wszystkim naturalny składnik mikroflory gleby i przewodu pokarmowego zwierząt. Zachowanie więc warunków higienicznych przy przygotowaniu kiszonek i ochrona masy roślinnej przed zanieczyszczeniami gleba i nawozem pozwala na ograniczenie rozwoju populacji tych bakterii.
Drożdże i pleśnie- są to naturalne składniki mikroflory roślin. Ograniczony rozwój drożdży może być w kiszonce nawet pożądany, gdyż produkują one alkohol zaostrzający smak kiszonki oraz różne witaminy i substancje wzrostowe potrzebne bakteriom kwasu mlekowego i podnoszące wartość pokarmową kiszonek. Zbyt silne namnożenie się drożdży w kiszonce może stanowić niebezpieczna konkurencję dla bakterii mlekowych. Poza tym drożdże mogą wykorzystywać kwasy organiczne, jako źródła energii i węgla. Liczniejsze więc pojawianie się drożdży w kiszonkach jest zwykle oznaką ich starzenia się. Pleśnie natomiast są bezwzględnymi szkodnikami w kiszonkach. Są to organizmy wybitnie tlenowe, atakując więc kiszonki od warstw wierzchnich, rozprzestrzeniają się jednak coraz głębiej. Wytwarzają one z reguły enzymy proteolityczne, wywołując rozkład białek z wytworzeniem niepożądanych produktów. Jako materiał energetyczny mogą one wykorzystywać kwasy organiczne, rozkładając je i obniżając w ten sposób zakwaszenie środowiska. Stwarza to warunki do wtórnego rozwoju bakterii gnilnych i bakterii fermentacji masłowej.
-pleśnie, charakteryzujące się właściwościami biochemicznymi takimi jak: rozkład kwasów i mineralizacja masy roślinnej do H2O i CO2 oraz wytwarzanie substancji toksycznych, w celu eliminacji ich działania stosuje się: zachowanie warunków beztlenowych.
Pozytywne oddziaływanie bakterii fermentacji mlekowej na organizm człowieka:
Lactobacillus acidophilus- jest to symbiont naszego organizmu, występuje np. na błonie śluzowej jamy ustnej.
Podczas gdy brakuje bakterii fermentacji mlekowej dochodzi do biegunek, np. po stosowaniu antybiotyków.
Bakterie te poprawiają czynność układu pokarmowego- wytwarzają laktazę, enzym trawiący laktozę, uczestniczą tym samym w trawieniu.
Zakwaszają środowisko, zapobiegają tym samym procesom gnilnym w układzie pokarmowym.
Hamują wzrost patogenów poprzez produkcję kwasu mlekowego- konserwanta.
Wytwarzają nadtlenek wodoru, który również hamuje wzrost patogenów.
Wytwarzają bakteriocyny- substancje o charakterze antybiotycznym, działającym bakteriostatycznie lub bakteriobójczo, przykładem jest tu nizyna.
Konkurują o niszę ekologiczną z patogenami (zapobiegają np. ich adhezji do komórek gospodarza).
Wzmagają odporność organizmu, poprzez zwiększanie efektywności fagocytozy, np. S.casei.
Hamują wzrost bakterii w jelicie grubym.
Działają przeciwnowotworowo.
Hamują wzrost E.coli, zapobiegając efektowi biegunek podróżnych np. do tropikalnych krajów. (W Grecji występuje więcej zjadliwych szczepów pałeczki okrężnicy).
Hamują wzrost bakterii Clostridium diphicidae , tym samym zapobiegając tzw. rzekomobłoniastemu zapaleniu jelit.
Obniżają poziom cholesterolu w organizmie, poprzez asymilację go.
Przy przeszczepie szpiku kostnego, nie można spożywać żywych kultur bakterii.
Trilac- jest to lek spożywany wraz z antybiotykami, zawiera on bakterie fermentacji mlekowej takie jak: Lactobacilkus acidophilus, Biphidobacterium biphidum, oraz Lactobacillus casei.
6