Fosseptik ve çöplüklerin kokusu, çürüyen organik kalıntılar - tüm bunlar insanlarda kalıcı bir tiksinti hissine neden oluyor. Ancak ilk tepki geçip sağduyu devreye girdiğinde bunun hayatın zorunlu bir süreci olduğu anlaşılır. Herhangi bir çürümenin arkasında yeni bir hayatın ortaya çıktığını görebilirsiniz. Bu, doğadaki maddelerin sonsuz döngüsüdür. Gezegendeki canlı organizmalar ne kadar çeşitli olursa olsun, çürümeden sorumlu olanların yalnızca çürüyen bakteriler olması şaşırtıcıdır.
Ne ayrışır
Ayrışma süreçleri, karmaşık maddelerin daha basit ve daha kalıcı maddelere ayrışmasının bir sonucu olarak ortaya çıkan reaksiyonların tamamıdır. Çürüme süreci (amonifikasyon), nitrojen ve kükürt içeren organik maddelerin basit moleküllere ayrışmasıdır. Benzer bir süreç - fermantasyon - nitrojen içermeyen organik maddelerin (şekerler veya karbonhidratlar) ayrışmasıdır. Her iki işlem de mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bu süreçlerin mekanizmasının aydınlatılması Louis Pasteur'un (1822-1895) deneyleriyle başladı. Çürüyen bakterilere yalnızca kimyasal açıdan bakarsak, bu süreçlerin nedenlerinin organik bileşiklerin kararsızlığı olduğunu ve mikroorganizmaların yalnızca kimyasal reaksiyonların etken maddeleri olarak hareket ettiğini göreceğiz. Ancak protein, kan ve hayvanlar, bakterilerin etkisi altında çeşitli şekillerde çürümeye maruz kaldığından, mikroorganizmaların baskın rolü yadsınamaz.
Konuyla ilgili çalışmalar devam ediyor
Çürüme, hem doğa ekonomisinde hem de insan faaliyetlerinde büyük önem taşımaktadır: teknik üretimden hastalıkların gelişimine kadar. Uygulamalı bakteriyoloji yalnızca 50 yıl önce doğdu ve çalışmanın zorlukları bugün hala çok büyük. Ancak beklentiler çok büyük:
Kimdir bu yıkıcılar?
Bakteriler, yaklaşık 10 bin tür içeren tek hücreli prokaryotik (çekirdeksiz) organizmalardan oluşan bir krallıktır. Ancak bunlar tarafımızdan bilinmektedir ve genel olarak bir milyondan fazla türün olduğu varsayılmaktadır. Gezegende bizden çok önce ortaya çıktılar (3-4 milyon yıl önce), onun ilk sakinleriydi ve büyük ölçüde onlar sayesinde Dünya diğer yaşam biçimlerinin gelişmesine uygun hale geldi. Hollandalı doğa bilimci Antonie van Leeuwenhoek ilk kez 1676 yılında kendi elleriyle yaptığı mikroskopla "hayvancıkları" gördü. Adlarını ancak 1828'de Christian Ehrenberg'in çalışmaları sayesinde aldılar. Büyütme teknolojisinin gelişimi, Louis Pasteur'un 1850'de patojenik olanlar da dahil olmak üzere çürüme ve fermantasyon bakterilerinin fizyolojisini ve metabolizmasını tanımlamasına olanak sağladı. Bakteriyolojinin kurucusu olarak kabul edilen, bakteri bilimi olan şarbon ve kuduz aşısının mucidi Pasteur'du. İkinci seçkin bakteriyolog, Vibrio kolera ve tüberküloz basilini keşfeden Alman doktor Robert Koch'tur (1843-1910).
Çok basit ve çok karmaşık
Bakterilerin şekli küresel (kok), düz çubuklar (basil), kavisli (vibrio), spiral (spirilla) olabilir. Birleşebilirler - diplokoklar (iki kok), streptokoklar (kok zinciri), stafilokoklar (kok kümesi). Mureinin (amino asitlerle birleştirilmiş bir polisakkarit) hücre duvarı vücuda şekil verir ve hücrenin içeriğini korur. Fosfolipidlerden oluşan hücre zarı istila edilebilir ve hareket organları kompleksleri (flagella) içerir. Hücrelerin çekirdeği yoktur, ancak sitoplazmada ribozomlar ve dairesel DNA (plazmitler) bulunur. Organel yoktur ve mitokondri ve kloroplastların işlevleri mezozomlar - membran çıkıntıları tarafından gerçekleştirilir. Bazılarında boşluklar bulunur: Gaz boşlukları su sütununda hareket etme işlevini yerine getirirken, depolama boşlukları glikojen veya nişasta, yağlar ve polifosfatlar içerir.
Nasıl yiyorlar
Besin türüne göre bakteriler ototrofik (organik maddeleri kendileri sentezlerler) ve heterotrofiktir (hazır organik maddeleri tüketirler). Ototroflar fotosentetik (yeşil ve mor) ve kemosentetik (nitrifikasyon, kükürt bakterileri, demir bakterileri) olabilir. Heterotroflar saprotroflardır (atık ürünleri, hayvanların ve bitkilerin ölü kalıntılarını kullanırlar) ve simbiyotiklerdir (canlı organizmaların organik maddelerini kullanırlar). Çürüme ve fermantasyon saprotrofik bakteriler tarafından gerçekleştirilir. Metabolizmayı gerçekleştirmek için bazı bakteriler oksijene ihtiyaç duyar (aeroblar), bazıları ise buna ihtiyaç duymaz (anaeroblar).
Ordumuz sayısız
Bakteriler her yerde yaşar. Gerçekten. Her su damlasında, her su birikintisinde, taşlarda, havada ve toprakta. Sadece birkaç grubu listeleyelim:
Optimum koşullar
Çürüme belirli koşulları gerektirir ve pişirmemizin (sterilizasyon, pastörizasyon, konserve vb.) temelini oluşturan şey bakterilerin bu koşullardan yoksun bırakılmasıdır. Yoğun bir çürüme süreci için şunlar gereklidir:
- Bakterilerin varlığı.
- Dış koşullar - nemli ortam, sıcaklık +30-40 °C.
Çeşitli seçenekler mümkündür. Ancak su, organik maddelerin hidrolizinin ayrılmaz bir özelliğidir. Ve enzimler yalnızca belirli bir sıcaklık rejiminde çalışır.
Ana yükselticiler
Dünya topraklarında yaşayan çürüyen bakteriler prokaryotların en yaygın grubudur. Azot döngüsünde önemli bir rol oynarlar ve bitkiler için fotosentez işlemleri için gerekli olan mineralleri toprağa geri döndürürler (mineralize ederler). Bakterilerin şekli, oksijen varlığıyla ilişkileri ve beslenme yöntemleri çeşitlilik göstermektedir. Bu grubun ana temsilcileri spor oluşturan clostridia, basil ve spor oluşturmayan enterobakterilerdir.
Organik ayrışmanın aşamaları
Organik maddelerin çürüyen bakteriler tarafından ayrışma aşamaları kimyasal açıdan oldukça karmaşıktır. Genel olarak bu işlem şu şekilde gerçekleştirilir:
Bacillus subtilis
Üzerinde en çok çalışılan bakteri, çok etkili bir canlandırıcı olan Bacillus subtilis'tir. Yalnızca bağırsak ortakyaşamımız olan Escherichia coli ondan daha iyi incelenmiştir. Bacillus subtilis aerobik bir bozunma bakterisidir. Yüzeyinde bakteri tarafından üretilen ve yaşam enerjisi elde etmek için kullanılan proteaz enzimi katalizörleri bulunur. Proteazlar, çevresel proteinlerle hidroliz reaksiyonlarına girer ve peptit bağlarını yok ederek, büyük amino asit zincirlerinin başlangıcını ve daha sonra giderek daha küçük olanlarını serbest bırakır. İhtiyaç duyduğu her şey hücreye giriyor, ihtiyaç duymadığı şeyler ise başkasına veriliyor. Ve toksik maddeler kaldı - hidrojen sülfür ve amonyak. Saman çubuklarının yaşam alanlarının bu kadar nahoş kokmasının nedeni bu gazlardır.
Bizim komşularımız
Bağırsaklarımızda yaklaşık 50 trilyon farklı mikroorganizma yaşıyor, bu da yaklaşık iki kilograma denk geliyor. Bu da tüm insan vücudundaki toplam hücre sayısının 1,5 katıdır. Peki burada efendi kim ve ortakyaşar kim? Bu elbette bir şaka. Ancak bu çeşitli komşular arasında çürüyen bakteriler de var. Bunlardan vücuda yararları ve zararları miktarlarına ve patojenitelerine bağlıdır. Ağız boşluğumuzda kırk bine kadar bakteri yaşıyor. Laktobasiller, bazı streptokoklar ve sarsina midemizin asidik ortamına dayanabilmektedir. Agresif sindirim enzimleri (lipazlar ve amilazlar) içeren pankreas suyu duodenuma salgılanır ve onu neredeyse tamamen steril hale getirir.
İnce ve kalın bağırsaklardaki ortam alkalindir, mikrofloranın tüm kütlesi burada yoğunlaşmıştır. Bakterilerin vitaminleri (bifidobakteriler) absorbe etmemize, vitaminleri (K ve B) sentezlememize ve patojenik florayı (Escherichia coli) baskılamamıza, nişasta ve selülozu, proteinleri ve yağları (amonyak yapıcı bakteriler) parçalamamıza yardımcı olduğu yer burasıdır ve listenin tamamı bu değildir. komşularımızın yararlı işlevleri. Her insan dışkısıyla yaklaşık 18 milyar bakteri salgılar; bu, tüm gezegendeki insan sayısından daha fazladır. Ancak aynı bakteriler belirli koşullar altında hastalığa neden olabilir. Bu yüzden birçoğunun fırsatçı olduğu düşünülüyor.
Çürüyen bakterilerin önemi
Bu gezegenin ilk canlı organizmaları, Dünya gezegeninde var olan tüm ekolojik nişleri işgal etmede en etkili olan bakterilerdir. Toprağı mineralize ederek verimli hale getirirler. İnorganik maddeleri döngüye geri döndürün. Gezegendeki tüm canlı organizmaların cesetlerini ve atık ürünlerini atıyorlar. İnsanlığa doğal kaynaklar sağlayın. Hayatımızı kolaylaştırır ve gıda bileşenlerinin emilimine yardımcı olurlar. Bu listeye uzun süre devam edilebilir. Elbette paslandırıcı bakterilerin olumsuz önemi de büyüktür. Ancak doğa ne yaptığını biliyordu ve bu gezegendeki görevimiz, etrafımızdaki dünyanın neredeyse dört milyon yılda ulaştığı kırılgan dengeyi bozmamak.
Metabolizma sürecinde, mikroorganizmalar yalnızca kendi sitoplazmalarındaki karmaşık protein maddelerini sentezlemekle kalmaz, aynı zamanda substratın protein bileşiklerini de derinden yok eder. Amonyak salınımı veya amonyum tuzlarının oluşumu ile ortaya çıkan organik protein maddelerinin mikroorganizmalar tarafından mineralizasyon sürecine mikrobiyolojide proteinlerin çürümesi veya amonifikasyonu denir.
Bu nedenle, katı mikrobiyolojik anlamda çürüme, organik proteinin mineralizasyonudur, ancak günlük yaşamda "çürüme", bu kavramda gıda ürünlerinin (et, balık, et, balık) bozulması da dahil olmak üzere, tamamen rastgele benzerliklere sahip bir dizi farklı süreci ifade eder. yumurtalar, meyveler, sebzeler) ve hayvan ve bitki cesetlerinin ayrışması ve gübre, bitki atığı vb.'de meydana gelen çeşitli işlemler.
Protein amonifikasyonu karmaşık, çok adımlı bir süreçtir. İç özü, sitoplazmik bileşiklerin sentezinde karbon iskeletlerini kullanan mikroorganizmalar tarafından amino asitlerin enerji dönüşümlerinde yatmaktadır. Doğal koşullar altında, çeşitli bakteriler, küfler ve aktinomisetler tarafından uyarılan, protein açısından zengin bitki ve hayvan kökenli maddelerin ayrışması, hem geniş hava erişimi hem de tam anaerobiyoz koşulları altında son derece kolay bir şekilde gerçekleşir. Bu bağlamda, protein maddelerinin ayrışmasının kimyası ve sonuçta ortaya çıkan ayrışma ürünlerinin doğası, mikroorganizmanın türüne, proteinin kimyasal yapısına ve işlem koşullarına (havalandırma, nem, sıcaklık) bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir.
Örneğin havanın erişimiyle, protein maddelerinin tamamen mineralizasyonuna kadar çürüme süreci çok yoğun bir şekilde ilerler - amonyak ve hatta kısmen elementel nitrojen oluşur, metan veya karbondioksitin yanı sıra hidrojen sülfür ve fosforik oluşur asit tuzları. Anaerobik koşullar altında, kural olarak, tam protein mineralizasyonu meydana gelmez ve genellikle hoş olmayan bir kokuya sahip olan ortaya çıkan (ara) bozunma ürünlerinin bir kısmı alt tabakada tutularak ona mide bulandırıcı bir çürüme kokusu verir.
Düşük sıcaklık protein amonifikasyonunu önler. Örneğin Uzak Kuzey'deki dünyanın permafrost katmanlarında, on binlerce yıldır yatan ancak çürümeye uğramamış mamut cesetleri bulundu.
Mikroorganizmaların bireysel özelliklerine bağlı olarak - çürümenin etken maddeleri - ya protein molekülünün sığ bir parçalanması ya da derin bölünmesi (tam mineralizasyon) meydana gelir. Ancak, diğer mikropların hayati aktivitesinin bir sonucu olarak, ancak protein maddelerinin hidroliz ürünleri substratta göründükten sonra çürümeye katılan mikroorganizmalar da vardır. Aslında "paslandırıcı", protein maddelerinin derinlemesine parçalanmasını uyaran ve tam mineralizasyonlarına neden olan mikroplardır.
Protein maddeleri beslenme sırasında mikrobiyal hücre tarafından doğrudan emilemez. Proteinlerin kolloidal yapısı onların hücre zarından hücreye girişini engeller. Sadece hidrolitik bölünmeden sonra protein hidrolizinin daha basit ürünleri mikrobiyal hücreye nüfuz eder ve onun tarafından hücresel maddenin sentezinde kullanılır. Böylece protein hidrolizi mikrobiyal gövdenin dışında gerçekleşir. Bu amaçla mikrop, substrata proteolitik ekzoenzimler (proteinazlar) salgılar. Bu beslenme yöntemi, substratlarda büyük miktarda protein maddesinin ayrışmasına neden olurken, mikrobiyal hücre içinde protein hidroliz ürünlerinin yalnızca nispeten küçük bir kısmı protein formuna dönüştürülür. Bu durumda protein maddelerinin parçalanma süreci büyük ölçüde sentezlenme sürecine hakimdir. Bu nedenle, çürütücü mikropların, protein maddelerinin ayrışmasının ajanları olarak genel biyolojik rolü çok büyüktür.
Karmaşık bir protein molekülünün paslandırıcı mikroplar tarafından mineralizasyon mekanizması, aşağıdaki kimyasal dönüşüm zinciri ile temsil edilebilir:
I. Büyük bir protein molekülünün albümozlara, peptonlara, polipeptitlere, dipeptitlere hidrolizi.
II. Protein parçalanma ürünlerinin amino asitlere daha derin hidrolizi devam etti.
III. Mikrobiyal enzimlerin etkisi altında amino asitlerin dönüşümleri. Çeşitli mikropların enzimatik kompleksinde bulunan amino asitlerin ve enzimlerin çeşitliliği, işlemin belirli koşulları, aynı zamanda amino asit dönüşümü ürünlerinin aşırı kimyasal çeşitliliğini de belirler.
Böylece amino asitler hem oksidatif hem de indirgeyici ve hidrolitik olarak dekarboksilasyona, deaminasyona uğrayabilir. Güçlü karboksilaz, amino asitlerin mide bulandırıcı bir kokuya sahip uçucu aminler veya diaminler oluşturmak üzere dekarboksilasyonuna neden olur. Lizin amino asidinden kadaverin, ornitin amino asidi putresinden oluşur:
Kadaverin ve putresin, “kadavra zehirleri” veya ptomainler (Yunanca ptoma - ceset, leş kelimesinden gelir) olarak adlandırılır. Daha önce proteinlerin parçalanmasıyla ortaya çıkan ptomainlerin gıda zehirlenmesine neden olduğuna inanılıyordu. Bununla birlikte, artık zehirli olanların ptomainlerin kendileri değil, onlara eşlik eden türevleri - nörin, muskarin ve ayrıca kimyasal yapısı bilinmeyen bazı maddeler olduğu bulunmuştur.
Deaminasyon sırasında, amonyağın oluştuğu amino asitlerden bir amino grubu (NH2) çıkarılır. Substratın reaksiyonu alkali hale gelir. Oksidatif deaminasyon sırasında amonyağa ek olarak keton asitler de oluşur:
İndirgeyici deaminasyon sırasında doymuş yağ asitleri ortaya çıkar:
Hidrolitik deaminasyon ve dekarboksilasyon, alkollerin oluşumuna yol açar:
Ayrıca hidrokarbonlar (örneğin metan), doymamış yağ asitleri ve hidrojen de oluşabilmektedir.
Anaerobik koşullar altında aromatik amino asitler kötü kokulu bozunma ürünleri üretir: fenol, indol, skatol. İndol ve skatol genellikle triptofandan oluşur. Aerobik çürüme koşulları altında kükürt içeren amino asitlerden, hoş olmayan bir çürük yumurta kokusuna sahip olan hidrojen sülfit veya merkaptanlar ortaya çıkar. Karmaşık proteinler - nükleoproteinler - nükleik asitlere ve proteinlere parçalanır ve bunlar da parçalanır. Nükleik asitler parçalandıklarında fosforik asit, riboz, deoksiriboz ve azotlu organik bazlar verir. Her özel durumda, döngünün tamamı değil, belirtilen kimyasal dönüşümlerin yalnızca bir kısmı meydana gelebilir.
Protein açısından zengin gıdalarda (et veya balık gibi) amonyak, aminler ve diğer amino asit parçalanma ürünlerinin ortaya çıkması mikrobiyal bozulmanın bir göstergesidir.
Protein maddelerinin amonifikasyonunu uyaran mikroorganizmalar doğada çok yaygındır. Her yerde bulunurlar: toprakta, suda, havada ve çok çeşitli biçimlerde temsil edilirler: aerobik ve anaerobik, fakültatif anaerobik, spor oluşturan ve spor oluşturmayan.
Aerobik paslandırıcı mikroorganizmalar
Bacillus subtilis (Şekil 35), doğada yaygın olarak bulunan aerobik bir basildir ve genellikle samandan izole edilir, peritrikyal kordonlu çok hareketli bir çubuktur (3-5 x 0,6 µm). Yetiştirme sıvı ortamda (örneğin saman kaynatmada) gerçekleştirilirse, basil hücreleri biraz büyür ve uzun zincirler halinde bağlanarak sıvının yüzeyinde buruşuk ve kuru gümüşi-beyazımsı bir film oluşturur. Karbonhidrat içeren katı besiyerinde geliştirme sırasında, alt tabaka ile birleşerek ince buruşuk, kuru veya granüler bir koloni oluşur. Patates dilimleri üzerinde Bacillus subtilis kolonileri her zaman hafif buruşuk, renksiz veya hafif pembemsi renkte olup kadifemsi bir kaplamayı andırır.
Bacillus subtilis çok geniş bir sıcaklık aralığında gelişir ve pratik olarak kozmopolittir. Ancak genel olarak gelişimi için en iyi sıcaklığın 37-50 °C olduğuna inanılmaktadır. Bacillus subtilis sporları ovaldir, eksantrik olarak yerleştirilmiştir, kesin lokalizasyon yoktur (ancak çoğu durumda hücrenin merkezine daha yakındır). Spor çimlenmesi ekvatoraldir. Gram pozitiftir, karbonhidratları aseton ve asetaldehit oluşturacak şekilde ayrıştırır ve çok yüksek proteolitik yeteneğe sahiptir. Bacillus subtilis sporları ısıya çok dayanıklıdır; genellikle 120°C'de sterilize edilmiş konserve yiyeceklerde saklanırlar.
Patates basili (Bac. mesentericus) (Şekil 36) doğada samandan daha az yaygın değildir. Tipik olarak patates çubukları, topraktan buraya gelen patateslerin üzerinde bulunur.
Morfolojik olarak patates basili ince tabakaya çok benzer: hücreleri (3-10 x 0,5-0,6 µm) peritrik bir kordona sahiptir; Hem tek hem de bir zincir halinde birbirine bağlılar. Saman basili gibi patates basili sporları oval, bazen dikdörtgen ve büyüktür; hücrenin herhangi bir yerinde bulunurlar (ancak daha sıklıkla merkezi olarak). Sporlar oluştuğunda hücre şişmez; sporlar ekvator yönünde çimlenir.
Patates dilimleri üzerinde yetiştirildiğinde, patates çubuğu bol miktarda sarımsı kahverengi, katlanmış, nemli, parlak bir kaplama oluşturur ve mezenteri anımsatır, mikrop adını da buradan alır. Protein agar besiyerinde substratla birlikte büyümeyen ince, kuru ve buruşuk koloniler oluşturur.
Gram'a göre patates çubuğu olumlu yönde lekeleniyor. Bacillus subtilis'inki gibi optimal gelişme sıcaklığı 35-45 °C'dir. Proteinler ayrıştığında çok miktarda hidrojen sülfit açığa çıkar. Patates basil sporları ısıya çok dayanıklıdır ve Bacillus subtilis sporları gibi uzun süreli kaynatmaya dayanabilir ve genellikle konserve gıdalarda muhafaza edilir.
Bac. Cereus. Bunlar düz uçlu, tek veya karmaşık zincirlerle birbirine bağlanmış çubuklardır (3-5 x 1-1,5 mikron). Daha kısa hücreli seçenekler de vardır. Hücrelerin sitoplazması gözle görülür derecede granüler veya vakuollüdür ve hücrelerin uçlarında sıklıkla parlak yağ benzeri taneler oluşur. Basil hücreleri hareketlidir ve peritrikyal kordonludur. Sana itiraz ediyor. cereus oval veya elipsoidal formlar oluşturur, genellikle merkezi olarak bulunur ve kutupsal olarak büyür. Basil, MPA (et pepton agar) üzerinde gelişirken, merkezi katlanmış ve rizoid dalgalı kenarlara sahip büyük kompakt koloniler oluşturur. Bazen koloniler küçük topaklı, kenarları saçaklı, kamçılı çıkıntılı ve ışığı kıran karakteristik taneciklidir. Bac. cereus bir aerobdur. Ancak bazı durumlarda oksijene erişimin zor olduğu durumlarda da gelişir. Bu basil toprakta, suda ve bitki substratlarında bulunur. Jelatini sıvılaştırır, sütü peptonize eder ve nişastayı hidrolize eder. Bac gelişimi için optimum sıcaklık. cereus 30 °C, maksimum 37-48 °C. Et-pepton suyunda geliştirildiğinde, kolayca parçalanan yumuşak bir çökelti ve yüzeyde hassas bir film ile bol, homojen bir bulut oluşturur.
Diğer aerobik paslandırıcı mikroplar arasında toprak çubuğunu (Bac. mycoides), Bac'ı not edebiliriz. megatherium'un yanı sıra sporsuz pigment bakterileri - “harika çubuk” (Bact. prodigiosum), Pseudomonas fluorescens.
Toprak basili (Bac. mycoides) (Şekil 37) çok yaygın olan paslandırıcı toprak basillerinden biridir ve oldukça büyük (5-7 x 0,8-1,2 mikron) tek hücrelere veya uzun zincirler halinde birbirine bağlanmış hücrelere sahiptir. Katı besiyerinde toprak çubuk, mantar miselyumu gibi besiyerinin yüzeyine yayılan, kabarık, rizoid veya misel gibi çok karakteristik koloniler oluşturur. Bu benzerlikten dolayı basil Bac adını almıştır. Mycoides "mantar şeklinde" anlamına gelir.
Bac. megaterium büyük bir basildir ve bu nedenle “büyük hayvan” anlamına gelen adını almıştır. Toprakta ve çürüyen maddelerin yüzeyinde sürekli olarak bulunur. Genç hücreler genellikle kalındır - çapı 2 mikrona kadar, uzunluğu ise 3,5 ila 7 mikrondur. Hücre içerikleri, çok sayıda yağ benzeri veya glikojen benzeri madde kalıntılarını içeren iri tanelidir. Çoğunlukla kalıntılar hücrenin neredeyse tamamını doldurarak ona bu türün kolayca tanınabileceği çok karakteristik bir yapı kazandırır. Agar besiyerindeki koloniler pürüzsüz, kirli beyaz ve yağlı-parlaktır. Koloninin kenarları keskin bir şekilde kesilmiştir, bazen dalgalı saçaklıdır.
Pigment bakterisi Pseudomonas fluorescens küçük (1-2 x 0,6 µm), gram negatif, spor taşımayan, hareketli, lofotrik kordonlu bir çubuktur. Bakteri, alt tabakaya nüfuz ederek onu sarı-yeşil renklendiren yeşilimsi sarı bir floresan pigment üretir.
Pigment bakterisi Bacterium prodigiosum (Şekil 38), yaygın olarak "harika çubuk" veya "harika kan çubuğu" olarak bilinir. Çok küçük, gram-negatif, sporsuz, peritrikyal kordonlu, hareketli bir çubuk. Agar ve jelatin besiyerinde gelişirken, kan damlalarını anımsatan, metalik parlaklığa sahip koyu kırmızı renkli koloniler oluşturur.
Orta Çağ'da ekmek ve patates üzerinde bu tür kolonilerin ortaya çıkması, dindar insanlar arasında batıl inançlı bir korkuya neden oldu ve "kafirlerin" entrikaları ve "şeytani saplantıların" entrikalarıyla ilişkilendirildi. Bu zararsız bakteri yüzünden Kutsal Engizisyon binden fazla tamamen masum insanı tehlikeye atarak yaktı.
Fakültatif anaerobik bakteriler
Proteus çubuğu veya protein vulgaris (Proteus vulgaris) (Şek. 39). Bu mikrop, çürüyen protein maddelerinin en tipik patojenlerinden biridir. Genellikle kendiliğinden çürüyen etlerde, hayvanların ve insanların bağırsaklarında, suda, toprakta vs. bulunur. Bu bakterinin hücreleri oldukça polimorfiktir. Et-pepton besiyerindeki günlük kültürlerde küçüktürler (1-3 x 0,5 µm) ve çok sayıda peritrichial flagella içerirler. Daha sonra kıvrımlı ipliksi hücreler ortaya çıkmaya başlar ve 10-20 mikron veya daha fazla uzunluğa ulaşır. Hücrelerin morfolojik yapısındaki bu çeşitlilik nedeniyle bakteri, adını antik Yunan mitolojisinde imajını değiştirme ve istediği zaman çeşitli hayvanlara ve canavarlara dönüşme yeteneğine atfedilen deniz tanrısı Proteus'tan almıştır.
Hem küçük hem de büyük Proteus hücreleri güçlü harekete sahiptir. Bu, katı besiyerindeki bakteri kolonilerine karakteristik "kaynaşma" özelliğini verir. "Oğullanma" süreci, bireysel hücrelerin koloniden çıkması, substratın yüzeyi boyunca kayması ve ondan belli bir mesafede durması, çoğalması ve yeni büyümeye yol açması gerçeğinden oluşur. Sonuç, çıplak gözle zar zor görülebilen küçük beyazımsı kolonilerden oluşan bir kütledir. Yeni hücreler yine bu kolonilerden ayrılır ve ortamın mikrobiyal plak içermeyen kısmında yeni üreme merkezleri vb. oluşturur.
Proteus vulgaris gram negatif bir mikroptur. Gelişmesi için en uygun sıcaklık 25-37°C'dir. Yaklaşık 5°C sıcaklıkta büyümesi durur. Proteus'un proteolitik yeteneği çok yüksektir: proteinleri indol ve hidrojen sülfit oluşumuyla ayrıştırır, ortamın asitliğinde keskin bir değişikliğe neden olur - ortam oldukça alkali hale gelir. Proteus, karbonhidrat ortamında geliştirme yaparken çok fazla gaz (CO2 ve H2) üretir.
Orta derecede hava erişimi koşulları altında, pepton ortamında gelişirken E. coli (Escherichia coli) bir miktar proteolitik yeteneğe sahiptir. Bu, indol oluşumu ile karakterize edilir. Ancak E. coli tipik bir çürütücü mikroorganizma değildir ve anaerobik koşullar altında karbonhidrat ortamında, laktik asit ve bir takım yan ürünlerin oluşumuyla atipik laktik asit fermantasyonuna neden olur.
Anaerobik paslandırıcı mikroorganizmalar
Clostridium putrificum (Şekil 40), protein maddelerinin anaerobik ayrışmasının enerjik bir etken maddesidir ve bu parçalanmayı bol miktarda gaz salınımı - amonyak ve hidrojen sülfür ile gerçekleştirir. Cl. putrificum sıklıkla toprakta, suda, ağız boşluğunda, hayvanların bağırsaklarında ve çeşitli çürüyen yiyeceklerde bulunur. Bazen konserve yiyeceklerde de bulunabilir. Cl. putrificum - peritrik kordonlu hareketli çubuklar, uzun ve ince (7-9 x 0,4-0,7 µm). Ayrıca zincirlerle bağlı ve tekli daha uzun hücreler de vardır. Clostridia gelişimi için optimum sıcaklık 37 °C'dir. Et-pepton agarın derinliklerinde gelişerek pul pul, gevşek koloniler oluşturur. Sporlar küreseldir ve terminalde bulunur. Sporlanma meydana geldiğinde, hücre sporun bulunduğu bölgede büyük oranda şişer. Spor taşıyan hücreler Cl. putrificum botulizm basilinin spor taşıyan hücrelerine benzer.
Cl'nin ısı direnci. putrificum oldukça yüksektir. Konserve gıda üretimi sırasında sporlar yok edilmezse, bitmiş ürünler bir depoda depolanırken gelişebilir ve konserve gıdanın bozulmasına (mikrobiyolojik bombalama) neden olabilir. Cl'nin sakkarolitik özellikleri. putrificum yoktur.
Clostridium sporogenes (Şekil 41) - morfolojik özelliklerine göre, kolayca zincir oluşturan, yuvarlak uçlu oldukça büyük bir çubuktur. Mikrop peritrik flagellası sayesinde oldukça hareketlidir. Mechnikov (1908) tarafından verilen Clostridium sporogenes adı, bu mikrobun hızlı bir şekilde spor oluşturma yeteneğini karakterize eder. 24 saat sonra mikroskop altında çok sayıda çubuk ve serbest halde bulunan sporlar görülebilir. 72 saat sonra sporlanma süreci sona erer ve bitkisel form kalmaz. Mikrop, merkezi olarak veya çubuğun uçlarından birine (subterminal) daha yakın olarak yerleştirilmiş oval sporlar oluşturur. Kapsül oluşturmaz. Optimum gelişme 37 °C'dir.
Cl. sporojenler - anaerobik. Toksik veya patojenik özellikleri yoktur. Agar besiyerinde anaerobik koşullar altında, başlangıçta şeffaf olan yüzeysel, küçük, düzensiz şekilli koloniler oluşturur ve daha sonra kenarları saçaklı, opak sarımsı beyaz kolonilere dönüşür. Agarın derinliklerinde koloniler "tüylü", yuvarlak ve yoğun bir merkeze sahiptir. Benzer şekilde, anaerobik koşullar altında mikrop, et-pepton suyunun hızla bulanıklaşmasına, gaz oluşumuna ve hoş olmayan paslandırıcı bir kokunun ortaya çıkmasına neden olur. Clostridium sporogenes'in enzimatik kompleksi, proteini son aşamasına kadar parçalayabilen çok aktif proteolitik enzimler içerir. Clostridium sporogenes'in etkisi altında süt 2-3 gün sonra peptonize olur ve gevşek bir şekilde pıhtılaşır, jelatin sıvılaşır. Karaciğer içeren ortamlarda bazen göze çarpan beyaz tirozin kristallerine sahip siyah bir pigment oluşur. Mikrop, beyin ortamının kararmasına, sindirilmesine ve keskin, çürütücü bir kokuya neden olur. Kumaş parçaları birkaç gün içinde hızla sindirilir, gevşetilir ve neredeyse tamamen eritilir.
Clostridium sporogenes ayrıca sakkarolitik özelliklere de sahiptir. Bu mikrobun doğada yaygınlığı, belirgin proteolitik özellikleri ve sporların yüksek ısı direnci, onu gıda ürünlerindeki paslandırıcı süreçlerin ana etken maddelerinden biri olarak nitelendirmektedir.
Cl. sporogenes konserve et, et ve sebzelerin bozulmasına neden olan etkendir. Çoğu zaman konserve et güveçleri ve etli ve etsiz ilk akşam yemeği yemekleri (pancar çorbası, rassolnik, lahana çorbası vb.) Bozulur. Sterilizasyon sonrasında üründe az miktarda spor kalması, oda sıcaklığında saklanan konserve gıdaların bozulmasına neden olabilir. Önce ette kızarıklık görülür, ardından kararma olur, keskin bir kokuşmuş koku ortaya çıkar ve sıklıkla teneke kutuların bombalanması görülür.
Proteinlerin çürütücü ayrışmasında çeşitli küfler ve aktinomisetler de yer alır - Penicillium, Mucor mucedo, Botrytis, Aspergillus, Trichoderma, vb.
Çürüme sürecinin anlamı
Çürüme sürecinin genel biyolojik önemi çok büyüktür. Çürüyen mikroorganizmalar “dünyanın düzenbazlarıdır”. Toprağa giren çok miktarda protein maddesinin mineralleşmesine neden olarak, hayvan cesetleri ve bitki atıklarının ayrışmasını gerçekleştirerek toprağın biyolojik olarak arıtılmasını sağlarlar. Proteinlerin derin parçalanması spor aeroblarından, daha az derin olması ise spor anaeroblarından kaynaklanır. Doğal koşullar altında bu süreç, birçok mikroorganizma türünün işbirliğiyle aşamalar halinde gerçekleşir.
Ancak gıda üretiminde çürüme zararlı bir süreç olup, büyük maddi zararlara neden olur. Et, balık, sebze, yumurta, meyve ve diğer gıda ürünlerinde bozulma hızlı bir şekilde meydana gelir ve mikropların gelişmesine uygun koşullarda korunmasız olarak depolanırsa çok şiddetli bir şekilde meydana gelir.
Sadece bazı durumlarda gıda üretiminde çürüme, tuzlanmış ringa balığı ve peynirlerin olgunlaşması sırasında faydalı bir süreç olarak kullanılabilir. Çürütme, tabaklama endüstrisinde derilerin dikilmesinde (deri üretimi sırasında hayvan derilerinden tüylerin alınması) kullanılır. Çürüme süreçlerinin nedenlerini bilen insanlar, protein kökenli gıda ürünlerini çok çeşitli muhafaza yöntemleri kullanarak çürümeden korumayı öğrenmişlerdir.
Çürüme, protein maddelerinin mikroorganizmalar tarafından parçalanmasıdır. Bu, etin, balığın, meyvelerin, sebzelerin, ahşabın bozulmasının yanı sıra toprakta, gübrede vb. meydana gelen işlemlerdir.
Daha dar anlamda çürüme, mikroorganizmaların etkisi altında proteinlerin veya protein açısından zengin substratların ayrışması süreci olarak kabul edilir.
Proteinler yaşayan ve ölü organik dünyanın önemli bir bileşenidir ve birçok gıdada bulunur. Proteinler büyük çeşitlilik ve yapısal karmaşıklık ile karakterize edilir.
Protein maddelerini yok etme yeteneği birçok mikroorganizmanın doğasında vardır. Bazı mikroorganizmalar proteinin sığ bir şekilde parçalanmasına neden olurken, diğerleri onu daha derinden yok edebilir. Paslandırıcı süreçler sürekli olarak doğal koşullarda meydana gelir ve sıklıkla protein maddeleri içeren ürünlerde ve ürünlerde meydana gelir. Protein parçalanması, mikropların çevreye saldığı proteolitik enzimlerin etkisi altında hidrolizi ile başlar. Çürüme yüksek sıcaklık ve nem varlığında meydana gelir.
Aerobik çürüme. Atmosferdeki oksijenin varlığında meydana gelir. Aerobik çürümenin son ürünleri, amonyağa ek olarak karbondioksit, hidrojen sülfit ve (çürük yumurta kokusuna sahip olan) merkaptanlardır. Kükürt içeren amino asitlerin (sistin, sistein, metiyonin) ayrışması sırasında hidrojen sülfür ve merkaptanlar oluşur. Bacillus aynı zamanda aerobik koşullar altında protein maddelerini yok eden çürütücü bakteriler arasında yer alır. mikozlar. Bu bakteri toprakta yaygındır. Hareketli, spor oluşturan bir çubuktur.
Anaerobik çürüme. Anaerobik koşullar altında gerçekleşir. Anaerobik bozunmanın son ürünleri, amino asitlerin dekarboksilasyonunun (karboksil grubunun çıkarılması) ve kötü kokulu maddelerin oluşmasının ürünleridir: indol, akatol, fenol, kresol, diaminler (bunların türevleri kadavra zehirleridir ve zehirlenmeye neden olabilir) .
Anaerobik koşullar altında çürümenin en yaygın ve aktif patojenleri Bacillus putrificus ve Bacillus sporogenes'tir.
Çoğu çürütücü mikroorganizma için optimal gelişme sıcaklığı 25-35°C aralığıdır. Düşük sıcaklıklar onların ölümüne neden olmaz, sadece gelişmelerini durdurur. 4-6°C sıcaklıkta paslandırıcı mikroorganizmaların hayati aktivitesi baskılanır. Spor olmayan paslandırıcı bakteriler 60°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ölürler ve spor oluşturan bakteriler 100°C'ye kadar ısınmaya dayanabilirler.
Doğadaki paslandırıcı mikroorganizmaların gıda bozulma süreçlerindeki rolü.
Doğada çürüme büyük bir olumlu rol oynar. Madde döngüsünün ayrılmaz bir parçasıdır. Çürüme süreçleri toprağın bitkilerin ihtiyaç duyduğu nitrojen formlarıyla zenginleşmesini sağlar.
Bir buçuk yüzyıl önce, büyük Fransız mikrobiyolog L. Pasteur, organik maddeyi inorganik bileşiklere dönüştüren çürüme ve fermantasyon mikroorganizmaları olmasaydı, Dünya'daki yaşamın imkansız hale geleceğini fark etti. Bu grubun en fazla türü toprakta yaşar - 1 g verimli ekilebilir toprakta bunlardan birkaç milyar bulunur.Toprak florası esas olarak çürüyen bakteriler tarafından temsil edilir. Organik kalıntıları (bitki ve hayvanların ölü bedenleri) bitkilerin tükettiği maddelere ayrıştırırlar: karbondioksit, su ve mineral tuzları. Gezegensel ölçekteki bu sürece organik kalıntıların mineralizasyonu denir; toprakta ne kadar çok bakteri varsa, mineralizasyon süreci o kadar yoğun gerçekleşir, dolayısıyla toprağın verimliliği de o kadar yüksek olur. Ancak gıda endüstrisinde paslandırıcı mikroorganizmalar ve bunların sebep olduğu işlemler, özellikle hayvansal kökenli ürünlerde ve protein maddeleri içeren malzemelerde bozulmalara neden olmaktadır. Ürünlerin paslandırıcı mikroorganizmalar tarafından bozulmasını önlemek için, bu mikroorganizmaların gelişimini engelleyecek bir depolama rejiminin sağlanması gerekmektedir.
Gıda ürünlerini çürümeye karşı korumak için sterilizasyon, tuzlama, tütsüleme, dondurma vb. Kullanılır ancak paslandırıcı bakteriler arasında spor taşıyan, halofilik ve psikrofilik formlar, tuzlanmış veya dondurulmuş gıdaların bozulmasına neden olan formlar vardır.
Konu 1.2. Çevre koşullarının mikroorganizmalar üzerindeki etkisi. Mikroorganizmaların doğadaki dağılımı.
Mikroorganizmaları etkileyen faktörler (sıcaklık, nem, çevresel konsantrasyon, radyasyon)
Plan
1. Sıcaklığın etkisi: psikrofilik, mezofilik ve termofilik mikroorganizmalar. Soğutulmuş ve dondurulmuş gıdaların saklanmasının mikrobiyolojik prensipleri. Bitkisel hücrelerin ve sporların termal stabilitesi: pastörizasyon ve sterilizasyon. Gıda ürünlerinin ısıl işlemlerinin mikroflora üzerine etkisi.
2. Ürün neminin ve çevrenin mikroorganizmalar üzerindeki etkisi. Kuru ürünlerde mikroorganizmaların gelişmesinde bağıl hava neminin önemi.
3. Mikroorganizmaların habitatındaki çözünmüş maddelerin konsantrasyonunun etkisi. Radyasyonun etkisi, hava dezenfeksiyonu için UV ışınlarının kullanılması.
Sıcaklığın etkisi: psikrofilik, mezofilik ve termofilik mikroorganizmalar. Soğutulmuş ve dondurulmuş gıdaların saklanmasının mikrobiyolojik prensipleri. Bitkisel hücrelerin ve sporların termal stabilitesi: pastörizasyon ve sterilizasyon. Gıda ürünlerinin ısıl işlemlerinin mikroflora üzerine etkisi.
Mikroorganizmaların gelişmesinde sıcaklık en önemli faktördür. Her mikroorganizmanın büyümesi için minimum, optimum ve maksimum sıcaklık rejimi vardır. Bu özelliğe göre mikroplar üç gruba ayrılır:
§ psikrofiller - minimum -10-0 °C'de, optimum 10-15 °C'de olmak üzere düşük sıcaklıklarda iyi üreyen mikroorganizmalar;
§ mezofiller - optimal büyümenin 25-35 °C'de, minimum 5-10 °C'de, maksimum 50-60 °C'de gözlendiği mikroorganizmalar;
§ termofiller - Nispeten yüksek sıcaklıklarda iyi büyüyen ve 50-65 °C'de optimum büyüme gösteren, maksimum 70 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda büyüyen mikroorganizmalar.
Çoğu mikroorganizma, optimal sıcaklığın 25-35 °C olduğu mezofillerdir. Dolayısıyla gıda ürünlerinin bu sıcaklıkta saklanması, içindeki mikroorganizmaların hızla çoğalmasına ve gıdanın bozulmasına neden olur. Bazı mikroplar gıdalarda önemli ölçüde biriktiğinde insanlarda gıda zehirlenmesine yol açabilir. Patojenik mikroorganizmalar, yani. İnsanlarda bulaşıcı hastalıklara neden olan bakteriler de mezofiller olarak sınıflandırılır.
Düşük sıcaklıklar mikroorganizmaların büyümesini yavaşlatır ancak onları öldürmez. Soğutulmuş gıdalarda mikrobiyal büyüme yavaştır ancak devam etmektedir. 0 °C'nin altındaki sıcaklıklarda çoğu mikrop üremeyi durdurur; Yiyecekler dondurulduğunda mikropların büyümesi durur, bazıları yavaş yavaş ölür. 0 °C'nin altındaki sıcaklıklarda çoğu mikroorganizmanın anabiyoza benzer bir duruma girdiği, canlılığını koruduğu ve sıcaklık arttıkça gelişmeye devam ettiği tespit edilmiştir. Mikroorganizmaların bu özelliği, gıda ürünlerinin depolanması ve daha sonraki mutfak işlemleri sırasında dikkate alınmalıdır. Örneğin, salmonella donmuş ette uzun süre kalabilir ve uygun koşullar altında etin buzunu çözdükten sonra hızla insanlar için tehlikeli miktarda birikebilir.
Mikroorganizmaların maksimum dayanıklılığını aşan yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında ölürler. Spor oluşturma yeteneği olmayan bakteriler, nemli ortamda 60-70 °C'ye 15-30 dakikada, 80-100 °C'ye ise birkaç saniye veya dakikada ısıtıldığında ölürler. Bakteri sporları çok daha yüksek ısı direncine sahiptir. 100 °C sıcaklığa 1-6 saat dayanabilirler; 120-130 °C sıcaklıkta nemli ortamda bakteri sporları 20-30 dakika sonra ölürler. Küf sporları ısıya daha az dayanıklıdır.
Gıda ürünlerinin halka açık catering işletmelerinde termal mutfak işlemleri, gıda endüstrisindeki ürünlerin pastörizasyonu ve sterilizasyonu, mikroorganizmaların bitkisel hücrelerinin kısmen veya tamamen (sterilizasyon) ölümüne yol açar.
Pastörizasyon sırasında gıda ürünü minimum sıcaklık etkilerine maruz kalır. Sıcaklık rejimine bağlı olarak düşük ve yüksek pastörizasyon ayırt edilir.
Düşük pastörizasyon, ürünün güvenliğini daha iyi garanti altına almak için 65-80 ° C'yi aşmayan bir sıcaklıkta en az 20 dakika süreyle gerçekleştirilir.
Yüksek pastörizasyon, pastörize ürünün 90 °C'nin üzerindeki bir sıcaklığa kısa süreli (en fazla 1 dakika) maruz bırakılmasıdır; bu, patojenik spor içermeyen mikrofloranın ölümüne yol açar ve aynı zamanda önemli değişiklikler gerektirmez. pastörize ürünlerin doğal özelliklerinde. Pastörize gıdalar soğutulmadan saklanamaz.
Sterilizasyon, ürünün sporlar da dahil olmak üzere her türlü mikroorganizmadan arındırılmasını içerir. Konserve yiyeceklerin sterilizasyonu özel cihazlarda - otoklavlarda (buhar basıncı altında) 110-125 ° C sıcaklıkta 20-60 dakika süreyle gerçekleştirilir. Sterilizasyon, konserve gıdaların uzun süreli saklanmasını mümkün kılar. Süt, sütün tüm faydalı özelliklerini korumanıza olanak tanıyan ultra yüksek sıcaklıkta (130 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda) birkaç saniye süreyle sterilize edilir.
Çürüme, protein maddelerinin mikroorganizmalar tarafından derin ayrışması sürecidir. Mikroorganizmalar, protein ayrışma ürünlerini hücre maddelerinin sentezi için ve enerji malzemesi olarak kullanırlar.
Çürüme, doğası ve nihai sonucu proteinlerin bileşimine, işlem koşullarına ve buna neden olan mikroorganizma türlerine bağlı olan karmaşık, çok aşamalı bir biyokimyasal işlemdir.
Protein maddeleri doğrudan mikroorganizmaların hücrelerine giremez, bu nedenle yalnızca enzimlere (ekzoproteazlara) sahip mikroplar proteinleri kullanabilir.
Basit proteinlerin parçalanma süreci hidrolizleriyle başlar. Hidrolizin birincil ürünleri peptitlerdir. Hücreye girerler ve hücre içi proteazlar tarafından amino asitlere hidrolize edilirler.
Paslandırıcı mikropların etkisi altındaki nükleoproteinler, protein komplekslerine ve nükleik asitlere ayrılır. Daha sonra proteinler amino asitlere, nükleik asitler ise fosforik asit, karbonhidratlar ve nitrojen içeren bazların bir karışımına parçalanır.
Amino asitler mikroorganizmalar tarafından hücre sentezi için kullanılır veya deaminasyon gibi başka değişikliklere de maruz kalır. Deaminasyon ayırt edilir: hidrolitik, oksidatif ve indirgeyici.
Hidrolitik deaminasyona hidroksi asitler ve amonyak oluşumu eşlik eder. Bir amino asidin dekarboksilasyonu meydana gelirse alkol, amonyak ve karbondioksit oluşur.
Oksidatif deaminasyon keto asitler ve amonyak üretir.
İndirgeyici deaminasyon karboksilik asitler ve amonyak üretir.
Amino asitlerin ayrışma ürünleri arasında radikallerinin yapısına bağlı olarak çeşitli organik asitler ve alkoller bulunur. Yağlı amino asitlerin ayrışması sırasında formik, asetik, propiyonik, bütirik ve diğer asitler birikebilir; propil, bütil, amil ve diğer alkoller. Aromatik amino asitlerin ayrışması sırasında, ara ürünler karakteristik çürüyen ürünlerdir: fenol, kresol, skatol, indol - çok hoş olmayan bir kokuya sahip maddeler. Sülfür içeren amino asitlerin parçalanması, hidrojen sülfit veya onun türevleri olan merkaptanları üretir. Merkaptanların ihmal edilebilir konsantrasyonlarda bile fark edilebilen çürük yumurta kokusu vardır.
Protein hidrolizi sırasında oluşan diamino asitler, amonyak eliminasyonu olmadan dekarboksilasyona uğrayabilir, bu da diaminler ve CO2 ile sonuçlanır.
Çürüme sırasında oluşan kadaverin, putresin ve diğer aminler genellikle ptomainler (kadavra zehirleri) genel adı altında gruplandırılır. Bazı ptomain türevleri toksik özelliklere sahiptir.
Aerobik mikroorganizmaların etkisi altında azotlu ve azotlu olmayan organik bileşikler oksidasyona uğrar ve böylece tamamen mineralize edilebilirler. Bu durumda bozunmanın son ürünleri amonyak, karbondioksit, su, sülfürik ve fosforik asit tuzlarıdır. Anaerobik koşullar altında, amino asitlerin parçalanmasının ara ürünlerinin tam oksidasyonu meydana gelmez. Bu bağlamda, NH3 ve CO2'nin yanı sıra, toksik özelliklere sahip maddeler ve çürüyen malzemeye iğrenç bir koku veren maddeler içerebilen yukarıda bahsedilen çeşitli organik bileşikler de birikir.
Paslandırıcı süreçlerin en aktif etken maddeleri bakterilerdir. Bunların arasında spor oluşturan ve spor oluşturmayan, aerobik ve anaerobik olanlar vardır. Soğuğa dayanıklı ve ısıya dayanıklı mezofiller, çoğu çevrenin asitliğine ve içindeki yüksek sofra tuzu içeriğine duyarlıdır. En yaygın paslandırıcı bakteriler şunlardır.
Patates ve saman basilleri aerobik, hareketli, gram pozitif, spor oluşturan bakterilerdir. Sporları ısıya dayanıklıdır. Optimum sıcaklık 30-450C aralığındadır, maksimum büyüme t0 55-600C'dedir, t0 50'nin altında üremezler.
Pseudomonas cinsinin bakterileri aerobik, hareketli, polar kordonlu, sporsuz, gram negatif çubuklardır. Bazı türler pigment sentezler, bunlara floresan psödomonas denir. -20 ila -50 C arasında soğuğa dayanıklı büyüme sıcaklıkları vardır. Asit oluşumuyla karbonhidratları oksitleyebilir ve mukus salgılayabilirler. Gelişim ve biyokimyasal aktivite, pH'ın 5,5'in altında ve ortamdaki NaCI konsantrasyonunun %5-6'sında engellenmesine neden olur. Pseudomonaslar doğada yaygındır ve birçok bakteri ve filamentli mantarın antagonistidir.
Proteus vulgaris - belirgin paslandırıcı özelliklere sahip, fakültatif anaeroblara sahip küçük, gram negatif, spor içermeyen çubuklar. Gaz ve asit üretmek için karbonhidratları fermente eder. Yaşam koşullarına bağlı olarak bu bakteriler gözle görülür şekilde şekil ve boyut değiştirebilir. t0 250 C ve 370 C'de iyi gelişir, t0'da yaklaşık 5-100 C'de çoğalması durur, ancak dondurulmuş gıdalarda da muhafaza edilebilir.
Onun özelliği enerjik hareketliliğidir. Bu özellik, gıda ürünlerinde Proteus'u tanımlamaya ve onu ilişkili bakterilerden ayırmaya yönelik bir yöntemin temelini oluşturur. Bazı türler insanlar için toksik olan maddeler üretir.
Clostridium sporogenes anaerobik, hareketli, spor taşıyan bir çubuktur. Sporlar ısıya dayanıklıdır ve hücrenin merkezinde bulunur. Çok hızlı spor üretiyor. Karbonhidratları asit ve gaz oluşumuyla fermente eder, lipolitik özelliğe sahiptir. Proteinler ayrıştığında bol miktarda hidrojen sülfit açığa çıkar. Optimum gelişme t0 35-400 C, minimum ise yaklaşık 50 C'dir.
Paslandırıcı mikroorganizmalar ülke ekonomisine büyük zarar vererek balık ve balık ürünleri, et ve et ürünleri, yumurta, süt gibi değerli, protein açısından zengin gıda ürünlerinin bozulmasına neden olur. Ancak aynı mikroorganizmalar doğadaki nitrojen döngüsünde büyük bir olumlu rol oynar ve bozulan suya karışan protein maddelerini mineralize eder.
Çürüme, mikroorganizmaların neden olduğu protein ayrışma sürecidir. Çürüme, birbirinden önemli ölçüde farklı olan bir dizi süreci içerir. Karmaşık protein moleküllerinin ayrışmasının meydana gelebileceği farklı yollar vardır ve bu ayrışmanın derinliği farklıdır.
Bir protein molekülünün parçalanması, bazı mikroorganizmalar için onu asimile edilebilir bir duruma dönüştürmenin bir yolu olarak hizmet ederken, diğer mikroorganizmalar proteini plastik amaçlar için ve bir enerji malzemesi olarak kullanır. Bu mikroorganizmalar proteinlerin daha derin parçalanmasına neden olur ve daha çeşitli çürüyen ürünler oluşturur. En önemli paslandırıcı bakteriler: Bact. proteus vulgare - proteinleri amonyak ve hidrojen sülfüre ayrıştıran fakültatif bir anaerob; Sen. subtilis, sen. Mycoides ve sen. mesenterikus. İlk iki tip, proteinin ayrışması sırasındaki çürüme sürecinde, hidrojen sülfit yokluğunda amonyak oluşturur; B. mesentericus çok miktarda hidrojen sülfür üretir.
Çürüme sürecinin biyokimyası
İlk aşamalarda, protein molekülünün paslandırıcı ayrışması, görünüşe göre asit veya alkalin hidrolizi sırasında meydana gelene benzer, yani protein molekülü, su ekleyerek, polipeptitlere yakın albümoz ve pepton oluşumuyla ayrışır, daha fazlasını içeren bileşikler ikiden fazla amino asit. Bu maddeler, hidroliz yoluyla da hızlı bir şekilde amino asitlere ayrışır ve amino asitler, deaminasyon (NH2'nin ortadan kaldırılması) ve dekarboksilasyon (COOH'nin ortadan kaldırılması) gibi başka dönüşümlere ve kısmen daha da derin bölünmeye uğrar. Bu işlem sırasında oluşan amonyak ve karbondioksit, proteinlerin paslandırıcı parçalanmasının karakteristik ürünleridir. Çürük kokusu büyük ölçüde bozunma sürecinin karakteristiği olan amino asitlerin diğer bozunma ürünleri (indol, skatol, merkaptanlar) tarafından belirlenir; toksik maddeler de oluşur: histamin, tiramin. Ancak bozuk yiyecekler tüketildiğinde görülen gıda zehirlenmesi bu maddelerden değil, bazı bakteri türlerinin ürettiği toksinlerden kaynaklanmaktadır. Triptofanın ayrışması nedeniyle indol ve skatol oluşur. Hidrojen sülfit gibi merkaptanlar da kükürt içeren amino asitler, sistin ve metiyoninin parçalanmasıyla oluşur. Çürüyen proteinlerin kokusunun oluşmasında amonyak, hidrojen sülfür, merkaptanlar, indol, skatol ve fenolün yanı sıra hiç şüphesiz çürümenin ara ürünleri olan diğer maddeler de rol oynar.
Paslandırıcı mikroorganizmalar her yerde yaygındır ve bu nedenle bir protein maddesi mikroorganizmalardan korunmadan ve çoğalmalarına izin veren koşullarda depolandığında, çürüme mümkün olan en kısa sürede meydana gelir ve çok kuvvetli bir şekilde gelişir.
Çürüme sürecinin kullanım alanları ve önemi
Teknik amaçlar için, peynir yapımı, tabaklama ve ringa balığı turşusu gibi bazı endüstrilerde paslandırıcı işlemler kullanılmaktadır. Çürüme süreci doğada bir rol oynar, çünkü bu sayede hayvan ve bitki kalıntılarında bulunan protein maddelerinin nitrojeni amonyağa, yani daha yüksek bitkiler tarafından kolayca asimile edilebilecek bir forma dönüştürülür.
Makaleyi hazırlayan ve düzenleyen: cerrahVideo:
Sağlıklı:
İlgili Makaleler:
- Proteinler (proteinler), en çok oluşturan yüksek moleküllü, nitrojen içeren organik maddelerdir.
- Modern elit spor yavaş yavaş bir aktiviteden bir metaya dönüştü: müsabaka kurallarında değişiklikler...
- Protein ve bireysel amino asitlerin eksikliği, ürünlerin eksik amino asitler veya protein hidrolizatları ile zenginleştirilmesiyle ortadan kaldırılır. Uygula...
