Особливості та застосування молочнокислих бактерій

Зміст

  • Особливості бродіння
  • Як відбувається процес
  • Бактеріальна життя

Бродіння – один з основних біохімічних процесів, в результаті яких людина отримує доступ до збагачення свого раціону різноманітними харчовими ресурсами, що містять протеїни, амінокислоти і вітаміни. Без продуктів бродіння людина б був позбавлений хліба і вина. Крім широко відомих у народі продуктів дії бактерій-бродільщікі, таких як спирт і молочна кислота, людьми широко використовуються продукти, які виробляють маслянокислі бактерії (Clostridium). Правда, до харчового раціону людини ці продукти зовсім не відносяться.
Молочнокислі бактерії (Клостридії) під мікроскопом
Особливості бродіння
Саме по собі бродіння являє собою процес, який відбувається всередині клітини і забезпечується за рахунок внутрішнього метаболізму живого організму. У результаті такої «живої кухні» клітина отримує необхідну їй енергію у вигляді АТФ (аденозинтрифосфат), а в зовнішнє середовище вона виводить ті продукти, які утворилися в процесі регенерації і для життя самої клітини не знадобилися.
При молочнокислому бродінні таким незатребуваним залишком є ​​молочна кислота (лактат), при спиртовому бродінні – етанол і діоксид вуглецю, а при маслянокислом бродінні – масляна кислота, водень і ще кілька корисних побічних продуктів, які людина навчилася використовувати у своїй хімічній промисловості.
Живими клітинами, які забезпечують переробку вихідних продуктів через свій метаболізм, і виробляють продукти маслянокислого бродіння, є анаеробні бактерії Клострідіум бутірікум (Clostridium butyricum), Клострідіум ацетобутілікум (Clostridium acetobutylicum) і т.д. Всі види маслянокислих прокариотов відносять до роду Клостридії групи еубактеріі (істинні бактерії).
Корисні бактерії
Вивчені маслянокислі бактерії є спороутворюючими: або продуцентами, або редуцентамі. Їх суперечки мають ендогенну природу, розвиваються всередині клітини, якщо ця клітина потрапила в несприятливі умови, і знищуються тільки антибіотиками. За Грамом забарвлюються позитивно і зовні виглядають як палички. У кисневому середовищі маслянокислі бактерії гинуть, тому їх відносять до облігатних анаеробів.
Як відбувається процес
Базовий процес бродіння через бактерію масла виглядає наступним чином:
У бактеріальну клітину надходять вуглеводи або інші сполуки, що містять глюкозу.
За рахунок клітинного анаеробного метаболізму із застосуванням фосфорних залишків цукор окислюється.
У результаті реакцій окислення з глюкози утворюються: масляна кислота, оцтова кислота, вуглекислий газ і енергія для клітини.
Утворювати масляна кислота являє собою жирну одноосновними карбонову кислоту, яка незамінна при виробництві ароматизаторів, пластифікаторів, флотореагентов (піноутворювачів).
Формула маслянокислого бродіння
Маслянокислі бактерії використовуються при виробництві:
бутанолу,
каучуку,
вибухівки.
Освоєння застосування масляної кислоти, яку виробляють маслянокислі бактерії – новий рівень організації хімічного виробництва, яке може стати більш екологічним і при правильному підході не вимагає великих витрат.
Бактеріальна життя
Крім тієї користі, яку людина навчився отримувати від способу життя маслянокислих прокариотов, ці мікроорганізми відіграють величезну роль в існуванні багатьох важливих екосистем:
маслянокислі бактерії, що живуть у грунті, розкладають органіку на прості неорганічні сполуки (працюють редуцентамі);
деякі маслянокислі бактерії фіксують азот навіть з повітря, що доступно дуже вузькому колу живих організмів.
Незважаючи на свою очевидну користь, ці мікроорганізми постійно ускладнюють побут людини тим, що псують його їжу:
Якщо пропало вершкове масло, це бактерії завелися в маслі і взялися за його переробку. Саме прогірклий запах в олії – свідоцтво розкладання бактеріями цього продукту на інші складові.
Зіпсовані консерви, молочнокислі продукти (сир, сир) – теж справа клостридії бутірікум (Clostridium butyricum).
Однак не слід плутати діяльність маслянокислих прокариотов з діяльністю в молоці молочнокислих бактерій. Останні не псують молоко, а тільки зброджують його з утворенням молочної кислоти, перетворюючи в інший вид продуктів (кефір, ряжанка).
молочнокислі бактерії
Бактерії, зброджують молоко з утворенням молочної кислоти, – неспорообразующие нерухомі коки. Ці мікроорганізми викликають згортання молока протягом 24 годин. Після того, як весь цукор зброджується і в середовищі підвищується рівень кислотності, утворення молочної кислоти припиняється.

Посилання на основну публікацію