2. Дыхание микроорганизмов
– сопряженный окислительно-восстановительный процесс, при котором происходит перенос электронов и протонов от окисляемого вещества до восстанавливаемого, в результате образуется АТФ – универсальный аккумулятор химической энергии.
Все физиологические процессы – питание, рост, размножение, образование спор, капсул, выработка токсинов – осуществляются при постоянном притоке энергии.
Аэробное дыхание – это процесс, при котором организмы используют кислород для превращения топлива, такого как жиры и сахара, в химическую энергию. По сравнению, анаэробное дыхание не использует кислород. Дыхание используется всеми клетками для превращения топлива в энергию, которая может использоваться для питания клеточных процессов.
Анаэробное дыхание. Анаэробное дыхание — это биохимический процесс окисления органических субстратов или молекулярного водорода с использованием в дыхательной ЭТЦ в качестве конечного акцептора электронов вместо O 2 других окислителей неорганической или органической природы.
Качество любого пищевого продукта (мяса, рыбы, молока, фруктов, овощей и др.) зависит, прежде всего, от количественного и качественного состава содержащихся в нем микроорганизмов. При благоприятных условиях они развиваются, вызывая быструю порчу продуктов питания – гниение, прокисание, брожение и т.д. Чтобы сохранить продукты длительное время свежими, создают особые условия, в которых развитие микроорганизмов исключается, замедляется или приостанавливается. С этой целью применяют различные способы «консервирования» - долгосрочного хранения скоропортящихся продуктов и развития в них микроорганизмов. К таким способам относятся воздействие на микроорганизмы различных факторов внешней среды (температуры, высушивания, применение консервантов и др.). Для правильного выбора путей воздействия на микроорганизмы различных факторов с целью увеличения сроков хранения готовых пищевых продуктов необходимо знать микробиологию этих продуктов, закономерность развития и характер воздействия указанных факторов на микроорганизмы пищевых продуктов.
3. Микрофлора мяса представлена преимущественно кишечными бактериями. Гниение в мясе чаще вызвано аэробной флорой (протей и другие грамотрицательные микробы), но изредка наблюдается и анаэробное, при проникновении в толщу B.putrificus, B.sporogenes, B.hystoliticus. Иногда эти процессы протекают одновременно. Плесневение мяса вызывают микроскопические грибы родов Penicillium, Aspergillus, а так же Mucor и др.
ОХЛАЖДЕННОЕ МЯСО
Поверхность туш убойных животных может загрязняться различной микрофлорой еще в убойно-разделочном цехе. При перемещении в камеры охлаждения туши могут дополнительно загрязняться м/о, попадающими с различных объектов внешней среды (руки, одежда рабочих, загрязненный воздух, тара, инвентарь и т.д.). Качественный состав микрофлоры на поверхности охлажденного мяса разнообразен. Их них от 2 до 40% обычно составляют различные кокковые формы, молочнокислые палочки, спорообразующие аэробные и анаэробные м/о. До 15-45% от общего количества составляют бесцветные бактерии (псевдомонас, ахромобактер), 4-20% - окрашенные бактерии. Также м/о опасные для здоровья (сальмонеллы, токсигенные стафилококки и стрептококки, патогенные спорообразующие виды: бациллус цереус, перфрингенс и др.).В начале хранения микрофлора может оставаться без изменений как количественно, так и качественно. При соблюдении температурно-влажностного режима задержка роста м/о может длиться до 3-5 дней. Причиной этого являются бактерицидные свойства мяса. При несоблюдении санитарно-гигиенических требований производства и хранения микроорганизмы могут начать размножаться уже в первые сутки/часы поступления мяса на хранение. В дальнейшем при хранении охлажденного мяса, несмотря на низкую температуру камер, происходит размножение микробов, которые любят низкие температуры (психрофилы): м/о из группы псевдомонас – ахромобактер, кокки. На увлажненной поверхности мяса м\о развиваются быстрее с образованием слизистого налета неприятного запаха, что приводит к порче.
При нарушении установленных условий хранения охлажденного мяса рост микрофлоры отмечается не только в поверхностных, но и глубоких слоях мышечной ткани.
ЗАМОРОЖЕННОЕ МЯСО
Развитие микрофлоры происходит значительно медленнее, т.к. часть м/о отмирает под воздействием низких температур. Холод, действуя на м/о, консервирует их.
Наиболее часто с поверхности можно выделить кокковые формы, споры м/о, различные виды плесени.
Мясо от животных, больных инфекционными болезнями, может быть источником возбудителя болезни.
При ряде болезней мясо запрещено использовать в пищу, и оно уничтожается. При других болезнях, опасных только для животных, например чума свиней, ЭМКАР, мясо тоже уничтожается.
Убой, с соблюдением определенных правил, на санбойне проводят животных больных бруцеллезом, туберкулезом и др.
Мясо животных, зараженных сибирской язвой, ботулизмом, туляремией, инфекционной энтеротоксемией, ИНАН, чумой КРС, чумой верблюдов, эпизоотическим лимфангоитом, бешенством, злокачественным отеком и сапом в пищу не допускается. Тушу со шкурой сжигают, а место, где находилась туша, тщательно дезинфицируют. Подвергаются дезинфекции все предметы, одежда и прочее, соприкасавшиеся с такой тушей.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №11
1.Ферменты, химическая природа, свойства и значение в процессе обмена веществ микроорганизмов. Условия действия. Классификация.
2.Стафилококки. Характеристика, условия развития и токсинообразования. Продукты с высокой вероятностью токсинообразования данного микроорганизма.
3.Микрофлора хлеба. Значение отдельных групп микроорганизмов в формировании потребительских свойств. Микробиологические дефекты и болезни хлеба. Мероприятия по предупреждению.
1. Все питательные вещества и любые элементы, подвергающиеся взаимодействиям и превращениям с участием бактерий, вступают в реакции при участии ферментов (энзимов).
Ферменты - специфичные и эффективные белковые катализаторы. За каждое превращение одного соединения в другое ответственен особый фермент.
Ферменты снижают энергию активации, обеспечивая протекание таких химических реакций, которые без них могли бы проходить только при высокой температуре, избыточном давлении и при других нефизиологических условиях, неприемлемых для живой клетки. Они увеличивают скорость реакции примерно на 10 порядков, что сокращает полупериод какой-либо реакции с 300 лет до одной секунды.
Ферменты «узнают» субстрат по пространственному расположению его молекулы и распределению зарядов в ней. За связывание с субстратом отвечает определённый участок молекулы ферментативного белка — его каталитический центр. При этом образуется промежуточный фермент - субстратный комплекс, который затем распадается с образованием продукта реакции и свободного фермента.
Название ферменту дается по веществу, на которое он действует с изменением окончания на «аза».
Каждый класс ферментов обозначается цифрами. Первая цифра означает класс фермента; вторая – подкласс, указывающий соединение, на который действует фермент; третья – подподкласс; четвёртая – номер фермента. Все цифры разделяются точками. Так, каталаза обозначается 1.11.1.6.
Ферменты микроорганизмов и их классификация
Ферменты синтезируются самой микробной клеткой и имеют сложное строение. Некоторые состоят из белка – протеина, а другие представляют собой протеиды, состоящие из белка – апофермента и структуры небелковой природы – кофермента. В этом случае апофермент соединяется с активной группой изменяемого вещества, а кофермент способствует течению реакции.
Оксидоредуктазы — это ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Они играют большую роль в процессах биологического получения энергии. К ним относятся дегидрогеназы (НАД, НАДФ, ФАД), цитохромы, ферменты, участвующие в переносе водорода, электронов и кислорода, и др.
Трансферазы катализируют перенос отдельных радикалов, частей молекул или целых атомных группировок от одних соединений к другим. Например, ацетилтрансферазы переносят остатки уксусной кислоты — СН3СО, а также молекул жирных кислот; фосфотрансферазы, или киназы, обусловливают перенос остатков фосфорной кислоты Н2Р 0 3 2 _. Известны многие другие трансферазы (аминотрансферазы, фосфорилазы и т. д.).
Гидролазы катализируют реакции расщепления и синтеза таких сложных соединений, как белки, жиры и углеводы, с участием воды. К этому классу относятся протеолитические ферменты (или пептидгидролазы), действующие на белки или пептиды; гидролазы глюкозидов, осуществляющие каталитическое расщепление углеводов и глюкозидов (р-фруктофуранозидаза, а-глюкозидаза, а- и р-амилаза, р-галактозидаза и др.); эстеразы, катализирующие расщепление и синтез сложных эфиров (липазы, фосфатазы).
Лиазы включают в себя ферменты, катализирующие отщепление от субстратов определенных химических групп с образованием двойных связей или присоединение отдельных групп или радикалов к двойным связям. Так, пируватдекарбоксилаза катализирует отщепление С02 от пировиноградной кислоты. К лиазам относится также фермент альдолаза, расщепляющий шестиуглеродную молекулу фруктозо-1,6-дифосфата на два трех-углеродных соединения. Альдолаза имеет большое значение в процессе обмена веществ.
Изомеразы осуществляют превращение органических соединений в их изомеры. При изомеризации происходит внутримолекулярное перемещение атомов, атомных группировок, различных радикалов и т. п. Изомеризации подвергаются углеводы и их производные, органические кислоты, аминокислоты и т. д. Ферменты этой группы играют большую роль в ряде процессов метаболизма. К ним относятся триозофосфатизомераза, глюкозофосфатизомераза и др.
Лигазы катализируют синтез сложных органических соединений из простых. Например, аспарагинсинтетаза осуществляет синтез амида аспарагина из аспарагиновой кислоты и аммиака с обязательным участием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), дающей энергию для этой реакции. К группе лигаз относятся также карбоксилазы, катализирующие присоединение С02 к различным органическим кислотам. Например, фермент пируваткарбоксилаза катализирует синтез щаве-левоуксусной кислоты из пировиноградной и С02.
Ферменты, образуемые бактериальной клеткой, могут локализоваться как внутри клетки —эндоферменты, так и выделяться в окружающую среду — экзоферменты. Экзоферменты играют большую роль в обеспечении бактериальной клетки доступными для проникновения внутрь источниками углерода и энергии. Большинство гидролаз является экзоферментами, которые, выделяясь в окружающую среду, расщепляют крупные молекулы пептидов, полисахаридов, липидов до мономеров и димеров, способных проникнуть внутрь клетки. Ряд экзоферментов, например гиалуронидаза, коллагеназа и другие, являются ферментами агрессии. Некоторые ферменты локализованы в периплазматическом пространстве бактериальной клетки. Они участвуют в процессах переноса веществ в бактериальную клетку. Наличие экзоферментов можно определить при помощи дифференциально-диагностических сред.
Среда Эндо
Состав: питательный агар, лактоза, основной фуксин. Среда имеет розовый оттенок.
Колонии бактерий, ферментирующих лактозу (лактозопозитивные), окрашиваются в темно-красный цвет с металлическим блеском; колонии бактерий, не ферментирующих лактозу (лактозонегативные), остаются бесцветными (цвета самой среды).
Среда Левина
Состав: питательный агар, лактоза, эозин и метиленовый синий. Среда имеет коричневатый оттенок.
Колонии бактерий, ферментирующих лактозу (лактозопозитивные), окрашиваются в темно-синий цвет; колонии бактерий, не ферментирующих лактозу (лактозонегативные), остаются бесцветными (цвета самой среды).
Среда Плоскирева
Является одновременно дифференциально-диагностической и селективной
Состав: питательный агар, лактоза, нейтральный красный, соли желчных кислот, бриллиантовый зелёный. Среда имеет розовато-желтоватый оттенок.
Колонии бактерий, ферментирующих лактозу (лактозопозитивные), окрашиваются в бруснично-красный цвет; колонии бактерий, не ферментирующих лактозу (лактозонегативные), остаются бесцветными.
Среда Гисса жидкая
Состав: пептонная вода, углевод, индикатор Андреде (кислый фуксин + NaOH): в нейтральной среде - бесцветный или розовый, поплавок .
При ферментации углевода до кислоты среда становится малиново-красной, поплавок – на дне. При ферментации углевода до кислоты и газа среда становится малиново-красной, поплавок всплывает.
Среда Гисса полужидкая
Состав: пептонная вода, 0,5 % агар-агара, углевод, индикатор ВР (водный голубой с розоловой кислотой): в нейтральной среде - бесцветный или розовый