„Litmus“ pieno tyrimas dėl bakterijų, siekiant išsiaiškinti jų gebėjimą transformuoti pieno komponentus į galutinius produktus

„Litmus“ pieno tyrimas dėl bakterijų, siekiant išsiaiškinti jų gebėjimą transformuoti pieno komponentus į galutinius produktus!

Principas:

Kai kurios bakterijos gali augti piene ir paversti įvairius pieno komponentus į įvairius galutinius produktus. Pienas yra sudėtingas kelių komponentų mišinys.

Pagrindiniai komponentai, galintys transformuoti bakterijas, yra pieno cukraus laktozė ir pieno baltymai kazeinas, laktoalbuminas ir lakto-globulinas.

Įvairios bakterijos turi skirtingas fermentų sistemas, dėl kurių jos veikia skirtingais komponentais ir paverčia jas įvairiais metaboliniais galutiniais produktais, kurie yra bakterijų savybės.

Atliekamas lakmuso pieno tyrimas, siekiant nustatyti bakterijų gebėjimą transformuoti skirtingus pieno komponentus, kurie pasireiškia kaip lakmuso spalvos pasikeitimas, dujų gamyba, varškės formavimas ir kt. Litmus yra pH indikatorius ir oksidacijos-redukcijos rodiklis, kuris keičia spalvą priklausomai nuo sultinio būklės.

„Lakmuso pieno“ tyrime bandomosios bakterijos auginamos sultinėje, kurioje yra pieno ir lakmuso. Jei bakterijos gali paversti skirtingus pieno komponentus į įvairius galutinius produktus, ji auga sultinyje ir transformuoja komponentus įvairiais būdais, priklausomai nuo fermentų sistemų.

Šešios svarbiausios transformacijos, kurias galima pastebėti lakmuso piene dėl bakterijų veiklos, yra tokios:

i) Laktozės fermentacija

ii) Dujų susidarymas

iii) litmuso mažinimas

iv) Varškės formavimas

v) Proteolizė (peptonizacija)

(vi) šarminė reakcija

i) Laktozės fermentacija: \ t

Bakterijos, galinčios naudoti laktozę kaip anglies šaltinį energijos gamybai, naudoja indukuojamą fermentą p-galaktozidazę ir degraduoja laktozę iki gliukozės ir galaktozės. Gliukozė toliau degraduojama per Embden-Meyerhof kelią į pirovinę rūgštį, kuri savo ruožtu paverčiama pieno rūgštimi. Pieno rūgšties kaupimasis sumažina vidutinės pH pH maždaug 4, 0, dėl to lakmuso spalva nuo purpurinės neutralaus pH pasikeičia į rožinę rūgštinio pH.

ii) Dujų formavimas:

Galutiniai laktozės fermentacijos produktai gali apimti tokias dujas kaip anglies dioksidas ir vandenilis. Šių dujų buvimas gali būti vertinamas kaip varškės atskyrimas arba bėgių ar plyšių plėšimas varškės viduje, kai dujos kyla į paviršių.

(iii) litmuso mažinimas:

Fermentacija yra anaerobinis procesas, apimantis oksidaciją, kuri vyksta nesant molekulinio deguonies. Oksidacija gali vykti tiek deguonies, tiek vandenilio jonų pašalinimo. Laktozės fermentacija, kaip anaerobinis procesas, apima vandenilio jonų pašalinimą iš jo.

Kadangi vandenilio jonas laisvojoje valstybėje negali egzistuoti, turi būti vandenilio jonų akceptorius. Lakmuso pieno bandyme lakmusas veikia kaip vandenilio jonų akceptorius. Lakmusas yra violetinis oksiduotoje būsenoje, bet kai jis priima vandenilį, jis sumažėja ir tampa baltas arba pieno spalvos.

iv) Varškės formavimas:

Dėl skirtingų bakterijų, auginamų lakmuso piene, biocheminė veikla gali sukelti dviejų skirtingų varškės rūšių (krešulių) gamybą. Varškė priskiriama „rūgšties varškės“ arba „fermentinio varškė“, priklausomai nuo biocheminio mechanizmo, atsakingo už jo susidarymą.

Jei yra kalcio jonų, rūgšties varškės, pieno rūgšties ar kitų organinių rūgščių atveju pieno baltymas, kazeinas, kaip kalcio kazeinatas, nusodina, kad susidarytų netirpus krešulys. Krešulys yra kietas ir negrįžta iš mėgintuvėlio sienelės. Rūgštinis varškė lengvai atpažįstama, jei mėgintuvėlis yra apverstas ir krešulys lieka nejudrus.

Jei tai yra fermentinis varškė, kai kurios bakterijos gamina reneną, fermentą, kuris veikia kazeiną, kad susidarytų paracazinas, kuris, esant kalcio jonams, nusodinamas kaip kalcio paracazinazė ir sudaro netirpią krešulį. Skirtingai nuo rūgšties varškės, tai yra minkštas pusiau kietas krešulys, kuris teka lėtai, kai bandomasis vamzdelis yra pakreipiamas.

v) Proteolizė (peptonizacija):

Kai kurios bakterijos, kurios neturi galimybės gauti energijos laktozės fermentacijos būdu, šiuo tikslu naudoja kitus maistinius šaltinius, tokius kaip baltymai. Naudojant proteolitinius fermentus, šios bakterijos hidrolizuoja pieno baltymus, visų pirma kazeiną, į pagrindinius jų blokus, būtent amino rūgštis.

Viršutinėje vamzdelio dalyje lakmusas giliai purpurinis, o terpė pradeda prarasti kūną ir sukuria permatomą, rudą, išrūgų išvaizdą, nes baltymai hidrolizuojami į aminorūgštis.

vi) šarminė reakcija:

Šarminė reakcija yra akivaizdi, kai terpės spalva išlieka nepakitusi arba pasikeičia į giliai mėlyną. Ši reakcija rodo, kad bakterijos dalinai išnaikina kazeiną į trumpesnes polipeptidines grandines, tuo pačiu metu išleidžiant šarminius galutinius produktus, kurie yra atsakingi už pastebimą spalvos pasikeitimą.

Reikalingos medžiagos:

Mėgintuvėliai, kūginė kolba, medvilnės kamščiai, inokuliavimo kilpa, autoklavas, bunseno degiklis, laminarinė srauto kamera, šalinimo indelis, inkubatorius, lakmuso pieno sultinys, izoliuotos kolonijos arba grynos bakterijų kultūros.

Procedūra:

1. Lakmuso pieno sultinio terpės arba jo paruošto miltelių, reikalingų 100 ml sultinio, sudedamosios dalys pasveriamos ir ištirpinamos 100 ml distiliuotame vandenyje 250 ml kūginėje kolboje purtant ir sukant (7.12 pav.).

2. Jo pH nustatomas naudojant pH popierių arba pH matuoklį ir nustatomas iki 6, 8, naudojant 0, 1 N HCI, jei jis yra didesnis arba naudoja 0, 1 N NaOH, jei jis yra mažesnis. Kolba prireikus kaitinama, kad visiškai ištirptų ingredientai.

3. Sultinys yra padalintas į penkis mėgintuvėlius (kiekvienas apie 10 ml), užsukti į medvilnę, padengtas amatų popieriumi ir sujungtas su sriegiu arba gumine juosta.

4. Sultinio mėgintuvėliai sterilizuojami 121 ° C temperatūroje 15 minučių autoklave.

5. Sultinio mėgintuvėliams leidžiama atvėsti iki kambario temperatūros.

6. Bandomosios bakterijos aseptiškai inokuliuojamos, geriau laminarinės srauto kameros, į sultinį, naudojant inokuliacinę kilpą, sterilizuotą bunseno liepsna. Po kiekvienos inokuliacijos kilpa sterilizuojama.

7. Inokuliuoti sultinio mėgintuvėliai inkubuojami inkubatoriuje 24–48 valandas 37 ° C temperatūroje.