Бактерии в молоке. Микрофлора молока и молочных продуктов. Выводы о преимуществе ферментации молока без применения молочнокислых бактерий

Молочнокислые бактерии известны благодаря способности перерабатывать сахар в молочную кислоту. Этот процесс издавна применялся людьми для консервации продуктов питания, приготовления кормов, изготовления разнообразных молочных продуктов, вина.

Характеристика бактерий

Молочнокислые бактерии являются грамположительными анаэробами. Это означает, что для окислительных процессов и обмена веществ им не требуется кислород. Молочнокислые бактерии относятся к группе (семейству) Lactobacillaceae, которое включает в себя:

Первые два рода наиболее значимы для человека и его хозяйственной деятельности. Несмотря на близкое родство, представителей отряда Lactobacillales наподобие пневмонийных стрептококков обычно не относят к группе молочнокислых бактерий. А полезные бифидобактерии или микробы из рода Bacillus, являющиеся спорообразующими аэробами, иногда причисляют к группе лактобактерий из-за сходства в углеводном обмене и их роли в пищевой промышленности.

Классификация

Классификация молочнокислых бактерий разработана недостаточно. По характеру выделяемых продуктов брожения их разделяют на две группы.

• Гомоферментативные . В результате сбраживания углеводов выделяется в основном молочная кислота. В малых количествах процессу сопутствуют янтарная и фумаровая кислоты, углекислый газ и этанол.
• Гетероферментативные также образуют в результате разложения углеводов молочную кислоту. Наравне с этим примерно половину сахаров они используют на производство уксусной кислоты, диоксида углерода и этанола.

Классификация по форме затруднена, поскольку молочнокислые бактерии относятся к группе изменчивых микроорганизмов. Форма микробной клетки зависит от возраста бактерии, химической среды и условий обитания. Для определения вида лактобактериям создают конкретные условия, используют стандартную среду и проводят исследование культуры в определенном возрасте. Также оценивают тип сбраживания углеводов, потребность в источниках питания, оптическое вращение молекулы молочной кислоты.

Стрептококки

Виды рода Streptococcus по типу брожения относятся к гомоферментативным. При сбраживании более 90% исходных сахаров они превращают в молочную кислоту и лишь малое их количество - в уксусную кислоту и спирт. Наиболее известными представителями являются культуры:

• Str. lactis.
• Str. citrovorus.
• Str. diacetilactis.
• Str. paracitrovorus.
• Str. thermophilus.
• Str. cremoris.
• Str. liquefaciens.

Лактобациллы

В молочной промышленности лактобациллами называют молочнокислые палочки. Они сквашивают молоко намного быстрее, чем кокковые формы, достигая более низких значений рН (около 3,5). Оптимальное развитие лактобациллы показывают в условиях кислой среды с пониженным содержанием кислорода. В природе эти бактерии обитают на поверхности растений, выделяются из слюны и пищеварительного тракта человека и животных.

Отмечено, что стерильно выдоенное молоко не содержит молочнокислых палочек - они поступают в него из внешней среды. Лактобациллы выдерживают кратковременную пастеризацию, но погибают при высоких температурах стерилизации. Поэтому в пастеризованном молоке молочнокислые бактерии значительно снижены, но все-таки присутствуют. Самые распространенные представители рода Lactobacterium:

• L. bulgaricum.
• L. casei.
• L. plantarum.
• L. acidophilum.
• L. brevis.

Основные свойства

Кокковые формы лактобацилл имеют диаметр 0,6 - 1,1 мкм. В культуре кокки расположены одиночно, сдвоенно или цепочками различной длины. Палочки очень вариабельны по форме: от шаровидных до нитевидных форм длиной от 0,7 до 8,0 мкм, одиночные или в цепочках. На морфологию клеток значительно влияет химический состав среды обитания. Молочнокислые бактерии, фото которых представлено ниже, выделены из йогуртовой закваски.

Размножаются лактобактерии в основном делением, описаны случаи перешнуровывания клетки и размножения с помощью гонидий. Доказано наличие фильтрующихся форм и процесса спорообразования.

Где обитают молочнокислые бактерии

Лактобактерии не могут самостоятельно синтезировать аминокислоты и некоторые витамины. По этой причине их нет ни в почве, ни в воде. В естественных условиях их выделяют из содержимого кишечника человека и животных, с поверхности растений. Оптимальной средой для жизнедеятельности молочнокислых бактерий является молоко и молочные продукты.

Источники питания для лактобактерий - это моно- и дисахариды. Некоторые разновидности сбраживают полисахариды, например, декстрозу. Также в качестве источника энергии эти микроорганизмы при определенных условиях используют органические кислоты: яблочную, уксусную, пировиноградную, муравьиную, фумаровую и лимонную. При отсутствии углеродсодержащих субстратов для питания могут перерабатывать аминокислоты.

Молочнокислые бактерии не способны к синтезу органического азота, поэтому требовательны к его содержанию в питательной среде. Также нуждаются они в витаминах, особенно в пуриновых основаниях: биотине, тиамине, пантотеновой, фолиевой кислотах. Все формы лактобацилл устойчивы к повышенной концентрации спирта. При этом они медленнее размножаются, но дольше живут. Так, в осветленных винах молочнокислые бактерии сохраняются до 7 месяцев.

Микроб является мезофильным, реже термофильным. Оптимальная температура для жизнедеятельности составляет + 25 °С... + 30 °С. При + 15 °С брожение значительно замедляется, а при + 45 °С лактобациллы перестают размножаться. Среда обитания молочнокислых бактерий может быть как кислородной, так и без доступа воздуха. Кислород им не нужен, в большинстве случаев он угнетает развитие микробов и препятствует нормальному процессу брожения.

Молочнокислое брожение

Молочнокислым брожением называется процесс анаэробного окисления углеводов, при котором выделяется молочная кислота. В результате молочнокислого брожения бактерии получают энергию, реализуемую для роста и размножения в безкислородных условиях. При этом лактобактерии снижают рН до значений ниже 5, подавляя рост других микроорганизмов.

Гетероферментативное брожение - более сложный процесс. В зависимости от условий и микробной культуры из углеводов образуется различное сочетание молочной и уксусной кислоты с выделением диоксида углерода и этанола.

Молочнокислое брожение в чистом виде применяют в химической промышленности для получения молочной кислоты. Ее широко используют для выделки кожи, в красильном производстве, в фармацевтике, при изготовлении пластмассы и стиральных порошков. В пищевой промышленности молочная кислота требуется для производства кондитерских изделий и безалкогольных напитков.

Не всегда молочнокислое брожение полезно для человеческой деятельности. Самопроизвольно возникающий процесс, начинающийся в молоке, вине, безалкогольных напитках, приводит к порче продуктов. Органолептически это выражается в прокисании, помутнении и ослизнении субстрата.

Пищевая промышленность и лактобактерии

Для производства и консервации различных продуктов широко используются молочнокислые бактерии. Значение их особенно велико в молочном деле.

• Молочная промышленность.

Для получения молочнокислых продуктов стерилизованное молоко или сливки сквашивают путем внесения чистых культур. Они носят название «стартовых заквасок». В зависимости от типа закваски получают разные продукты.

Для производства кефира и кумыса применяют культуры, которые, кроме молочнокислого, обеспечивают и спиртовое брожение. Закваску готовят на основе кефирных зерен, являющихся источником обширного сообщества еще до конца не изученных микроорганизмов (молочнокислые палочки и стрептококки, микрококки и дрожжи).

В процессе изготовления сыров молочнокислые бактерии работают на первом этапе, обеспечивая сворачивание казеина, затем их сменяют пропионовокислые микроорганизмы.

Для получения кисломолочного масла в сливки вносят культуру Str. lactis, Str. cremoris и Leuconostoc cremoris. При добавлении в гомогенезированное молоко L. bulgaricus и Str. thermophilus получают йогурт.

В производстве творога и сыров немецкой группы в молоко вносят закваски, содержащие Str. lactis или L. bulgaricus и Str. thermophilus. А для изготовления твердых сыров на стадии созревания используют культуру L. casei и Str. lactis.

• Виноделие.

При производстве вин широко применяют три рода лактобактерий: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. В основном это гетероферментативные кокки, обеспечивающие брожение по яблочно-молочному типу в высококислотных винах. При этом они сбраживают яблочную кислоту и не затрагивают другие химические компоненты вина. Лактобактерии могут испортить напиток, вызвав молочнокислое брожение. В результате появляются такие пороки вина, как прогоркание, ожирение, разложение винной кислоты.

• Хлебопечение.

В хлебе обнаруживают около 70 вкусовых и ароматических веществ, среди них 28 кислот, 11 спиртов, 28 карбонильных соединений, 6 эфиров, метилмеркаптан и аммиак. Молочнокислые бактерии принимают участие в образовании большинства из них. Наибольшее значение лактобациллы имеют для производства ржаного хлеба. Закваска придает тесту упругость, разрыхляет его и способствует подъему. Кислотность теста - важный показатель качества. При производстве пшеничного хлеба лактобактерии играют незначительную роль, в основном процесс зависит от дрожжевых культур. Основными составляющими молочнокислых заквасок для подготовки теста являются L. brevis, L. plantarum и L. fermenti.

• Консервирование мяса и рыбы.

Молочнокислые бактерии применяются при изготовлении салями и сервелата, других колбасных изделий, при созревании рыбы слабого посола. Молочная кислота ускоряет процесс консервирования и придает продуктам ценные вкусовые качества.

• Биологическое консервирование овощей и фруктов.

Заготовки проводятся по тому же принципу, что и силосование корма. Углеводы растений под воздействием молочнокислых бактерий превращаются в молочную и уксусную кислоты, которые являются прекрасными консервантами.

Квашеная капуста и огурцы, моченые яблоки, помидоры и арбузы - вот пример простых заготовок на зиму. Так, в порезанной и хорошо утрамбованной капусте с небольшим добавлением соли начинается спонтанный процесс брожения, в котором принимают участие сначала Leuconostoc, а позднее L. plantarum.

Роль в сельском хозяйстве

Силосование корма - это лучший способ заготовки и сохранения зеленой массы. Для создания необходимых условий исходное сырье (траву, зеленую массу кукурузы, ботву) укладывают в специальные силосные ямы, тщательно утрамбовывают и накрывают слоем земли. При этом создаются условия, в которых основная часть микробов погибает, а молочнокислые бактерии перерабатывают углеводы растений до тех пор, пока концентрация молочной кислоты не составит 60 % и более, а кислотность силоса не достигнет рН 4.5. Кроме молочной, в силосе накапливается и уксусная кислота. Для завершения процесса требуется около одного месяца.

Микрофлора в кишечнике человека

В кишечном тракте человека обитает множество молочнокислых микроорганизмов, называемых лакто- и бифидобактериями. Продукт их метаболизма - молочная кислота - обладает рядом положительных моментов.

• Стимулирует перистальтику кишечника.
• Уменьшает газообразование.
• Стимулирует выделение пищеварительных соков.
• Улучшает усвояемость кальция, фосфора и железа.

Кроме того, лактобактерии обладают способностью противостоять различным патогенным микробам. За счет выработки биологически активных веществ (органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины) происходит вытеснение опасных для деятельности кишечника микроорганизмов. Если в содержимом химуса молочнокислые бактерии снижены по количеству, то их место занимает условно-патогенная микрофлора. На основе выделенных из кишечника человека и животных штаммов разработаны лекарства, улучшающие состояние больного при многих инфекциях.

Что такое пробиотики

Еще в начале XX века знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников провел ряд экспериментов по восстановлению микрофлоры кишечного тракта человека с помощью культуры молочнокислой палочки L. bulgaricus . В результате исследований Мечников разработал первый пробиотик - «мечниковскую простоквашу», которую в течение многих лет употреблял сам, назначал пациентам и рекомендовал пить всем знакомым.

В настоящее время пробиотики - класс лекарственных препаратов, направленный на восстановление естественной среды организма. Многолетние изучения доказали эффективность применения пробиотиков (в том числе и лактобактерий) в различных клинических случаях.

Молочнокислые пробиотические бактерии широко применяются в медицине для профилактики и лечения острых и хронических заболеваний кишечника, дыхательных путей, для восстановления кишечной микрофлоры и стимуляции иммунитета. Принимать культуры пробиотиков можно как в виде таблеток и порошков, так и в натуральном виде (кефир, простокваша, ацидофильное молоко, йогурты и другие продукты молочной промышленности).

Ученые давно установили, что все сложно организованные многоклеточные организмы находятся в симбиотической связи с бактериями. Причем бактерии-симбионты не только не оказывают какого-либо вредного воздействия на организм своих многоклеточных хозяев, ну и активно помогают ему выживать.

Местом наибольшего скопления бактерий-симбионтов в организме человека является пищеварительная система.

Если задуматься над тем, сколько именно бактерий постоянно проживает в нашем кишечнике, то цифра это будет казаться невероятной — микрофлору кишечника составляет 100 триллионов бактериальных клеток. Количество микроорганизмов в кишечнике человека существенно превосходит количество его собственных клеток.

Впрочем, столь большое число бактерий в кишечном тракте кажется неправдоподобно большим только на первый взгляд. Достаточно вспомнить, что площадь слизистой оболочки кишечника составляет 400 кв.м., что соответствует поверхности двух теннисных кортов. Подумать только, сколько бактерий обитает на настоящих площадках для игры в теннис!

Первые бактерии попадают в организм ребенка с первым в его жизни молоком матери. По мере взросления, меняет свой состав и микрофлора кишечника.

Состав кишечной микрофлоры неоднороден на всем протяжении желудочно-кишечного тракта. В верхних отделах пищеварительной трубки (в желудке), количество микроорганизмов невелико. В основном здесь обитают аэробные стрептококки, лактобациллы и дрожжевые грибки.

Собственно в самом кишечнике проживают главном образом , известная как кишечная палочка, и спороносные бациллы. Но одним из самых важных компонентов микрофлоры здорового кишечника являются молочнокислые бактерии.

Кто такие молочнокислые бактерии?

Молочнокислые бактерии , входящие в состав микрофлоры кишечника, представляют собой многочисленную группу анаэробных грамположительных микроорганизмов.

Сегодня значение термин «анаэробный» не является каким-либо секретом даже для людей, бесконечно далеких от биологии. Большинство прекрасно знает, что анаэробными называются такие живые организмы, для жизни и размножения которых противопоказан кислород.

Деление же бактерий на грамположительные и грамотрицательные часто остается непонятым. У несведущего в микробиологии человека даже может возникнуть впечатление, что грамотрицательные бактерии — это какие-то невероятные организмы с отрицательной массой тела, прибывшие на Землю из самой черной дыры.

На самом деле все намного проще и прозаичнее. Происхождение настоящих терминов связано с тем, что разные виды бактерий окрашиваются в разные цвета при применении популярного в микробиологии метода Грама: грамположительные бактерии демонстрируют синюю окраску, грамотрицательные — красную. Различие в окраске обусловливается различным строением клеточной стенки.

Итак, — это анаэробные микроорганизмы. Кислород им для жизни абсолютно не нужен и даже противопоказан, а вот наличие углеводов совершенно необходимо. Все молочнокислые бактерии сбраживают углеводы с образованием молочной кислоты.

Молочнокислые бактерии разделяют по формам их клеток: шаровидные (Streptococcus lactis ), палочковидные (Lactobacillus ). А так же по субстрату, то есть тому углеводу, который эти бактерии переводят в молочную кислоту: Lactobacillus — глюкоза и лактоза, Betabacterium — глюкоза и мальтоза.

Функции молочнокислых бактерий в организме человека

У данных бактерий есть несколько основных функций.

1. Вырабатывая молочную и уксусную кислоту, они отвечают за поддержания в кишечнике нормального уровня кислотности.
2. Умеют нормализовать барьерную функцию в кишечнике, благодаря которой организм человека эффективно противостоит различным болезнетворным агентам. Иными словами, данные симбиотические организмы совершенно необходимы для правильной работы иммунной системы.
3. Защищают печень, подавляя активность токсических метаболитов.

Кроме молочной и уксусной кислот, молочнокислые бактерии выделяют еще целый ряд полезных для организма человека соединений:

• синтез летучих соединений (перекиси водорода, сероводорода), токсичных для многих чужеродных микроорганизмов, способствует борьбе с кишечными инфекциями;
• образование коротких цепочек жирных кислот активизирует перистальтику кишечника;
• производимые молочнокислыми бактериями витамины и микроэлементы благотворно влияют на весь организм в целом.

Воздействие молочнокислых бактерий на эмоциональное состояние человека

Перечисленные выше функции кишечной микрофлоры были известны ученым уже достаточно давно. В последнее время стало ясно, что у молочнокислых бактерий есть еще одна крайне важная задача — они помогают поддерживать психическое здоровье.

Недавние исследования установили, что

при плохом состоянии кишечника (прежде всего, плачевном состоянии микрофлоры) у человека развивается депрессия, тревога, хронический стресс.

Было выяснено, что для нормального психического состоянии совершенно необходимы опредленные микроорганизмы, которые регулируют настроение человека и другие психические процессы.

В экспериментах с бактерией Bifidobacteriumlongum NCC3001 было показано, что данный микроорганизм является мощным противотревожным агентом. У другой бактерии — Lactobacillus rhamnosus – была показана возможность воздействовать на ГАМК (гамма-аминомасляную кислоту), представляющую собой крайне важный тормозной нейротрасмиттер. Lactobacillus rhamnosus умеет регулировать уровень ГАМК в некоторых отделах мозга, что приводит к уменьшению выброса гормона стресса кортизола и, следовательно, к уменьшению тревожности.

Каким же образом бактерии, проживающие в кишечнике, способны влиять на работу мозга?

Чтобы ответить на этот вопрос, надо просто вспомнить, что человеческий организм имеет не два (спинной и головной), а три мозга.

Помимо центральной нервной системы, в организме есть еще и брюшная нервная система (брюшной мозг), развивающийся из тех же эмбриональных закладок, что и ЦНС.

Брюшной и головной мозг работают в очень тесной связи друг с другом. А потому то, что происходит в кишечнике, имеет самое непосредственное влияние на то, что происходит в голове. Связь головного и брюшного мозга обеспечивает блуждающий нерв, который выходит из черепа и заканчивается в брюшной полости.

Поддерживать в организме нормальное соотношение различных кишечных бактерий достаточно просто: все, что для этого требуется — это полноценное здоровое питание. К сожалению, как раз такого питания большинство из нас в настоящий момент и лишено, причем даже в том случае, если мы едим достаточно много кисломолочных продуктов, фруктов, овощей и нежирного мяса. Дело в том, что многие современные продукты являются не вполне доброкачественными. То есть отравиться ими, конечно, нельзя, но и пользы они особой не приносят. В результате поддержание кишечной микрофлоры в нормальном работоспособном состоянии становится делом весьма непростым.

Помимо неправильного питания, к подавлению микрофлоры кишечника ведут такие факторы, как курение, злоупотребление алкоголем, нервное перенапряжение, а так же прием многих лекарств (антибиотиков, противовоспалительных сфероидных препаратов, слабительных средств).

О том, как оказать помощь братьям нашим меньшим, молочнокислым бактериям, при помощи современных методов натуропатии .

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

Похожие материалы

БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ, группа микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием главным образом молочной кислоты.

Классификация БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ разработана недостаточно. Признаки бактерий могут значительно варьировать, что создает трудности при их классификации. В зависимости от характера образующихся продуктов при сбраживании гексоз БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ делятся на гомоферментативные и гетероферментативные. Гомоферментативные бактерии при брожении сахаров образуют в основном молочную кислоту и незначительные количества фумаровой и янтарной, летучих кислот, этилового спирта и диоксида углерода; гетероферментативные - наряду с молочной кислотой образуют значительно большие количества уксусной кислоты, этилового спирта, углекислого газа и др. продуктов, используя на это 50% сахаров. Наиболее часто при классификации принимают во внимание форму клеток при условии, что культуры изучаются в определенном возрасте и среде. В основе деления на виды лежат также признаки сбраживания углеводов, потребности в источниках питания, учитывается оптическое вращение молочной кислоты. Первую научную классификацию БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ разработал голландский ученый Орла-Иенсен в 1919. БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ объединены всем. Lactobacillaceae, которое делится на подсем. Lactobacilleae (род Lactobacillus) и Streptococceae (роды Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc). В виноделии широко распространены БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ, относящиеся к 3 родам: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc.

Морфология. По форме клеток БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ делятся на кокковые и палочковидные. Диаметр кокковых форм от 0,5-0,6 до 1 мкм; они располагаются единично, парами или в виде цепочек различной длины. Палочковидные бактерии разнообразны по форме - от коротких коккообразных до длинных нитевидных различной длины (от 0,7-1,1 до 3,0- 8,0 мкм), расположенных единично или цепочками (см. рис). На форму клеток значительно влияет состав среды и условия культивирования. Образование удлиненных палочковидных клеток наблюдается при развитии в средах, содержащих этиловый спирт, с высокой активной кислотностью, в средах с недостатком витамина В12 под действием ионизирующих излучений. Б. м., встречающиеся в виноделии, в основном неподвижны, не образуют спор, пигмента, положительно окрашиваются по Граму, не восстанавливают нитраты в нитриты, характеризуются неактивной каталазой. Клеточные стенки представлют собой гомогенный электоонно-плотный слой толщиной 15-60 мкм. Цитоплазматич. мембрана может быть двух- или трехслойной толщиной 75-85 А. В цитоплазме клеток БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ обнаружены рибосомы диаметром ок. 150 А, область ядерного материалао(нуклеоид), который состоит из тонких плотных нитей шириной 20-25 А, отождествляемых с дезокси-рибонуклеиновой кислотой.

Размножение. БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ размножаются путем деления клеток, иногда перешнуровывания. Описан процесс размножения некоторых Б. м. с помощью гонидий, при котором на концах палочек образуются зернышки (гонидии), увеличивающиеся в размерах, вытягивающиеся и превращающиеся в палочки, а также образование у Б. м. фильтрующихся форм. Японскими исследователями доказано наличие у БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ процесса спорообразования.

Рост и развитие. На рост и развитие БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ влияют различные факторы.

Углеродное питание. Наиболее важными источниками энергии для Б. м. являются моно- и дисахариды (глюкоза, лактоза, сахароза, мальтоза), а также органических кислоты (лимонная, яблочная, пировиноградная, фумаровая, уксусная и муравьиная) в концентрации 30- 50мкг/мл. Из жирных кислот рост Б. м. стимулируют олеиновая, линолевая, а также линоленовая. При отсутствии сбраживаемых углеродсодержащих субстратов БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ могут использовать аминокислоты в качестве источника энергии. Некоторые штаммы сбраживают полисахариды.

Азотное питание. Значительное число БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ не способно синтезировать органических формы азота и поэтому нуждаются для своего роста в присутствии их в среде; только некоторые из БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ используют минеральные соединения азота для синтеза ряда органических соединений. Для удовлетворительного роста БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ необходим ряд аминокислот: аргинин.цистеин, глутаминовая кислота, лейцин, фенилаланин, триптофан, тирозин, валин. Витамины. Все виды палочковидных бактерий нуждаются в пантоте-новой к-те, биотине, никотиновой к-те, а гетероферментативные - еще и в тиамине. Потребности в пуриновых основаниях и тиамине связаны с потребностями в и-аминобензойной или фолиевой кислотах. Неорганические соединения. Для роста и развития БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ нуждаются в соединениях меди, железа, натрия, калия, фосфора, йода, серы, магния и особенно марганца.

Спирты. Б. м. устойчивы к действию повышенных концентраций спирта. Приспособленность к развитию при высоких концентрациях спирта является характерным св-вом, широко присущим как гетероферментативным, так и гомоферментативным бактериям. Штаммы БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ, обладающие высокой энергией кислотообразования, характеризуются и максимальной устойчивостью к спирту. Наиболее быстро в средах с высоким содержанием спирта размножаются молодые культуры. С возрастом скорость размножения их в этих средах закономерно снижается. Чем больше спирта содержит среда, тем медленнее протекает размножение. Угнетающее действие высоких концентраций спирта на Б. м. более остро сказывается при высоких температурax. На неполноценных питательных средах, на которых развитие Б. м. происходит заторможенно, устойчивость к спирту значительно снижается. Длительное культивирование бактерий с дрожжами повышает их устойчивость к спирту. Продолжительность жизни БАКТЕРИЙ МОЛОЧНОКИСЛЫХ без пересевов в спиртосодержащих средах (напр., в винах) в 2-4 раза больше, чем в тех же средах без спирта. Это объясняется тем, что в спиртосодержащих средах бактерии медленнее размножаются и накапливают продукты брожения. В осветленных винах в лабораторных условиях при комнатной температуре Б. м. выживали более 7 месяцев. В основном спирт подавляет функцию размножения клеток; функция роста подавляется слабее. Спирт у многих видов, особенно при развитии на средах, слабо обеспечивающих их питание, вызывает увеличение размеров клеток в длину; иногда при этом они принимают вид длинных изогнутых нитей.

Форма клеток молочнокислых бактерий: а - кокки - Leuconostoc oenos (х 6000); б - Pediococcus cerevisiae (х 5000); в - палочки - Lactobacillus casei (x 8500); г - Lactobacillus brevis (x 5500)

Величина рН. БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ характеризуются порогом рН использования яблочной кислоты и сахаров. Оптимальный предел рН роста для бактерий, выделенных из вин, - 4,3-4,8, нижний предел значения рН использования сахаров и яблочной кислоты - 2,9-3,0. В исключительных случаях рН составляет 2,85 и 2,78. Оптимальное значение рН яблочно-молочного брожения 4,2-4,5. При рН выше 4,5 яблочно-молочное брожение замедляется.

Температура. Большинство молочнокислых бактерий растет в относительно узкой зоне температур, которая оказывает влияние на скорость роста, превращений, а также на их потребность в питании. Б. м., выделенные из вин, относятся к мезофильным; они не размножаются при 45°С, и оптимальная температура их роста близка к 25е-30°С. Температурa ниже 15°С резко тормозит скорость яблочно-молочного брожения. Незначительные дозы растворенного в вине кислорода стимулируют развитие молочнокислых бактерий. Они относятся к группе микроаэрофильных микроорганизмов.

Сернистый ангидрид является ингибитором молочнокислых бактерий. Его токсичность зависит от титруемой кислотности среды. Она значительно усиливается при пониженном значении рН. Связанные формы SO 2 ингибируют Б. м., однако этот эффект значительно выше, когда SO 2 в свободном состоянии. Больше влияет на размножение бактерий, чем на яблочно-молочное брожение. При концентрации связанного SO 2 90- 120мг/дм 3 яблочно-молочное брожение в винах с рН 3,2-3,3 практически невозможно.

Роль молочнокислых бактерий в виноделии. Единственно полезным процессом, который вызывают БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ в вине, является яблочно-молочное брожение в высококислотных винах.

Разложение др. составных частей молочнокислых бактерий в винах нежелательно. Совершенно безопасным для качества вина может быть такой процесс яблочно-молочного брожения, при котором бактерии используют яблочную кислоту и не затрагивают др. компоненты. Степень опасности, которую БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ представляют для вина, зависит от свойств и вида бактерий и характеристики вина. Наиболее желательны для проведения яблочно-молочного брожения гетероферментативные кокки, особенно штаммы, не сбраживающие лимонную кислоту и арабинозу, и гомоферментативные бактерии (при сбраживании глюкозы не образуют летучих кислот). БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ могут вызвать нежелательные в винах процессы: молочнокислое брожение, прогоркшше вина, маннитное брожение, разложение винной кислоты, ожирение вина.

Лит.: Квасников Е. И. Биология молочнокислых бактерий. - Ташкент, 2000; Квасников Е. И., Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования. - Москва, 1995; Бурьян НИ., Тюрина Л. В. Микробиология виноделия. - M., 1999.

"...молочнокислые бактерии утилизируют витамины, образо-ванные пропионовокислыми и бифидобактериями, вследствие чего снижается лечебная и биологическая ценность продуктов."

Как известно, все традиционные закваски имеют в своем составе молочнокислые бактерии, т.е. сквашивание молока происходит с обязательным их применением...

Основным недостатком распространенных пробиотических заквасок бифидобактерий (пропионовокислых бактерий) является то, что для их активизации требуются сложные питательные среды, и они не ферментируют молоко с образованием сгустка (геля), а только обогащают продукт бифидобактериями (пропионовокислыми бактериями), а для получения кисломолочного продукта используются дополнительно молочнокислые бактерии (термофильный стрептококк или кефирная закваска). Совместное культивирование данных микроорганизмов снижает пробиотические свойства кисломолочных продуктов.

Уникальность предлагаемых нашей компанией пробиотических заквасок (как промышленного так и домашнего применения) заключается в способности пробиотических микроорганизмов (бифидобактерий и пропионовокислых бактерий ) ферментировать молоко и пищевые среды без использования традиционных заквасочных культур - молочнокислых бактерий, к которым как известно относятся бактерии родов Lactobacillus и Streptococcus. Все это стало возможным благодаря инновационному методу активизации пробиотических культур в молоке с получением высокой ферментативной активности микроорганизмов, что в обычных условиях невозможно добиться из-за слабой энергии роста и кислотообразования.

В молоке пропионовокислые бактерии развиваются медленно и свертывают его обычно через 5—7 дней (если говорить о т.н. кислотном свертывании). Однако предельная кислотность, образуемая в молоке пропионовокислыми бактериями, довольно высокая — 160—170° Т, т. е. значительно выше кислотности, образуемой молочнокислыми стрептококками. Но речь идет именно об энергии (динамике)... Бифидобактерии , например, также очень медленно развиваются в молоке. Разработанный метод позволил повысить указанные энергетические характеристики пробиотических культур при сквашивании молока, в результате чего динамика роста биомассы бактерий (т.е. рост бактерий и их размножение) и кислотообразования увеличилась. В этом и состоит главная инновационность предлагаемых бактериальных заквасок, которая дает преимущество перед всеми известными пробиотическими заквасками.

Суть преимущества представленных бактериальных концентратов заключается в том, что при ферментации молока (или иной пищевой среды) нашими пробиотиками происходит его максимальное обогащение витаминами, аминокислотами, ферментами и др. полезными веществами, что невозможно было бы добиться при обычном обогащении молока пробиотическими микроорганизмами (т.е. без разработанного метода их активизации в молоке), а также и при совместном культивировании с молочнокислыми бактериями, для которых указанные продукты метаболизма (полезные вещества) являются пищей для активного роста. Тем самым, молочнокислые бактерии просто мешали бы качественному насыщению пищевых продуктов, ферментируемых пробиотическими микроорганизмами (бифидо- и (или) пропионовокислыми бактериями), полезными нутриентами.

Иными словами, при совместном использовании в производстве, молочнокислые бактерии не дают пробиотическим бактериям (бифидо- и пропионовокислым) качественно обогатить кисломолочные продукты полезными веществами, потому что расходуют эти же вещества (витамины, аминокислоты, ферменты) для собственного роста.

Конечно, бифидо- и пропионовокислые бактерии также нуждаются в определенных питательных веществах, необходимых для их развития и роста, но в значительно меньшей степени, чем т.н. гомоферментативные молочнокислые бактерии, речь о которых пойдет ниже... Заявленные преимущества наших заквасок вытекают из особенностей молочнокислого брожения:

БРОЖЕНИЕ (ФЕРМЕНТАЦИЯ)

Брожение (ферментация), процесс анаэробного (без доступа молекулярного кислорода) расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе Брожения в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот , белков, органических кислот, жиров и так далее... Одновременно накапливаются конечные продукты брожения : органические кислоты (молочная, уксусная, янтарная и др.), спирты (этиловый, бутиловый и др), ацетон, СО 2 , H 2 .

Типы брожения классифицируют как раз по основным (конечным) образующимся продуктам и различают брожение спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое , ацетоно-бутиловое, ацетоно-этиловое и др. виды.

МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ

ПОТРЕБНОСТЬ В ФАКТОРАХ РОСТА

Как известно, молочнокислое брожение вызывается бактериями родов Lactobacillus и Streptococcus (лактобациллы и стрептококки). То есть при традиционном производстве кисломолочной биопродукции для процессов сквашивания сырья обязательно применяют различные лактобактерии, термофильные стрептококки... (прим.: в т.ч., применительно к данной теме, используют кефирную закваску и др. кислотообразующие микроорганизмы)... Молочнокислые бактерии грамположительны, не образуют спор (за исключением Sporolactobacillus inulinus) и в подавляющем большинстве неподвижны. Все они используют в качестве источника энергии углеводы и выделяют молочную кислоту .

БОЛЬШИНСТВО МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ ОБРАЗУЕТ ПРАКТИЧЕСКИ ТОЛЬКО ОДНУ МОЛОЧНУЮ КИСЛОТУ, КОТОРАЯ СОСТАВЛЯЕТ НЕ МЕНЕЕ 90% ВСЕХ ПРОДУКТОВ БРОЖЕНИЯ... ТАКИЕ БАКТЕРИИ ЯВЛЯЮТСЯ ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫМИ.

К гомоферментативным бактериям относятся: Стрептококк молочный Streptococcus lactis, Сливочный стрептококк Streptococcus cremoris, Болгарская палочка Lactobacterium bulgaricum, Ацидофильная палочка Lactobacterium acidophilum и др. Основным полезным свойством молочнокислых бактерий является подавление гнилостной микрофлоры.

Справедливости ради отметим, что отдельно выделяют так называемые гетероферментативные молочнокислые бактерии , для которых, в отличие от гомоферментативных, молочная кислота не является главным продуктом брожения. Например бифидобактерии Bifidobacterium bifidum относятся к таковым, считаются выраженными пробиотическими микроорганизмами и также нуждаются в определенных факторах роста (к таким бифидус-факторам, например, относят олигосахариды). О факторах роста см. ниже...

Молочнокислые бактерии способны только к брожению; они не содержат гемопротеинов, таких, как цитохромы и каталаза (прим.: каталаза - , который в частности могут продуцировать пропионовокислые бактерии ).

Как известно, по типу питания бактерии делятся на автотрофные , способные синтезировать органические вещества из неорганических, и гетеротрофные , питающиеся готовыми органическими веществами. Иными словами, помимо элементов минерального питания и источников углерода и энергии многие бактерии нуждаются еще в некоторых дополнительных веществах, называемых ФАКТОРАМИ РОСТА . Эти вещества входят в основной состав клетки, но некоторые микроорганизмы не способны их синтезировать сами.

ТО ЕСТЬ ЕЩЕ ОДИН ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЙ ПРИЗНАК МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ - ЭТО ИХ БОЛЬШАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В РОСТОВЫХ ВЕЩЕСТВАХ.

Ни один представитель этой группы не может расти на среде с глюкозой и солями аммония. Большинство нуждается в ряде витаминов, преимущественно группы В : (лактофлавине (рибофлавин, витамин B2), тиамине (витамин В1), пантотеновой (витамин В5), никотиновой (ниацин, витамин PP, витамин B3) и фолиевой кислотах (витамин В9) , биотине (витамин Н, витамин B7, кофермент R)) и аминокислот , а также в пуринах и пиримидинах. Культиви-руют эти бактерии преимущественно на сложных средах, содержащих относительно большие количества дрожжевого экстракта, томатного сока, молочной сыворотки и даже крови.

ВЫВОДЫ О ПРЕИМУЩЕСТВЕ ФЕРМЕНТАЦИИ МОЛОКА БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

Таким образом, МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ - это своего рода «МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИНВАЛИДЫ» , которые, вероятно в результате своей специализации (рост в молоке и других средах, богатых питательными и ростовыми веществами), утратили способность к синтезу многих метаболитов. Также следует отметить, что благодаря образованию больших количеств молочной кислоты, к которой сами они в значительной степени толерантны, молочнокислые бактерии при подходящих условиях могут довольно быстро размножаться, вытесняя другие микроорганизмы.

Именно поэтому, ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО ПРОБИОТИЧЕСКОГО КИСЛОМОЛОЧНОГО ПРОДУКТА совместное использование бифидобактерий (или пропионовокислых бактерий ) и гомоферментативных молочнокислых бактерий (как кислотообразующих) на сегодняшний день уже не является актуальным, т.к. разработанный способ активизации указанных пробиотических микроорганизмов в молоке без дополнительных стимуляторов роста позволяет получать высококачественные кисломолочные биопродукты, максимально обогащенные полезными веществами, которые в свою очередь уже не расходуются для роста заквасочных молочнокислых бактерий.

Предлагаемые бактериальные концентраты ( и ), по функциональным качествам получаемых на их основе , сегодня не имеют аналогов и способны составить достойную конкуренцию любым мировым брендам в данной биотехнологической отрасли.

на заметку...

Дополнительная информация о молочнокислых бактериях

ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ, ПРОДУЦИРУЮЩИЕ ПРАКТИЧЕСКИ ОДНУ ТОЛЬКО МОЛОЧНУЮ КИСЛОТУ

К гомоферментативным молочнокислым бактериям относятся следующие виды:

Стрептококк молочный Streptococcus lactis. Клетки его овальной формы, соединены попарно или в короткие цепочки. Оптимальная температура 30—35° С. Вызывает скисание молока, в котором накапливается около 0,8—1,0% молочной кислоты.

Сливочный стрептококк Streptococcus cremoris — шаровидные клетки, соединенные в цепочки. Оптимальная температура роста 25—30° С. По кислотообразующей активности он подобен стрептококку молочному.

Болгарская палочка Lactobacterium bulgaricum, выделенная И. И. Мечниковым из болгарской простокваши, представляет собой длинную палочку, растущую при температуре 40—48° С. Образует в молоке до 3—3,5% молочной кислоты.

Ацидофильная палочка Lactobacterium acidophilum, выделена из экскрементов грудных детей и молодых животных. По форме и действию сходна с болгарской палочкой. Оптимальная температура роста 40° С.

Зерновая термофильная палочка Thermobacterium cereal (Lactobacterium delbr?ckii) — длинные клетки с температурным оптимумом 48—52°С, накапливают до 2,2% молочной кислоты. Сбраживает растительное сырье, в молоке не развивается. Lactobacterium plantarum — небольшая палочка, способная к удлинению (иногда образует цепочки). Этот вид накапливает около 0,9—1,2% молочной кислоты. Сбраживает растительное сырье. Развивается при квашении овощей, консервируя их, а в сахарном, спиртовом и других производствах является вредителем.

Огуречная палочка Lactobacterium cucumeris fermentati короткая палочка, часто соединенная попарно или в виде цепочки, накапливает около 1 % молочной кислоты при температуре 35° С.

ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ

Представителями гетероферментативных молочнокислых бактерий являются вариабельные по форме бифидобактерии из рода Bifidobacterium (B . bifidum ) и кокковые из рода Le и conostoc (L . mesenteroides ) , Lactobacillus brevis , Bacterium coli и др. Некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии (например, Lactobacterium pentoaceticum ) могут сбраживать пентозы с образованием молочной и уксусной кислот, что имеет место при силосовании кормов. Накапливающиеся при этом кислоты предохраняют силос от порчи.

Коржова Екатерина

Исследовательская работа подготовлена на научно практическую конференцию Нижневартовского района "XXI век. В поисках совершенства". Заняла второе место. Вошла в сборник материалов с НПК учащихся Нижневартовского района

Скачать:

Предварительный просмотр:

Введение

Бактерии - самая древняя группа живых организмов. Их изучение начали три века назад. Молочнокислые бактерии по праву можно назвать самыми распространенными и часто упоминаемыми в обыкновенной повседневной жизни. Человек с ними сталкивается ежедневно, когда протягивает руку в магазине к прилавку с молочнокислой продукцией.

В ходе ознакомления с содержанием работы кто - то не захочется купить тот или иной кисломолочный продукт, причем об этом он нисколько не пожалеет.

Может быть, многим не захочется купить в аптеке препарат для восстановления миклофлоры кишечника после приема антибиотиков, а он заменит его стаканом свежеприготовленного домашнего кефира или йогурта.

Человек, страдающий ожирением, не побежит кодироваться или покупать таблетки от похудания, а вспомнит про старый проверенный способ - кефир после шести.

Женщины сэкономят средства на косметике, если примут к сведению информацию о лечебном воздействии молочнокислых бактерий на кожу, волосы и ногти.

Цель работы: раскрыть роль молочнокислых бактерий в жизнедеятельности человека.

Задачи были поставлены следующие:

1. Изучение прокариот на примере молочнокислых бактерий.
2. Обобщение материала, служащего доказательством их использования в пищевой, косметической и медицинской отраслях промышленности.
3. Изучение состава молочнокислых продуктов.
4. Выявление «полезных» и «вредных» для здоровья человека молочнокислых продуктов.
5. Овладение методикой приготовления молочнокислых продуктов (кефира и йогурта) в домашних условиях.

Объектом исследования выбраны молочнокислые бактерии .

Предметом исследования - молочнокислые продукты , полученные на основе этих бактерий.

Работа состоит из двух частей.

В теоретической части освещены вопросы, касающиеся истории открытия, форм, видов бактерий. Собрана и обработана информация о важнейших кисломолочных продуктах и их широком применении в жизнедеятельности человека.

В практической части приведены данные качественного и количественно состава наиболее распространенных и привлекательных молочнокислых продуктов. Результаты исследования легли в основу получения в домашних условиях полезных продуктов: кефира и йогурта. Опыты доказали, что это настоящие «живые» продукты. Сделав расчеты, пришли к выводу, что получать их дома не только полезно, но и выгодно.

В процессе подготовки работы использованы разные источники информации. Наиболее полная и интересная была получена на биологических и медицинских сайтах.

История открытия бактерий (прокариот).

Бактерии - это очень древние организмы, занявшие все среды обитания. Но открыты они были сравнительно недавно, в XVII в.
Первым человеком, увидевшим микроорганизмы, был голландец Антонио ван Левенгук. Заинтересовавшись строением льняного волокна, он отшлифовал для себя несколько грубых линз. Поместил их в оправы из серебра. Таким образом, появилась первая лупа. С помощью такой лупы Левенгук впервые увидел бактерий. Вот выдержка из его письма в Лондонское Королевское общество: «24 апреля 1676 г. я посмотрел на воду… и с большим удивлением увидел в ней огромное количество мельчайших живых существ…». Так зародилась наука - микробиология.

Первым, кто увидел микрофлору кисломолочных продуктов, был француз Луи Пастер . Исследуя под микроскопом кислое молоко, Пастер обнаружил в нем очень маленькие "шарики" и "палочки". Наблюдая за ними, Пастер убедился в том, что «шарики и палочки» в кислом молоке растут, и количество их быстро увеличивается. "Следовательно, они размножаются", - решил Пастер. Добавляя ничтожное количество кислого молока, содержащего «шарики и палочки», в свежее молоко, Пастер вызывал его сквашивание, то есть молочнокислое брожение. Эти исследования вызвали большой интерес к этой теме. Усилиями ученых микробиологов были изучены как физиология самих микроорганизмов, так и биохимические процессы брожения и гниения, вызываемые бактериями. Нормальными обитателями даже хорошего молока считаются кисломолочные бактерии, дрожжи. В теплом молоке бактерии очень быстро размножаются: каждые полчаса может разделиться пополам и дать две новые. Таким образом, в течение короткого времени количество бактерий в 1мм теплого молока может достигнуть нескольких миллионов, что отразится на его качестве - оно скиснет, если в нем преобладают молочнокислые бактерии, или приобретет неприятный вкус в случае развития нежелательных бактерий, например пептонизирующих.

Формы бактерий

Формы бактерий довольно разнообразны. Вот неполный перечень известных форм, обнаруженных учеными - микробиологами при помощи электронного микроскопа. (фотографии форм бактерии см. приложение)

Виды бактерий.

К классификации бактерий подходят по разным параметрам.

По выполняемым функциям:

1. Бактерии гниения
2. Почвенные бактерии
3. Молочнокислые бактерии
4. Уксуснокислые бактерии
5. Бактерии спиртового брожения
6. Патогенные (болезнетворные) бактерии

По типу питания:

1. Гетеротрофные
2. Автотрофные (хемосинтетики и фотосинтетики)

По отношению к кислороду:

1. Аэробные
2. Анаэробные

Молочнокислые бактерии - представители прокариот.

Молочнокислые бактерии, как и все прокариоты не имеют ядра. Носителем наследственной информации выступает спиральная нить ДНК, локализованная в цитоплазме. От окружающей среды внутреннее содержимое ограничено оболочкой и тонкой цитоплазматической мембраной.

Все молочнокислые бактерии относятся к двум родам:

1. Род Streptococcus вид Streptococcus Lactis — это кокки овальной формы 0.8-1.2 мкм, которые образуют цепочки различной длины. При старении цепочка дробится.
   Вид Streptococcus diacetilactis — это более мелкие кокки, диаметр которых 0.5-0.7 мкм. Они образуют цепочки различной длины, продукты жизнедеятельности которых придают аромат продукту.
2. Род Lactobacillus — представляет собой палочковидные клетки:6- 8 мкм длиной, образующие короткие цепочки. Неспорообразующие.

Наиболее широко распространены:

1. Lactobacillus bulgaricum.
2. Lactobacillus acidophillum.

Кисломолочные продукты и их значение в жизни человека.

Кисломолочные продукты входят в рацион любого человека. В зависимости от сочетания родов и видов кисломолочных бактерий, из них получают различные кисломолочные продукты. Молоко — удивительное изобретение природы. Человек уже давно оценил пищевые и лечебные свойства молока и не только научился использовать этот продукт, но и значительно усовершенствовал его. Из молока стали производить различные кисломолочные продукты питания. Например: йогурт, кефир, простоквашу, сметану, творог, масло. Со временем появилось много вопросов о качественном составе и влиянии на организм человека кисломолочных продуктов.

Краткие сведения о составе кисломолочных продуктов

Наиболее полезными кисломолочными продуктами ученые - медики считают кефир и йогурт. Они широко применяются не только как ценные продукты питания, но и как медицинские и косметические препараты.

Загадочная история кефира и его лечебные свойства.

С этим довольно привычным для нашей современной жизни продуктом связано множество легенд, слухов и загадок. Происхождение кефирного грибка окутано тайной. Одни связывают его происхождение с древними народностями, населявшими Тибет и, соответственно, называют Тибетским грибком. Согласно этой версии, грибок занимал почетное место среди прочих тайн тибетской медицины. В Европу он был вывезен из Индии неким польским профессором, излечившимся с помощью кефира от рака желудка и печени. По мнению других, родина кефирного грибка - горные селения Северной Осетии, где сам кисломолочный продукт до сих пор играет немаловажную роль в национальной кухне. Мусульмане, населяющие Северный Кавказ, считали кефирный грибок подарком самого пророка Мухаммеда и ревностно оберегали тайну производства божественного напитка. В середине XIX века слухи о его удивительных целебных свойствах и замечательном вкусе достигли России. Каким образом кефирный грибок все-таки попал в нашу страну - неизвестно. Ходили слухи об успешных действиях самых знаменитых детективов на службе правительства. Не менее популярна была история о влюбленном князе и русской девушке Ирине, которой достался заветный рецепт как подарок в честь примирения после ссоры с князем.
Как бы то ни было, к 1907 году известный заводчик Баландин по просьбе Всероссийского общества врачей наладил производство кефира в России. По примеру Европы в нашей стране начали появляться и завоевывать популярность кефирные лечебницы, в которые принимали больных рахитом, анемией, водянкой, с болезнями легких, различными желудочно-кишечными и гинекологическими заболеваниями. Доказано, что использование молочнокислых продуктов ускоряет вывод различных радионуклидов. Настоящий кисломолочный продукт обязательно содержит живые микроорганизмы (кисломолочные бактерий), которые составляют основную массу микрофлоры пищеварительного тракта человека. Нарушение баланса микрофлоры, называемое дисбактериозом, может привести к всевозможным заболеваниям: язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, аллергии, гастритам. Одно из самых неприятных последствий дисбактериоза — снижение иммунных функций организма, оно влечет за собой затяжное лечение болезней, развитие осложнений. Из-за нарушения пищеварительных функций повышается утомляемость, появляются усталость и вялость. Дисбактериозы встречаются часто и у взрослых, и у детей. Причиной их возникновения могут быть стрессы, неблагоприятная экологическая обстановка, некачественные питьевая вода и пища. Микрофлора кишечника нарушается и после приема антибиотиков, которые убивают необходимые организму бактерии. Лечить дисбактериоз приходится лекарственными препаратами, а вот предотвратить его помогают кисломолочные продукты , прежде всего кефир и приготовленные на его основе биокефир и бифидок. Эти равноценные по составу напитки представляют собой улучшенный кефир с добавками бифидобактерий — свойственных человеку микроорганизмов, которые помогают процессу пищеварения (на их долю приходится, например, около 90% микрофлоры толстого кишечника). Японцы используют кефир для профилактики лечения анкогинеза желудка и кишечника . Молочнокислыми продуктами «оздоровляют» микрофлору кишечника и лечат гастриты. Для лечения гастритов с повышенной кислотностью используется свежий (однодневный) кефир (содержит следы спирта), с пониженной кислотностью — трёхдневный кефир. Также кисломолочные бактерии подавляют развитие гнилостных бактерий , которые вызывают колиты: шигеллу, вызывающую дезентирию и сальманеллы, вызывающие брюшной тиф.

Широкое распространение кефир получил в косметологии. На его основе изготавливают многие бальзамы, маски, шампуни, крема. Например, нехитрый рецепт приготовления маски для волос, полезной в весенний период, когда волосы становятся ломкими и сухими.

Молочнокислые продукты создают жировую пленку, которая защищает волосы от повреждения щелочным раствором, образующимся при растворении мыла в воде. Нужно взять, скажем, простоквашу или кефир обильно смочить голову, покрыть полиэтиленовой косынкой, а сверху - махровым полотенцем. Через 25-30 минут промыть волосы в пене туалетного мыла, типа «Детское», тщательно ополоснуть просто тёплой водой, а затем - подкисленной (1 столовая ложка уксуса на 2 л воды).

Если есть проблемы с веснушками, то маска из свежего кефира тоже может пригодиться. Яркость и количество веснушек можно снизить, если ежедневно протирать лицо свежим кефиром.

Грибок между пальцами ног можно вывести, если ежедневно смачивать марлевую тряпочку в кефирном растворе и обертывать на ночь ноги. Эта процедура не только поможет избавиться от ногтевого грибка, но и способствует росту и укреплению ногтей, размягчению кожи на стопах ног.

Йогурт и его лечебные свойства .

Йогурт - европейский синоним осетинского слова «кефир», кисломолочный продукт. Делают его йогуртом особые бактерии - так называемая болгарская палочка и термофильный стафилококк . Кисломолочные продукты, полученные с помощью иных микроорганизмов, соответственно, йогуртами не являются. Настоящий «просто йогурт» может понравиться далеко не всем. На вкус это откровенная кислятина. Однако это и есть самый натуральный, способствующий пищеварению продукт. Натуральный йогурт - эффективное средство восстановления микрофлоры кишечника. Йогурты рекомендуются людям, длительное время принимающим антибиотики, которые уничтожают любые бактерии. Им, антибиотикам, все равно, вредные это бактерии или полезные. Йогурт же помогает сохранить в организме полезную микрофлору, без которой кишечник не может нормально функционировать. Йогурт используют при лечении желудочно-кишечных заболеваний, колита, холецистита, туберкулеза, фурункулеза, детской грудной астмы и других болезней. Употребление этого продукта в пищу помогает улучшить пищеварение и обмен веществ. Тем, кто немного «перебрал» в праздничном застолье, йогурт поможет снять похмельный синдром и головную боль. Йогурт ценен не только как пищевой продукт. На его основе изготавливают парфюмерные средства, которые улучшают волосы и кожу. На Западе давно осознали, что йогурт - едва ли не самый полезный кисломолочный продукт, поэтому европейцы потребляют его в огромных количествах - от 13 до 35 килограммов в год на одного человека.

Что такое «живой» и «мертвый» йогурт?

Покупая йогурт, следует помнить о том, что среди них есть «живые» и термически обработанные. Пользу организму приносят только «живые» йогурты, то есть приготовленные на основе молока с использованием особой закваски (набор молочнокислых бактерий определенных штаммов). Она обеспечивает пробиотическую микрофлору, которая является врагом микроорганизмов, вызывающих различные заболевания и пищевые расстройства. Благодаря молочнокислым бактериям «живой» йогурт, как и все кисломолочные продукты такого рода (кефир, простокваша), приостанавливает гнилостные процессы в кишечнике и повышает сопротивляемость организма к инфекциям. Настоящий «живой» йогурт имеет срок хранения не более трех недель и должен храниться только в холодильнике. Часто на упаковке такого продукта есть специальная маркировка, указывающая на содержание живой йогуртовой культуры. Термически обработанные йогурты характеризуются более длительным сроком хранения, а он достигается за счет термической обработки продукта, в ходе которой заквасочные культуры погибают. По сути, это уже не йогурты, а напитки на йогуртовой основе. Поначалу отечественный рынок был наводнен именно такими импортными продуктами, которые назывались йогуртами, но на самом деле таковыми не являлись. Впрочем, заявления производителей о том, будто именно их йогурт «живее всех живых», не гарантируют, что приобретенный вами продукт обладает полезными свойствами. И в первую очередь - из-за особенностей его транспортировки и хранения. Йогурт - очень нежный продукт, и привезти его издалека без специального холодильника невозможно. «Живой» и не содержащий консервантов йогурт рискует в дальней дороге испортиться. Стоит температуре подняться на несколько градусов, как йогуртовые бактерии начинают бурно размножаться - и в конце концов задыхаются от нехватки кислорода. До покупателя этот йогурт доходит скисшим и «мертвым». Поэтому «живые» йогурты, взятые с магазинного прилавка, зачастую таковыми уже не являются. Сейчас в потребительской среде усиленно насаждается понятие «долгоживущий йогурт». Из каких таких «благих намерений» продуктовой индустрии появляются на свет подобные йогурты-долгожители, особо объяснять не нужно. Важно помнить другое: содержание активных микроорганизмов не может долгое время оставаться на том уровне, который обеспечивает профилактический и оздоровительный эффект. Если на упаковке стоит месячный срок годности, значит, это «долгоживущий» йогурт. То есть полезная микрофлора в нем отсутствует.

Из чего же сделан йогурт?

Сейчас выпускают йогурты трех видов:

Йогурт как таковой (то есть без фруктовых и ароматических добавок),

Йогурт фруктовый или овощной

Йогурт ароматизированный.

Просто йогурт, как уже было сказано, - это чистый белый молочный напиток безо всяких добавок , он максимально полезен по сравнению с другими видами йогуртов.

Во фруктовом или овощном йогурте допускается до 30 % вкусовых добавок. Покупая йогурт, например, с грушевым вкусом, вы получаете молочнокислый продукт, в котором никакой груши, разумеется, никогда не было. Собственно, грушевая эссенция - это бутилацетаты (бутиловые эфиры уксусной кислоты). Производители йогуртов утверждают, что эти эфиры абсолютно безвредны. Однако нужно знать, что бутилацетат - это растворитель, который применяется в производстве лакокрасочных материалов.

Ароматизированный йогурт отличается от простого тем, что в него добавлены различные ароматизаторы - натуральные или идентичные натуральным. Покупая йогурт, например, с абрикосовым ароматом, вы получаете тот же полезный молочнокислый продукт с пищевыми добавками, разрешенными и безопасными для использования.

Йогуртов с фруктовыми наполнителями - кусочками или целыми ягодами - лучше вообще избегать, если, конечно, слово «здоровье» имеет для вас какой-нибудь смысл. Дело в том, что эти «кусочки» проходят стерилизацию без термической обработки. Защищают фрукты-овощи от порчи весьма оригинальным образом, а именно облучают их «мирным атомом». Процесс облучения прост - поддоны с продуктами помещаются в особую камеру, где из воды поднимается решетка с кобальтом-60 (радиоактивный изотоп кобальта) и бомбардирует фрукты-овощи радиацией. Производители заверяют, что если все делать по правилам, продукты после облучения не становятся радиоактивными, а делаются стерильными. Но можно сказать более точно - они становятся никакими. Облучение расщепляет витамины и ферменты, то есть делает продукт «мертвым». Кроме того, радиация разбивает молекулярную структуру фруктов и овощей, в результате чего возникает целый набор химических веществ, называемых «уникальными радиолитическими продуктами». В их число входит бензол, формальдегид и множество других мутагенов и канцерогенов. Этакий коктейль с ягодно-фруктовыми кусочками, плавающими в йгуртовом месиве. Разумеется, содержание вредных веществ во фруктово-ягодном йогурте мизерное, но само их присутствие делает сей напиток в лучшем случае «пустым».

Лечебные свойства йогурта.

Бактерия Helicobacter pylori считается важной причиной язвенной болезни, поэтому для ее лечения применяют антибиотики. Однако у 10-23% пациентов антибиотики не действуют. Ученые из Тайваня предложили в этом случае использовать йогурт, содержащий бифидо- и лактобактерии.
Они доказали, что употребление этого йогурта перед проведением повторного курса комбинированного лечения значительно улучшает результаты. Ученые обследовали 138 пациентов, у которых не удалось вылечить хеликобактерную инфекцию после применения трехкомпонентной схемы лечения. До проведения курса четырехкомпонентной терапии, часть пациентов употребляли йогурт, часть - нет. После повторного курса, от H. pylori полностью избавились 91% пациентов, употреблявших йогурт и только 77% не употреблявших этот продукт. «Бактерии, содержащиеся в йогурте, действуют на H. pylori и уменьшают его содержание в организме», - комментируют свою работу ученые.

Университет Брауна\\Brown Medical School сообщил о разработке технологии, которая способна остановить распространение ВИЧ\\СПИДа половым путем. Основой для технологии стали бактерии, используемые при изготовлении йогуртов и сыров.
Суть новой технологии следующая: ранее был обнаружен белок циновирин, который обладает уникальной способностью блокировать доступ вируса ВИЧ\\СПИД в клетки организма. С помощью методов генной инженерии, циновирин был совмещен с молочно-кислыми бактериями, применяемые для сквашивания молока и изготовления различных молочных продуктов. Полученные бактерии, содержащие циновирин, могут быть использованы для изготовления кремов, способных предотвращать заражение "чумой 20 века". К примеру, их возможно будет применять перед половым актом. По данным Всемирной Организации Здравоохранения\\World Health Organization, эпидемия СПИД унесла жизни более 25 млн. человек (3.1 млн. в 2005 году).

Практическая часть.

Состав молочнокислых продуктов.

В ходе поиска информации о молочнокислых бактериях и продуктах, полученных в результате их деятельности, появилась мысль об изучении состава молочнокислых продуктов, распространенных на прилавках наших магазинов и еще не так давно входивших в рацион питания школьников. Результаты исследования приводятся в таблице № 1.

Таблица №1

Состав молочно-кислых продуктов.

Вывод: наибольшую ценность представляют кефир, питьевой йогурт и сметана, т.к. в их составе содержатся культуры молочнокислых бактерий и бифидобактерий. Употребление в пищу «Чудо-творожка» , «Услады», «Эрмигурта» может нанести вред здоровью, т.к. в их составе содержится большое количество консервантов, загустителей, ароматизаторов. Особенно их опасно употреблять аллергически восприимчивым людям.

Методика приготовления кефира и йогурта в домашних условиях.

Тема данной работы возникла после того, как я узнала, что с помощью посуды «Tupperware»можно получить йогурт и кефир в домашних условиях.

Поэтому теоретическая информация, собранная по вопросу «молочнокислые бактерии и молочнокислые продукты» помогла мне провести эти полезные исследования и набраться опыта, которым я поделилась с подругами и родственниками.

Объектом исследования были следующие продукты:

1. Питьевой йогурт «Простоквашино» (1,5%)
2. Кефир «Доктор Бранд» (2,5%)
3. Продукт молочно- растительный йогуртный пастеризованный фруктовый «Эрмигурт» (4,7%)

Описание опыта.

В стаканчики по 1 столовой ложке помещена закваска исследуемого молочнокислого продукта. Добавлено 200 мл теплого кипяченого молока.

В некоторые пробы был добавлен сахар, чтобы посмотреть окажет ли он действие на скисание молока и как он повлияет на консистенцию получаемого продукта. Содержимое в стаканчиках, помещалось в миску «Tupperware» и заливалось кипятком, таким образом, чтобы стаканчики оказались практически полностью помещенные в горячую воду. Миска закрывалась крышкой и оставлялась на ночь.

Для удобства описания наблюдений я предлагаю использовать

шкалу консистенции продукта:

5 - очень вязкий, густой, похож на изначальный продукт

4 - вязкий

3 - жидковатый

2 - жидкий

1 - очень жидкий, похож на молоко

Шкала вязкости

Результаты исследования занесла в таблицу № 2

Таблица № 2

Результаты наблюдений показывают, что наиболее активными являются микроорганизмы в питьевом йогурте «Простоквашино». Полученная консистенция однородная, приятная в употреблении. Повторные использования полученной закваски в следующих порциях, тоже дали положительный результат. Полученный йогурт -2 был еще гуще первого.

В полученном кефире комочки возникают в результате того, что кефирная закваска образована кефирным зерном, представляющим сложный симбиоз молочнокислых бактерий и дрожжей.

Разница в консистенции продуктов объясняется еще и тем, что содержание молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (вместе) в питьевом йогурте составляет 10 13 . а в кефире, молочнокислых микроорганизмов и дрожжей (вместе) - 10 11 . (см «Состав молочнокислых продуктов» таблица №1)

В молочно- растительном йогуртном пастеризованном фруктовом продукте «Эрмигурт» ничего не произошло. Причина этого в том, что он «мертвый». Все живые микроорганизмы были уничтожены при производстве, иначе срок хранения этого продукта не смог бы составить полгода.

Срок хранения полученных домашних йогурта и кефира, составляет 1- 2 дня в холодильнике.

Экономия

Стоимость молока

Стоимость закваски

Общая стоимость полученного продукта

На 1 человека

На семью из 4 человек

На 1 человека

На семью из 4 человек

На 1 человека

На семью из 4 человек

1. Питьевой йогурт

7 рублей

2 рубля

9 рублей

28 рублей

112 рублей

9 рублей

36 рублей

19 рублей

76 рублей

2. Кефир

7 рублей

0,8 рублей

8 рублей

9,25 рублей

37 рублей

8 рублей

32 рубля

1,25 рублей

5 рублей

Заключение.

В процессе написания данной работы мне пришлось изучить массу литературы и посетить разные сайты. Одни из них носили чисто рекламный характер, другие на самом деле освещали роль молочнокислых бактерий и продуктов в жизни человека. Много было и критических статей в адрес использования или не использования молочнокислых продуктов как в пищевой промышленности, так в медицине и косметологии. Читая литературу, надо помнить о том, бактерии - это на самом деле древняя группа организмов, которая с одной с одной стороны, достаточна изучена, с другой стороны, может преподнести много тайн и загадок.

Бактерии - живые организмы, хорошо приспосабливающиеся к жизни в любых условиях. Может быть придет время и человек будет использовать бактерии не только в получении молочнокислых продуктов, вина, косметики, лекарств, необходимых генов, но и в исследовании космоса, недр земли, лечения современной техники. Может с помощью бактерий человек одержит победу над раком, СПИДом. Удастся подчинить себе болезнетворные бактерии и направить их разрушительную силу в мирные цели.

В своей работе я рассмотрела только один вид бактерий - молочнокислые. Несмотря на противоречивость информации, полученной с разных источников, я убеждена, в том, что эти организмы как маленькие солдаты, делают большие дела для человека. Поэтому всем своим близким и друзьям я советую

1. Пейте больше кефира, это поможет вашему кишечнику и коже.

2. Меньше бросайтесь на красивые цветные этикетки «Чудо» - продуктов, в них ничего вкусного и полезного нет.

3. Примите во внимание мой опыт по получению домашнего кефира и йогурта, так как это сэкономит ваши деньги.

Словарь терминов

Прокариоты - безъядерные организмы.

Микробиология - раздел биологии, изучающий микроорганизмы.

Бактериология - раздел микробиологии, изучающей бактерии.

Гетеротрофные организмы - организмы, питающиеся готовыми органическими веществами.

Автотрофные организмы - организмы, производящие органические вещества из неорганических веществ за счет энергии света (фотосинтетики) или энергии химических реакций (хемосинтетики ).

Аэробы - организмы, существующие только в кислородной среде.

Анаэробы - организмы, существующие в бескислородной среде.

Микрофлора - живые организмы, внутри продукта, органа тела.

Библиографический список:

1. Дмитриев Ю.Д Занимательная биология: М.: Дрофа, 1996 г.- 240с
2. Дронова О.Н. Хрестоматия по биологии: Бактерии. Грибы. Растения: Саратов: Лицей, 2003 г- 144 с
3. Захаров В.Б. Сонин Н.И. Биология 7 класс. Учебник для

общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа., 2002 г

1. Зверев И.Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии, гигиене человека. Пособие для учащихся. М.: Просвещение., 1971 г- 315 с
2. Никишов А.А Справочник школьника по биологии 6-9 класс: М.:Дрофа., 1996 г -176 с
3. Колесов Д.В. Невидимые «друзья» человека. // Биология в школе.-

№ 3., 2003 г

1. Яковлев Г.П. Ботаника для учителя. Часть 1. М.: Просвещение.,1997г-215с

Сайты:

1. http: // www. School - collection.edu.ru
2. http: // www.ecobios.ru
3. http: // www. bidliotekar.ru
4. http: // www. it-n.ru
5. http: // www.setilab.ru

Спириллы - бактерии с вытянутой шпорообразно извитой формой

Стафилококки - сцепления кокков в виде виноградной грозди.

Сарцины - шарообразные бактерии, имеющие вид плотных пачек.

Диплококки - шарообразные бактерии сцепленные попарно.

Вибрионы - дугообразные изогнутые бактерии.

Палочки (бациллы ) - одиночно расположенные бактерии прямой формы.

Кокки - шарообразные одиночные бактерии

Стрептококки - шарообразные бактерии, сцепленные в цепочку в виде бус.

ФОРМЫ БАКТЕРИЙ

- -