Дипломдық жұмыс: Сүтқышқылды өнімдердің микробиологиялық құрамы

МАЗМҰНЫ

	КІРІСПЕ ……………………………………………………………………	4
1.	ӘДЕБИЕТТЕРГ ШОЛУ…………………………………………….	6
1.1	Сүт қышқылды өнімдердің микробиологиялық құрамы және оларды дайындау технологиясы …………………………………………..	6
1.2	Сүт қышқылды бактериялар, олардың табиғатта таралуы мен жіктелуі және қолданылуы …………………………………………………..	11
2.	МАТЕРИАЛДАР МЕН ӘДІСТЕР………………………………….	15
2.1	Зерттеу объектілері …………………………………………………………….	15
2.2	Зерттеу әдістері …………………………………………………………………..	15
2.2.1	Сүтқышқылды өнімдердің микрофлорасын анықтау әдісі ………..	15
2.2.2	Сүтқышқылды бактериялардың морфологиялық және культуралдық қасиеттерін зерттеу әдістері  ………………………….	16
2.2.3	Сүтқышқылды бактериялардың физиологиялық және биохимиялық қасиеттерін зерттеу әдістері……………………………….	17
2.2.4	Сүт қышқылды бактериялардың қышқыл түзу және антоганистік қасиеттерін анықтау әдістері……………………………..	18
2.2.5	Сүтқышқылды бактериялардың антибиотиктерге сезімталдылығын анықтау әдісі………………………………………………..	18
3.	НӘТЕЖИЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР……………………..	19
3.1	Сәби нәрі ас үйінен алынған сүт қышқылды сусындардың жалпы микрофлорасы және сүт қышқылды бактериялардың таза дақылдарын бөліп алу ……………………………………………………	19
3.2	Сүтқышқылды бактерияларың морфологиялық және культуралдық қасиеттері …………………………………………………………………………………….	21
3.3	Сүтқышқылды бактериялардың физиологиялық және биохимялық қасиеттері ………………………………………………………..	23
3.4	Сүтқышқылды бактериялардың антибиотиктерге сезімталдылығы……………………………………………………………………….	24
3.5	Сүтқышқылды бактериялардың қышқыл түзу және антоганистік қасиеттері ………………………………………………………….	26
4	ҚОРЫТЫНДЫ ……………………………………………………………………..	29
5	ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ………………………	30

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

Сүтқышқыл бактериялар адамның өмірінде көне заманнан бері қолданылып келеді. Сүтқышқыл бактериялар нан тісіру, балық тұздауда, көкөністерді консервілеуде, сүтқышқылды және десерттік шырындарды дайындауда қолданылады. Микробиологияның  дамуымен байланысты сүтқышқыл бактериялардың морфология-физиологиялық және культуралдық қасиеттері туралы білімдер және олардың қолдану сферасы әлде қайда кеңейді.[1]

Көптеген ғалымдардың пікірінше, бүгінгі күнде әлемде медицина және тағам өнеркәсібі экономиканың тез дамып келе жатқан саласына жатады. Әрине бұл дамудың векторы ұлттық ерекшеліктер мен қаржылық мүмкіншіліктерге байланысты өзгеруі мүмкін, алайда дәл осы салада жаңа өнімдердің түрлері, сонымен бірге жаңа технологиялардың жаңалықтары ашылуда. Осындай алдыңғы қатарлы салалардың біріне тағам және медицина биотехнологиясын жатқызуға болады.[2;8]   

Сүтқышқыл бактериялар ашытқылармен бірігіп, тамақ биотехнологиясында микроорганизмдердің ең бағалы және құнды тобы болып табылады. Олардың пайдалы биологиялық қасиеттерін қолдана отырып, әртүрлі жоғары сапалы құнды өнімдер алады. Соның ішінде адамның күнделікті тамақтануында негізгі орынды алатын шипалы сүтқышқылды өнім-айран болып табылады.[3]

 Сүт және сүтқышқыл өнімдеді өте ерте уақыттардан бастап халық кеңінен қолданылып келеді. Жылы жерде сақтаған сүттің ашитынын және ашыған жағдайда дәмді болып, ағзада тез қорытылатынын адамзат баласы өте ерте кезде-ақ байқаған. Сондықтан да ашыған қышқылды сүт өнімдері байырғы сүт тағамдарына жатады. Л.Пастердің ашу және шараптың зиянкестері туралы әнгімесінен кейін ғана ашыған сүтті ғылыми деңгейде зерттей бастады.

Сүт қышқылы бактерияларынан биотехнологиялық процестер арқылы тағам өнімдерін, мал азығын сүрлеуде, дайындауда және олардан органикалық қышқылдар алу үшін кеңінен қолданғандықтан, оларға деген ғылыми қызығушылық қазіргі таңда дамып келеді.[4;2]

Сүт қышқылды бактериялары табиғатта кеңінен таралған. Олар өсімдіктердің эпифитті микрофлорасының құрамына кіріп, өсімдіктердің тамыры мен топырақта, адам мен жануарлардың ішектері мен сілекейлі қабаттарында кездеседі. 

Сүт қышқылы бактерияларын топырақтың әртүрлі типтерінен де табуға болады. Олардың көп мөлшері қара топырақты жерлерде кездеседі, шабындық жіне шабындық-бетпақ жерлерде аз. Ал шөл далада өте аз мөлшерде болады.

Мәдени өсімдіктер сүт қышқылы бактериясына бай. Олардың көп мөлшері тамыр аймақтарында болады. Сүт қышқылының түрлік құрамы әрқилы.[5]

Сүт қышқылы бактерияларын адамның ас қорыту жүйесінің барлық бөлімдерінде болады. Сәбилердің ас қорыту жүйесінен  бифидобактериялар кездеседі. Асқазанның ортасы қышқыл болғандықтан микроорганизмдер аз болады. Онда аз ғана мөлшерде болса да, қышқылға төзімді лактобацилдер мен стрептококтар тіршілік етеді. Біздің жұмыстың негізгі мақсатты балалар тағамының құрамын тексеріп, микроорганизмдерін анықтау. [6]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Әдебиеттерге шолу

 

1.1 Сүтқышқылды өнімдердің микробиологиялық құрамы және оларды дайындау технологиясы

 

Сүтқышқыл бактерилар мен ашытқылар тамақ биотехнологиясындағы микроорганизмдердің ең бағалы және құнды тобы болып табылады. Олардың пайдалы биологиялық қасиеттерін қолдана отырып, әртүрлі жоғары сапалы құнды сүт тағамдарын алады.

Сүтқышқыл бактериялары мен ашытқылар тағам өндірісінде, басқада салаларында маңызы өте зор және осы пайдалы микроорганизмдерге ғылыми тұрғыдан қызығушылықтар әлі күнге дейін кеңеюде. Мысалы, соңғы 10 жыл ішінде зерттеушілердің алдында тұрған үлкен мәселе шараптың қышқылдығын биологиялық төмендететін биотехнологиялық әдіс табу. [7,3]

Украинадағы «Микробиология және вирусология» иститутының ғалымдары кейбір сүтқышқыл бактерияларын ашытқылардың таза және аралас дақылдардың көмегімен шарап, әсіресе қызыл шарап материалдарының қышқылдылығын төмендете алатындығын дәлелдеген. Олардың көмегімен шарап дәмі жақсарып және адам организіміне жеңіл, жұмсақ өтетіндіктерін көрсетті. Олар физиологиялық қасиеттерін және шарап материалдарының химиялық құрамына әсерін зерттеп, сүтқышқыл бактериялар мен ашытқылардың 20 активті таза дақылдарын бөліп алды.

Қазіргі кезде жергілікті тұрғындардың күнделікті тамақтануында сүтқышқыл өнімдердің ішінде табиғи айран ұйытқы түйіршіктерінің көмегімен дайындалған сүтқышқылды сусындар үлкен орынды алады.[8]

  Сүтқышқылды өнімдер биотехнологиялық процестер арқылы сүт қышқыл бактериялар мен ашытқылардың бірлестігі негізіндегі ұйытқылар мен сүтті ашыту арқылы алынған өнім. Сондықтан, сүтқышқылды өнімдердің емдік қасиеті, сүтті ұйыту барысында жүретін биохимиялық процестердің нәтижесінде түзілетін өнімдер: сүтқышқылы, спирт, СО₂ витамин және микроорганизмдерінің адам оргагизіміне шипалы әсерімен түсіндіріледі. Сонымен қатар, сүтқышқылды тағамдардың құрамында кездесетін сүтқышқылы мен ашытқылардың емдік қасиеті туберкулез, өкпенің әртүрлі қабынуларына және асқазан жарасының қоздырғыштарына қарсы бактериоцидтік қасиеттері олардың антибиотикалық белсенділігімен байланысты. [9,10]

Сүтқышқылдық тағамдарда низин, лактолин, диплококцин, стрептоцин және т.б. антибиотиктер кездеседі. Тағам биотехнологиясында микроорганизмдер комегімен дайындалатын өнімдер, оның ішінде сүт қышқыл сусындары адам өмірінде маңызды роль атқаратыны белгілі. [11;12]

  Қазіргі кезде сүтқышқылды өнімдердің ассортименттері үздіксіз кеңеюде. Сондықтан авторлар бактериялық ұйытқы құру кезінде негізгі назарын қышқыл түзу мен хош иіс түзу белсенділігіне және басқа да протеолитикалық қасиеттеріне, витамин түзу және т.б. өндірістік бағалы сапаларына көңіл бөледі. Онда кездесетін микроорганизмдердің арқасында Lactococcus lactis және Lactobacillus caucasicus ортаның қышқылдануына, Lactococcus diacetylactis хош иіс түзу функциясын атқарады, ал спирттік ашуды Saccharomyces kefiri атқарады. Осы микроорганизмдердің ассоциасы сусынды биологиялық активті заттармен және антибиотикалық заттармен байытуды қамтамасыз етеді.[ 13]

Айран туралы бірінші хабарды 1867жылы Кавказдық медициналық қауымдастығының мәжілісінде жарияланды. 19 ғасырдың 80-ші жылдарында айранмен кең толығымен танысулар басталды, сол жылдардағы бірнеше емханалардың ашылуымен бірге және ондағы негізгі  дәрі айран болды. 1908 жылы П.В. Кугеневтің айтуынша Мәскеудегі Н. Блондова заводында өндірілген айранның бірінші бөтелкесі сары ауру тудырған болатын.

Айран микрофлорасының құрамын  ғалымдардың зерттеуі бойынша %-бен есептегенде көбінесе  Lactococcus lactis 35,7%, Lactococcus diacetylactis 21,4%, Lactobacillus dulgaricus 28,5%, Saccharomyces kefiri 14,2%, осы мөлшерде сірке қышқылды бактерияларда кездеседі.

  Ал айранда ашытқылардан Torulopsis kefir, Kluyveromyces lactis, Candida valida, Brettanomyces anomalus, Saccharomyces unisporus дақылдары кездеседі. Бұл ашытқылар лактозаны ыдырату қабілеттілігімен ерекшеленіп ажыратылады. Алғаш рет қолдан жасалған қымызды Шимонко 1864 жылы және Гушковский 1876 жылы алмақ болған, бұл мақсатта сиыр сүтті қолданған. Бірақ бұл іске аспады, себебі казеин бөлшектерінің дисперстілігін жоғалта алмады, табиғи қымыз дәмін, сапасын келтіре алмады. Бұл идея ары қарай дамып 1930 жылдары жүзеге аса бастады. [14]

Сиыр сүттінен жасалған қымыздың табиғи бие сүтінен айырмашылығы бар, себебі олар химиялық және физикалық қасиеттерімен ерекшелінеді. Сиыр сүтінен жасалған қымыз қышқылдау және спирт аз болады. Жасанды қымыздың сапасын жоғарлату үшін ұйытқы құрамына кіретін таза дақылдардың қасиетін жоғарлату қажет. Әсіресе сүт қышқыл бактериялар мен ашытқылардың антибиотикалық белсенділігін, себебі бұл қасиеті тек терапевтикалық әсерін ғана жоғарлатпай қажет емес микрофлораның болдырмауына ықпалын тигізеді.[15]

 Сүт құрамы, мал сүтінің құрамы 100- ден аса қосылыстардан түзілген әр түрлі заттардан тұрады. Сүтте кездесетін 30- ға тарта май қышқылының бір-бірінен арақатынасы одан дайындалатын сары майдың дәміне, сапасы мен сақталу қасиеттіне үлкен әсерін тигізеді. Сүт белогы жануар текті белоктардың ішінде ен маңыздысы. Ол козеин, альбумин, глобулиндерден тұрады. Ірімшік, сүзбе өндірісі казеиннің ұлтабар ферменті т.б. әлсіз қышқылдардың әсерінен ұюы қасиеттіне негізделген.[17]

Жануарларды азықтандыру, бағу олардың сүттілігін ғана емес, өнімдік көрсеткіштерін арттыруға мүмкіндік береді.

Сүт тағамдары сүттен дайындалған әр түрлі өнімдер, оларды дайындау кезінде сүттің сақталу мерзімін ұзарту және оның құрамындағы пайдалы заттар мен жұғымдылық қасиеті сапасын сақтау  мақсаты көзделеді. Сары май және ірімшік сүт консервілерін (қоюлатылған сүт т.б.) , ашытылған сүт   (айран, қатық, құрт қымыз, сүзбе, шұбат т.б) дайындау ісі ертеден белгілі.[20]

  Қазіргі уақытта Қазақстанда «Фуд мастер», «Адал», «Смак»,«Қайсар» агро өнімдер, қымыз, шұбат, өнімдерін шығаратын т.б шетелдік және отандық компаниялар сүт өнімдерімен қатар сүтке әртүрлі биоқоспалар қосып, тәтті Био-с пеппи т.б өнімдерді шығарады. Сүт тағамдарын қазақ халқы бір сөзбен «ақ» дейді.[18]   

Сүтқышқыл бактериялары мен ашытқылар тіршілігінің өнімдері ортада жинақталып, бөтен микроорганизмдердің дамуына бөгет жасайды. Ашытқылар  сүтқышқыл бактерияларына қарағанда қоректік ортаны талғамайды және биологиялық белсенді заттар биосинтезіне қабілетті. Тіршілік ету және автолиз процесінде ашытқылар ортаны витаминдермен байытады және оны сүтқышқыл бактерияларының өсуіне қолайлы жағдай жасайды. Ашытқылардың көптеген түрлері сүтқышқыл бактерияларымен ашуы процесінде түзілетін органикалық қышқылдардың ассимиляциялауға қабілетті. Сондықтан қарым- қатынасты симбиотикалық деп санауға  болады.[19]

Сүтқышқылды бактериялар мен ашытқылардың арнайы таңдамалы штамдарын қолдану өнімнің емдік және дәмдік қасиетін жоғарлатумен қатар консервілеуші фактор ретінде қолданылады.         

Сүтқышқылды бактериялар мен ашытқылардың өсу процесінде сүт қышқылы мен спиртпен қатар витаминдер, ферменттер, антибактериалдық және пробиотикалық эффектін жоғарылатады.

Ашытқылар айранда спирттік ашу процесін жүргізеді. Спирттік ашу барысында түзілетін спирт пен көмірқышқыл айранға өткірлік береді.

Сонғы онжылдықта ашытқыларды липидтердің продукценттері ретінде ерекшеленуде. Ашытқылардың  Cryptococcus, Lipomyces, Sporobolomyces липидтерді түзеді. Дүние жүзінде алғаш рет метанолдан өсетін Candida boidini туысына жататынашытқылар бөлініп алынды.[20]

Залашко Л.С 1996 ж. ғалым қазіргі кезде белгілі болған сүт сығындысындағы эфективті продукценттер биомассасы сияқты Torulopsis candida ашытқы штамын бөліп алды.

Сүт қышқыл сусындар құрамындағы жиі кездесетін ашытқы түрі Kluyveromyces flagilis. Ол спирт және көмірқышқыл газын түзуде лактозаны пайдаға асыруға қабілетті. Лактозаны ыдырататын ашытқылардың көптеген түрлері Candida және Torulopsis туысына кеңінен таралған. Қазіргі кезде іөндіріс орындарында спиртті ашытқылардың көмегімен өңдеу арқылы алады.[21]

Сүтқышқыл бактериялары мен ашытқылар тіршілігінің өнімдері ортада жинақталып, бөтен микроорганизмдердің дамуына бөгет жасайды. Ашытқылар  сүтқышқыл бактерияларына қарағанда қоректік ортаны талғамайды және биологиялық белсенді заттар биосинтезіне қабілетті. Тіршілік ету және автолиз процесінде ашытқылар ортаны витаминдермен байытады және оны сүтқышқыл бактерияларының өсуіне қолайлы жағдай жасайды. Ашытқылардың көптеген түрлері сүтқышқыл бактерияларымен ашуы процесінде түзілетін органикалық қышқылдардың ассимиляциялауға қабілетті. Сондықтан қарым — қатынасты симбиотикалық деп санауға  болады.

Ашытқылар бұрынғы заманнан бастап біздің өмірімізде және өнеркәсіпте өте маңызды роль атқарады. Ашытқылар спирттік ашуға, нан жабуға, сыра, айран ашытуда, спирт алуда кеңінен қолданылады.[22]

  Ашытқылар табиғатта зат алмасу процесінеде ерекше орын алады. Олар органикалық заттарды ыдыратып, минералды заттарға айналдырады. Өсімдіктің қалдықтарын шірітіп, топыраққа қарашіріндінің түзілуін қамтамасыз етеді.

Ашытқылар табиғатта кеңінен таралған. Олар адам мен жануар микрофлорасының маңызды бөлігі болып табылады.

Ашытқылар сапасының төмендеуі, барлық сүтқышқылы өнімдердің бұзылуын туғызуы мүмкін. Бұзылу сипаты олардың метаболизмінің ерекшелігімен және өнімнің құрамынан анықталады. [23] Сүт- бағалы тағамдық өнім. Мал сүті-құнды тағамдық зат, одан әр түрлі сүт тағамдары, май, балмұздақ т.б заттар жасалады. Адамның күнделікті тағамдық рационында сиыр сүті пайдалы. Сиыр сүтінің құрамында су (87,5%), сүт қанты  (4,7%), май (3,9%), белок (3,3%), миниралды заттар ( 0,7%), витаминдер мен ферменттер бар. Мал сүтінің құрамындағы белоктар: альбумин- жас организімнің өсуі, глобулин- иммунитетінің өсуі үшін қажет. Сүт майы глицеридті қоспадан тұрады. Салқындатылған сүтте май түйіршіктерінің диаметрі 0,1-2,0 мкм болатын суспензия, ал жаңа сауылған сүт пен ысытылған сүтте эмульсия түрінде болады. Осы түйіршіктер сүтте біраз тұрғаннан кейін оның бетіне кілегей болып жиналады. Сүт лактозасы таза күйінде ақ түсті, кристалды ұнтақ. Оны айран, қымыз ашыту үшін  және медицинада, бактериологияда қоректік орта дайындау үшін қолданылады. Сүттің минералдық құрамы макроэлементтер: (калий, фосфор, кальций, натрий, хлор, магний т.б.) және микроэлементтер (цинк, мыс, темір, күміс, т.б.) тұрады. Мұнда бұл заттардан басқа да ферменттер, гормондар, имунды денелер, газдар кездеседі. [16;18]

 Алғашқы өңдеу және сүтті алу, сақтау: Әр уақытта сүт алу кезінде сүттің құрамында және одан жасалатын өнімдерден микроорганизмдердің барын ұмытпау керек. Егер санитарлық және технологиялық нормаларды өндіру кезінде сақталмаса немесе бұзылса, онда пайдалы өнім болмайды.

Сүттің қоспасы алғашқы кезеңдерде, яғни алынуы мен өндірілуіне және сауу процесіне байланысты. Бірақ бұл да жеткіліксіз.

Себебі осы және тағы басқа тиімді және тиімсіз әсерлер жануарларды азықтандыру кезінде болуы мүмкін. Мысалы, азықтандырудың нормасы бұзылып, техникалық ережелер сақталынса да, бұл алғашқы жағдай сүттің сапасының нашар болып шығуына әкеледі. Ал осы сүттен алынған өнімдердің жағымсыз дәмі болады және адамдардың ішқұрылысына теріс әсерін тигізеді. Ең маңыздысы бұл сүттің құрамы мен сапасы әр түрлі факторлардың әсерімен өзгереді.

Сонымен қатар сүттің сапасы мен қасиетті жануарлардың тектілігіне байланысты. Себебі әр тектін сиырлары құрамы мен технологиялық қасиеті әр түрлі сүт береді. Жануарды азықтандырудың сүттің сапасына тигізетін әсері зор. Жасыл шөпті азықтар сүтке ақ –сары түс береді. Азықтандыратын капуста, сәбіз, және шөпті ұн т.б. осы ақ – сары түстің тіпті қысқы уақытта да сақталуын қамтамасыз етеді. Сиырды сауар алдында концентраттармен азықтындырса, онда сүт сапасы жоғары болады.

Алғашқы өңдеу кезеңі мен сүтті сақтау: сүтті сауып алғаннан кейін өзінің қасиетін сақтауын қамтамасыз ету қажет. Ол үшін сүтті сауып алған соң механикалық қоспадан тазартып салқындатылады. Тазарту фильтр немесе т.б. арқылы жүзеге асады. Фильтрация жасау үшін сүзбені, сүзгіден өткізетін зат ретінде дәкені, синтетикалық матаны полиэтиленнен және т.б. қолданылады.

Жаңа сауылған сүтте бактериоцидті белсенділік болады. Ол белгілі уақыт аралығында болады, оны бактериоцидті белсенділік (фаза) деп атайды. Оның қызметі сүтке түскен микроорганизмдердің дамуын тежейді. Белсенділік жалғасу үшін сүтті тазалағаннан соң бірден салқындату керек. Салқындату үшін шаруашалақта – суды, мұзды, химиялық қосылыстар (аммиак, көмірқышқыл газ) т.б. қолданылады.[27;13]

Сүтті термиялық өңдеу (пастерлеу)- деп азықтағы зиянды микроорганизмдерді 100°C (63°C-ден төмен емес) қыздыру арқылы оларды жою болып табылады. Пастерлеуді алғаш француз микробиологы Л.Пастер ашқан соң, сол ғаламның құрметіне аталған. Пастерлеу өнімдері консервілеуде (сүт кілегей көкөніс шырынын т.б) қолданылады. Қыздырылуы 100°С –тан жоғары болады, ал ол қасиетінің өзгеруіне әкеледі. Пастерлеу нәтежиесінен кейін кейбір туберкулезді, бруцеллезді және т.б ауруларды тудыратын бактериялар жойылады.[28]

Барлық сүтті өнімдерді өндіргенде сүтті пастерлейді, себебі, қажетсіз процестер жүреді. Ол процестер бактерияларға қолайлы жағдай тудырады.

Практикада пастерлеудің үш режимі бар:

1. ұзақ-сүтті қайнатуда +63-+65° 30мин
2. қысқа +72 — +75°С тоқтатып 15-20мин
3. жылдам +85- +90°С температурада тоқтаусыз қайнатады.

Сүтті қайнату: Базардан сатып алған сүтті міндетті түрде қайнату керек. Себебі оның құрамында өлмеген туберкулез, бруциллез, сібір язвасы, полиемиелит, дизентерия және т.б ауру тудыратын бактериялар болуы мүмкін. Сүтті эмальі бар ыдыста қайнатқан жөн. Себебі сүт күйіп кетуі мүмкін, ал қайнатқан ыдысты салқын сумен шайып жіберу керек. Сүтті алюминді ыдыста ұзақ сақтауға болмайды, себебі ол жағымсыз дәм береді.

Залалсыздандыру: залалсыздандырылған сүтті ерекше шарт бойынша қайнату арқылы алады, себебі сүт құрамындағы бактерия, шикі сүтті және олардың спорасын жою үшін қажет. Сүтті жоғары температурада 125-145°C 2-10 мин ішінде залалсыздандырады. Залалсыздандырылғаннан кейін сүтті салқындатады, ал содан кейін  қағазды қорапқа құяды, қағаздың ішкі беті полимерлі пленкамен және алюменді фольгамен оралған. Егер сұйытудан соң сүтті шөлмекті бөтелкелерге құйса, онда залалсыздандырылуы бұзылады, сондықтан бөтелкелерді тығындағаннан кейін 115-120°С-та  бірнеше минут ішінде қайта залалсыздандырады. Мұндай сүттер «Можайский» деп аталады.[29]

 

1.2. Сүт қышқылы бактериялары және олардың табиғатта

таралуы

 

 Сүт қышқылы бактерияларынан биотехнологиялық процестер арқылы тағам өнімдері, мал азығын, сүрлеу дайындау және олардан органикалық қышқылдар алу үшін кеңінен қолданғандықтан, оларға деген ғылыми тұрғыдағы қызығушылық толастамауда. 

Сүт қышқылы бактериялары табиғатта кең таралған. Олар өсімдіктердің эпифитті микрофлорасының құрамына кіріп, өсімдіктердің тамыры мен топырақта, адам мен жануарлардың ішектері мен шырышты  қабаттарында кездеседі. Өсімдік мүшелерінің беттерінде тіршілік ететін сүт қышқылды бактериялары көп емес. Олардың түрлері жыл мезгіліне байланысты өзгеріп отырады, жазғы айларда кокка тәрізділер басым болса, ал күзде таяқша тәрізділер жиі ұшырасады. Эпифитті микрофлорадағы  сүт қышқылы бактерияларының құрамы өсімдіктердің түріне де байланысты болады. Жабайы өсетін өсімдіктерге қарағанда мәдени өсімдіктерде сүт қышқылды  бактериялар көп таралған.[24;8]

Сүт қышқылды бактериялардың топырактың әртүрлі типтерінен де табуға болады. Олардың көп мөлшері қара топырақты жерлерде кездессе, шабындық және шабындық-батпақ  жерлерде аз. Ал шөл далада өте аз мөлшерде болады.

Мәдени өсімдіктер сүт қышқылы бактериясына бай. Олардың көп мөлшері әсіресе тамыр аймақтарында болады. Сүт қышқылының түрлік құрамы да әрқилы.

 Сүт қышқылы бактериялардың тобы микроорганизмдердің тек ғана таксономиялық жағынан емес, сонымен бірге негізгі физиологиялық ортақ қасиеттерді, әсіресе көмірсуды сүт қышқылы түзе ашыту қасиетіне байланысты біріктіріп қарастырады. Бұл ерекшілік микроорганизмдер тобының аталуында  да өз орнын тапты. Олардың жүйелілік жағдайының зерттелгеніне біраз уақыт болды және ол бірнеше рет кері қаралды әлі де зерттелуде.[25]

Алғаш рет сүт қышқылы бактериясын жүйелеген 1900 жылы Бейринк болды. Ол Lactobacillus және Lactococcus  туысына бөліп, оны сипаттады. Қазіргі жүйелеу неғұрлым жақын Орла-Иенсен (1919ж) жүйесі болып табылды.

Ол морфологиялық қасиетіне байланысты екі туысқа  Lactococcus және Leuconostoc -ке бөлді. Біріншісі гомоферментативтіні жатқызса, екіншісіне гетероферментативті бактерияны жатқызды.

Кейінгі жылдары Betacoccus туысын Leuconostoc деп анықтады және гомоферментатвті бактериялардың тобына Pediococcus деген туысты жеке бөліп алды. Қазіргі  жағдайда сүт қышқылы бактерияларының төрт туысы белгілі, бірақ олар әр түрлі тұқымдасқа және неғұрлым жоғарғы деңгейге жатады. Берджи анықтағышы бойынша           Lactococcus, Pediococcus және Leuconostoc тарды Streptcoccaceae тұқымдасы грам оң бактерияларға жатқызады. Lactobacillus туысын Lactobacillaceae тұқымдасының грам оң аспорагенді таяқша тәрізді бактерияларыдеп бөледі сүт қышқыл бактерияларының  көмірсуды сүт қышқылын түзе ашыту қасиеттеріне байланысты, актиномицет және оған туыстас организмдер бөлімінде сипатталған Bifidobacterium туысына өте жақын.

Сүт қышқылы бактерияларының өзгергіштігі, әсіресе тек қана физиологиялық-биохимиялық  қасиет қана емес. Грам әдісі бойынша оң бояулармен қатар, морфологиялық қасиеттерінің де өзгеруі өздеріне тән ерекшілігі болып табылады.  Қоректік ортаның құрамына және жағдайға байланысты өсудің температуралық шекарасы, белгілі бір көмірсуларды ашыту, декстран түзу және т.б. қасиеттері өзгеріп отырады. Сондықтан да жүйелегенде өзгергіштік ауқымын ескеруге тырысады және көптеген қасиеттері мен құрамын зерттеу негізінде түрлерін ажыратып идентификациялайды.

Кеңінен қолданылатын қасиеттерге микроорганизмнің морфологиясы, жасушаның өзара орналасуы, белгілі бір көмірсуды ашытуы, қоректік ортаның кейбір факторлары, амин қышқылдарын және витаминдерді қажетсінуі, ашудың соңғы өнімдері, сүт қышқылының оптикалық айланымыны, серологиялық қасиеті, жасуша қабығының құрамы және басқалар жатады.

Орла –Иенсен жүйесі бойынша коккаларды, стрептококкус және бетакоккус туысы деп сүт қышқылының оптикалық айналымына байланысты біріктірген.

Стрептококктар тізбектегі жасуша санына, қантқа тигізетін әсеріне температуралық өсу нүктесіне, казеинді ыдыратуына байланысты түрлерге жіктеледі. Бұл жүйе бойынша таяқша тәрізді түрлері үш туысқа  Thermobacterium, Streptobacterium, Betfbacterium ден бөлінеді. Алғашқы екі туысы гомоферментативтіге біріксе, ал үшіншісі гетероферментативті бактерия.

  Қазіргі кезде жоғарыда корсетілгендей сүт қышқылы бактерияларыны төрт туысқа бөледі. Олар жасуша пішініне, ДНҚ-тағы ГЦ жұбының мөлшеріне және қант ферментациясы нәтижесінде пайда болған заттарға байланысты ажыратылады. Бір түрлер сүт қышқылын түзіп, гомоферментативті ашу процесіне қатысса, келесі біреулері нәтижесінде сүт, сірке қышқылы СО₂ және этанол түзе жүретін гетероферментативті ашудың қоздырғышы болады.

  Әрбір туыс физиологиялық және серологиялық қасиеттері, жасуша  қабықшасының құрамы және басқа да қасиеттеріне байланысты түрлерге бөлінеді.

  Сүт қышқылы бактериялары жасуша қабықшасының пептидогликандағы амин қышқылдары құрамына байланысты бір-бірінен ажыратылады.

Lactococcus туысы- барлық стрептококктар грам оң коккаларға жатады. Олор бір- бірінен филогенетикалық фенотиптік қасиеттері арқылы ажыратылады. Сонымен кейбіріулері морфологиялық және физиологиялық қасиеттерге ие. Lactococcus  туысына жататын микроорганизмдер пішіндері дөңгелек және сопақша болады. Жасушалары жұпталып, қысқа немесе ұзын тізбек тәрізді болып орналасады. Стрептококктар қоректік заттардың көзін қажетсінетін факультативті анаэробтар. Кейбір сүт қышқылды бактериялардың штамдары антибиотиктердің продукценті болып табылады.

Leuconostoc туысы- жасушалары жұмыртқа тәрізді немесе дөңгелек, жекелеп, қосарланып немесе қысқа тізбекті болып орналасады., грам оң боялады. Хемоорганотрофты, өсуі үшін никотин қышқылы мен биотинді қажетсінеді. Сүт қышқылын этанолды және көмірқышқыл газын түзе отырып, глюкозаны ашытады. Штамдардың кейбіреулері сүтті ашытып, біртіндеп ұйытады. Оптимальды өсу температурасы 20-30⁰С аралығында болады.

Leuconostoc туысы екі   топқа бөлінеді. Бірінші топтың өкілдері ферменттелген көкөніс, сүт және сүтті тағамдарда қанттың шырышты ерітіндісінен табылып бөлініп алынған. Екінші топқа бір-ақ түр L.oenos жатады. Ол рН 4,8-4,2 және оннан төмен қышқыл қоректік ортада өседі және сүтті томат сөлі бар ортаны қажетсінеді. Leuconostoc туысында 4 түрі бар: Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc paramesenteroides, Leuconostoc laktis, Leuconostoc oenos жатады.

Lactobacillus туысы— Клеткалары таяқша тәрізді тармақталмайтын бактериялар тобы. Бұлар күрделі қорек көзін қажет етеді, белоктармен майларға кішкене әсер етеді. Тыныс алу активтігі нашар. Бұл туыс үшін анаэробты немесе микроаэрофильді культивирлеу жағдайы қолайлы болып табылады. Барлық лактобацилалар қышқылға төзімді, спора түзбейді, грам бойынша боялады, және қозғалмайды, рН-5,8-5,0 және оданда төмен қышқыл ортада өсе алады. Бұл туысқа жататын бактериялардың жасушаларының пішіні мен мөлшері әртүрлі болып келеді. Олардың қысқа пішіндері коккаларға ұқсайды, ал көбісі ұзынша жіп тәрізді.

  Лактобациллалар глюкозаға, рибозаға, глюканатты ашыту қасиеттеріне, альдолазаның болуына, тиминді қажетсінбеуіне, ДНҚ –ғы ГЦ жұбының құрамына байланысты ерекшеленеді.

  Глюкозадан немесе глюканаттан газ түзіп, түзбеуіне байланысты гомоферментативті немесе гетероферментативті болып екіге бөлінеді.

  Гомоферментативті бактерияларға Lactobacillus delbrueckii,  Lactobacillus leichmfnii, Lactobacillus jensenii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus dulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus corinefjrmis жатса, ал гетероферментативті глюкозадан немесе глюканаттан газ бөлетін сүт қышқыл бактерияларына: Lactobacillus fermentum, Lactobacillus cellobiosus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus viridescens, Lactobacillus coprophilus, Lactobacillus hilgardii, Lactobacillus trichodes, Lactobacillus desidiosus, Lactobacillus heterochiochii жатады.

Pediococcus туысы-  Pediococcus туысы Streptococcaceae тұқымдасына жатады. Олар морфологиясы жағынан микрококкаларға ұқсайды, кейбір штамдардың NaCl-ға төзімділігі мен каталаза активтілігі әлсіз болады.

  Дегенмен, микрококктар педиококктарға қарағанда қант болмаған жағдайда да жақсы өсіп, пигмент түзеді.  Педиококктардың жасушалары қозғалмайды, спора түзбейді. Грам бойынша бояғанда оң боялады. Колониялары тегіс, дөңгелек, көлемі 1,0-2,5 мм аралығында. 30°С-та өседі, оптимум температура 25-40°C. Күрделі 0орект3к заттарды амин қышқылдарын, никотин қышқылын, биотин, кейбір фиолий қышқылын керек етеді. Глюкозадан, фруктоза мен маннозадан қышқыл түзеді, бірақ газ түзбейді. Көптеген штамдар крахмалды ферменттемейді.

  Оттегіге деген қатысына байланысты микроаэрофилдер немесе анаэробтар, кейде комір қышқыл газын талап етеді. Каталаза түзбейді, нитратты нитритке тотықсыздандырмайды, желатинді сұйылтпайды.

  Сүт қышқылын түзетін түрлері белгілі, олардың D: L пішінінің қатынасы культивирлеу жағдайына байланысты. Педиококктар тұздалған көкөністерде, сүрлеуде, ірімшік, сүт, сыра, ет тағамдарында, жануарлардың ас қорыту жүйесінде кездеседі.

  Температураға, рН орта мен NaCl- ға төзімділігіне байланысты түрлерге жіктеледі.[26;6]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ӘДІСТЕР

 

2.1 Зерттеу объектілері

 

Жұмыста зерттелетін объектілер ретінде балаларға арналған 2 түрлі айран сусынының үлгісі алынды. Алынған сүт қышқылды сусын Қазақ тағамтану академиясының жанындағы  «Балалар тағамының орталығы» өндіріс орнынан «Аруана» және  «Бөбек» айрандары алынды.

Сонымен қатар жұмыста осы айран үлгілерінен бөлініп алынған сүтқышқылды бактериялардың таза дақылдары зерттелінді.         

Балаларға арналған сүт қышқылды өнімдердің сипаттамасы

Аруана	Бөбек
В 100 гр өнімнің құрамы. Май-                        3,2% Белок-                     3,0% Көмірсу –                7,2% Сахароза –             3,4% Темір –             7,14мг % Дәрумендер (мкг/л) А- 600-800, Е- 6-8, С- 50-70,         В2— 600-800, В1— 400-600. Энергетикалық құндылығы:72 ккал Майлылығы-          3,2%	В 100 гр өнімнің құрамы. Май-                        3,2% Белок-                     3,0% Көмірсу –                7,2% Сахароза –             3,4% Темір –             7,14мг % Дәрумендер (мкг/л) А- 600-800, Е-6-8, С-50-70, В2-600-800, В1-400-600. Энергетикалық құндылығы:72 ккал Майлылығы-          3,2%

 

Зерттеуге алынған «Аруана» және «Бөбек» айрандардың жалпы микрофлорасын анықтау және олардан бөлініп алынған дақылдардың морфологиялық, культуралдық, физиология-биохимиялық қасиеттерін микробиологияның дәстүрлі әдістерімен зерттеулер жүргізіледі.

2.2 Зерттеу әдістері

2.2.1 Сүт қышқылды өнімдердің микрофлорасын анықтау әдісі

Зерттеуге алынған айрандардың жалпы микрофлорасын анықтау және олардан сүтқышқыл бактериялардың таза дақылын бөліп алу микробиологияның дәстүрлі әдіс – Кох әдісімен жүргізіледі. Айран үлгілерінің анықтау барысында жалпы микрофлорасының құрамында ашытқы саңырауқұлақтары, сүтқышқылды бактериялар және бір қатар бөгде микроорганизмдер кіретіні анықталды.

2.2.2 Сүт қышқыл бактериялардың морфологиялық және культуралдық қасиеттерін зерттеу әдістері

Сүтқышқыл бактериялар мен ашытқылар клеткаларының морфологиялық қасиеттері клеткалардың пішінін, мөлшерін, орналасуын, қозғалғыштығын, споралардың болуын, Грамм әдісімен боялуы жалпы қабылданған әдістемелері бойынша лабораториялық микроскоп Leica ДМ 2500 көмегімен зерттелінді. Микроорганиздерден препараттар даярлау үшін ең бірінші жұғындыны дайындап алады да, одан кейін кептіріп, фиксациялайды және бояу ерітіндісімен бояйды. Ал микроорганизмдер клеткаларын тірі күйінде зерттеу үшін жаншылған тамшы препараты қолданылады. Жалпы бұл әдіс арқылы микроорганизмдердің клеткасының пішінін, мөлшерін, клеткалардың орналасуын, қозғалғыштығын, споралардың болуын, Грам әдісімен боялуы қаблеттілігін анықтауға мүмкіндік береді.

  Сүт қышқыл бактериялардың культуралдық қасиеттерін зеттеу жұмыс барысында қолданылған әртүрлі  MRS және ГМА сұйық орталарда өсу ерекшелігі мен қатты қоректік орталарда өскен колониялар мөлшері мен құрылымы сипатталынады. Микроорганизмдердің культуралдық қасиеттерін зеттеу барысында өсіруге арналған қоректік орталарды дайындау әдісіне негізделінеді.

Сүтқышқыл бактериялар мен ашытқыларды дақылдауға арналған

қоректік орталарды дайындау әдістері

Кез келген микробиологиялық жұмыс және әрбір практикалық тәжірибелер алдымен микроорганизмдерді өсіру үшін арнайы қоректік орта жасаумен тығыз байланысты. Қоректік орталар микроорганизмдерді бөліп алуда, сақтауда және дақылдауда, микроорганизмдер метаболизмнің бағалы өнімдерін алу мақсатында қолданылады. 

  Майсызданған сүт- сүтті қайнатып, бетіндегі қаймағын алып, бір түнге мұздатқышқа қалдырып, келесі күні тағы да қаймағын бөліп алады.

  Гидролизденген сүтті агарлы орта- бұл қоректік орта сүтқышқыл бактериялар мен лактоза ыдыратушы ашытқылар үшін өте қолайлы орта болып саналады. Гидролизденген сүтті агарлы қоректік ортасын дайындау үшін гидролизденген сүтті дайындап алады. Майсызданған сүттің бір бөлігіне екі бөлік су қосып қайнатып, 45°С- ка дейін салқындатылған майы алынған сүтке алдын ала азғана мөлшерде жылы суда ерітілген 1г құрғақ панкреатинді, біраз уақыт өткеннен кейін 5 мл хлороформ қосады. Колбаны тығындап 40°С термостатта 72 сағат ұстайды. Алғашқы тәулікте колбадағы қоспадан хлороформ буын кетіру үшін колба аузын ашып қойып, бірнеше рет шайқап араластырады. Тиісті уақыт өткен соң қоспаны сүзеді, ортаның рН- 7,6-7,3 анықтап алып, 2% агар-агар(100мл-ге 2 г агар ) қосады. Кейін колбаға құйып, 1А,15 минут уақытта автоклавта заласыздандырады.

Ашытқы автолизаты— 200г тығыздалған ашытқыны бір литр суға езіп, оған 2 г Na₂HPO_4, Na OH ерітіндісін және 5 мл хлороформды қосып 37° С-да екі тәулік ұстайды да, ортаның рН 7,4 жеткізеді. 30 минут қайнатады кейін қағаз сүзгімен сүзіп, ыдыстарға құйып, 1А, 30 минут заласыздандырады.

Ашытқы сығындысы – 1 кг тығыздалған ашытқыны бір литр суға езіп; қоспаны бір сағат қайнатады. Ерітіндіні қағаз сүзгіден өткізіп 115°С жарты 30 минут  залалсыздандырады.

Ет –пептонды агар (ЕПА)- дайындау үшін бір литр суға ет пептонды сорпаға ұсақталып кесілген 2% агар-агарды қосады ды 1А, 30 минут залалсыздандырады.

МРС қоректік ортасы— (1 литр суға дайындалады )

Глюкоза –20 г;

Пептон – 10 г;

Сіркеқышқылды натрий – 5 г;

Лимонқышқылды аммоний – 2 г;

Твин – 80 – 1 мл;

MgSO₄   x  7 H₂O – 2 г;

MnSO₄   x  5 H₂O – 0,5 г;

Ашытқыавтолизаты – 5мл қосады да, 0,5 А, 20 минут қысыммен заласыздандырады.

2.2.3 Cүт қышқылды бактериялардың физиологиялық және биохимиялық қасиеттерін анықтау әдістері

Сүтқышқыл бактериялардың физиологиялық және биохимиялық  қасиеттерін мынадай белгілермен  NaCl- дың әртүрлі концентрациясына,   көмірсу көздерін және желатинді ыдыратуын, қышқыл түзу энергиясын және қышқыл түзу белсенділігінің шегінің энергиясын анықталады.

Сүт қышқыл бактериялардың (2;4;6 %) NaCl-дың қатысында өсуі. NaCl-дың әртүрлі концентрацияға төзімділігі- гидролизденген сүтте анықталады. Зерттелетін дақылды тұзақ ұшымен бір тамшы мөлшерінде  8-10 мл гидролизденген сүтке (рН 6,8-7,0) егіледі. Кейін 37°С температурадағы термостатқа 48 сағат дақылдайды. Дақылдардың өсуі қоректік ортаның лайлануына, түсінің өзгеруіне қарай, сонымен қатар пробиркаларда микроскопиялық препараттар жасау арқылы тексеріледі.

Сүтқышқыл бактериялардың әртүрлі көмірсу көздерін ыдырыту қабілеттілігін анықтау – ол үшін ашытқы сорпасын қолданады. Ашытқы сорпасын пробиркаларға 9- мл дан құйып залалсыздандырады. Кейін 10 мл әртүрлі көмірсу көздерінің сулы ерітіндісін дайындайды. 9-мл ашытқы сорпасына 1мл көмірсу түрін қосады. Бір тәуліктік жаңа дақылдың штамынын 0,1 мл мөлшерінде егіледі. Екпені 37°С температурадағы термостатта 48 сағат дақылдайды. Дақылдың өсуі қоректік ортаның түсінің өзгеруіне қарай және микроскоп арқылы анықталады.

Желатинді ыдырату қабілеттілігін анықтау— ет- пептонды желатинді қоректік ортасына инемен (укол) егу арқылы анықтайды. Пробиркаларды бөлме температурасында бір апта дақылданылады. Желатинді ыдырату қаблеттілігін қоректік орта өзгеруіне қарай анықтайды.

Қышқыл түзу энергиясын Тернер әдісімен анықтау — сүт қышқыл бактериялардың қышқыл түзу белсенділігін бір тәуліктік дақылынды майсызданған сүтте егіп анықтайды. Ол үшін 10 мл сүтке 0,1мл мөлшерде сүт қышқылды бактериялардың бір тәуліктік дақылы егіледі. Пробиркаларды 37°С температуралы термостатта 17 сағат дақылданылады. Кейін Тернер әдісімен қышқыл түзу энергиясын анықтау жүргізеді. Ол үшін 10 мл үлгіге 20 мл дистилденген су қосып, 1-2 тамшы фенолфталин индикатлорын тамызады. Тұрақты қызғылт түс пайда болғанша 0,1Н NaOH ерітіндісімен титрлейді. Қышқыл түзу белсенділігінің шегін анықтау- 10мл сүтке 0,1 мл зерттелетін дақылдардың егуімен жүргізеді. Оларды термостатқа 37°С қойып, 7 күннен кейін Тернер әдісі бойынша қышқыл түзу энергиясын анықтау жүргізеді.

Нәтижелерді Тернер градусымен мына формула бойынша анықталады;                 К=Х х 10 мұндағы;

К- қышқыл түзу энергиясы;

Х- титлеуге кеткен 0,1Н  NaOH мл мөлшері;

10 мл — ді Тернер градусына ауыстыру коэффициенті.

2.2.4  Сүтқышқыл бактериялардың қышқыл түзу және антоганистік қасиеттерін зерттеу

Балаларға арналған сүт қышқылды сусыннан бөлініп алынған бактериялардың антоганистік белсенділігін агарлы қоректік ортада диффузиялы әдіспен тест-дақылды тежеу аймағын өлшеу арқылы анықтау. Тест дақылдары ретінде Protus, E.coli, St.aureus, Sarcina, Mucobacterium, ашытқы түрінен Candida алынды.

2.2.5  Сүтқышқылды бактериялардың антибиотиктерге

сезімталдылығы

Бұл әдісте құрамында антибиотиктердін стандартты концентрациялары бар қағаз дискілер қолданылады. Сүт қышқылды бактериялар үшін МРС қоректік ортасы пайдаланады. Агарлы қоректік ортада диффузиялы әдіспен тест-дақылды тежеу аймағын өлшеу арқылы анықтау.

 

 

 

 

 

 

 

3. НӘТЕЖИЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР

3.1. «Сәби нәрі» ас үйінен алынған сүт қышқылды сусындардың жалпы микрофлорасы және сүт қышқылды бактериялардың таза дақылдарын бөліп алу

Барлық сүт қышқылды сусындар сүт қышқылды бактериялар мен ашытқылардың бірлестігі негізіндегі ұйытқылар мен сүт қышқылдық және спирттік аралас ашу процесінің өнімі болып табылады.[19;31] Аруана және Бөбек сусындарының микрофлорасын зерттегенде көп компанентті екенін көруге болады. Мұндай сусындардың микрофлорасында сүт қышқылды бактериялар мен ашытқылар кездеседі.

Сүт қышқылды сусындардың негізгі ашытқысы «айран түйіршіктері», кейде оны «айран саңырауқұлақтары», ал халықта «айран ұйытқысы» деп атайды.

Ал өндірісте жоғары сапалы сүтқышқылды айранды өндіруде қолданылатын ұйытқы сапасы мен құрамына кіретін микроорганизмдердің пайдалы биологиялық қасиеттері мен олардың тірі қалпында сақталуына көп көңіл аударуда.[32] Сондықтан, жұмыста ең бірінші ашу процесіне жауап беретін өзіндік микрофлораға көңіл бөлінеді.

1-суретте «Балалар тағамының орталығынан» алынған «Аруана» айранының микрофлорасының түрлік құрамын  Lactobacillus туысының өкілдері құрайды   35%, Lactococcus –өкілдерінің туысы 35%, ашытқылар 15%, бөгде микроорганизмдер 10% құрайды.

2-суретте  «Балалар тағамының орталығынан» алынған «Бөбек» айранының  микрофлорасын 40% Lactobacillus туысының өкілдері, 40% Lactococcus туысының өкілдері, 20%, ашытқылар, 8%бөгде микроорганизмдер. 

 

Сурет 1. «Аруана» айранының жалпы микрофлорасының көрінісі

Сурет 2. «Бөбек» айранының жалпы микрофлорасының көрінісі

1,2-суретте «Аруана» және «Бөбек» айран үлгілеріннен сүт қышқылды бактериялардың МRS  қоректік ортасында өскен жалпы колониясы. Қорыта келгенде суретте сүт қышқылды бактерияларға қарағанда ашытқылардың басым екендігін көруге болады. Сонымен қатар, барлық айран үлгілердің құрамында бөгде микроорганизмдердің саны анықталды. Ашытқы саңырауқұлақтары сүт қышқыл бактерияларына қарағанда ірі болып келеді. Ашытқы саңырауқұлақтарының колониялары ақшыл, түсі жылтыр, шетті тегіс дөңгелек болса, сүт қышқылды бактериялар ақшыл, нүктелі, шеті тегіс болып келеді.Жұмыстан алынған көрсеткіштер бойынша айран үлгілерінде сүт қышқылды бактериялардың ашытқылардан басым болуы, әдебиеттегі көптеген мәліметтерде келтірілген ашытқылар сүт қышқылды бактериялардың өсуіне қарқындатушы әсерімен түсіндіріледі. Өйткені ашытқылар сүт қышқылды бактериялардың тіршілігінің негізгі өнімі, сүт қышқылын қолданып ортаның қышқылдылығын төмендетеді, бактериялардың өсуіне қолайлы жағдай туғызады. Сонымен қатар, ашытқылар сүт қышқылды бактериялардың өсуіне қажетті витаминдер мен амин қышқылдарының көзі болып табылады болып табылады. аминқышқылдарыныкөзіболып табылады                                            [7;13].

Сурет 3. «Аруана» айранының жалпы микрофлорасы

Мұндағы:

70% Сүт қышқылды бактериялар,

20% Ашытқылар,

10% Бөгде микроорганизмдер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

                        

 

 

Сурет 4. «Бөбек» айранының жалпы микрофлорасы

 

Мұндағы:

 

80% Сүт қышқылды бактериялар 

 

12% Ашытқылар

 

 8% Бөгде микроорганизмдер

 

3.2. Сүт қышқылды бактерияларың морфологиялық және культуралдық қасиеттері

Микробиология ғылымының қарқынды тез дамуы сүт қышқыл бактериялар мен ашытқылардың морфологиялық және культуралдық қасиеттері туралы мәліметтер мен оларды кеңінен қолдану мүмкіншілігін кеңейтті.

Әртүрлі табиғи және жасанды субстраттарда сүт қышқыл бактерияларды бөліп алу және мөлшерін есептеу қиынға соғады. Олар өсу үшін әртүрлі витаминдер көзі, амин қышқылдары, пуриндер мен пиримидиндер, ет және ашытқы экстракттары, сүт сары суын, белокты гидролизаттары бар күрделі қоректік орталарды қажет етеді.

Жоғарыдағы әдебиеттердегі мәліметтерге сүйене отырып, әртүрлі өндірістік орындардан алынған айран үлгілерінің жалпы микрофлорасы мен танысу үшін және дақылдарды бөліп алу үшін Кох әдісін пайдаландық. Кох әдісі бойынша әртүрлі сұйылтулар арқылы беттік және терең егу әдістерін пайдалана отырып, гидролизденген сүтті агар ( ГСА), МRS қатты қоректік орталарына егу арқылы айран үлгілерінің таза дақылдарын    бөліп алдық. Бөлініп алынған таза дақылдарда Lactobacillus туыс мен Lactococcus туысының өкілдері кездеседі. 4-ші суретте көруге болады.

Сурет 5. «Аруана» айранынан бөлініп алынған Lactococcos АР-2 штамы

 

Сурет 6. «Бөбек» айранынан бөлініп алынған Lactobacillus Б/К-1штамы

          5,6-суретте «Балалар тағамының орталығнан»  алынған «Аруана» және «Бөбек» айрандарының  клетка морфологиясы. «Аруана» және «Бөбек» айрандарының 6 дақылы бөлініп алынды. Оның 3  Lactobacillus және 3 Lactococcos туысының өкілдері екені анықталды. Әрі қарай зерттеу айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылды бактериялардың физиологиялық және биохимиялық қасиеттерін зерттеу  жүргізіледі.

3.1.3 Сүт қышқылды бактерияларың физиологиялық және биохимиялық  қасиеттері

«Аруана» және «Бөбек» айран үлгілерінен бөлініп алыған сүт қышқылды бактериялардың физиологиялық және биохимиялық қасиеттерін зерттеу мынадай белгілермен NaСl-дың әртүрлі концентрациясына, әртүрлі көмірсу көздерін және желатинді ыдырату қабілеттіліктермен анықталынды. «Аруана» және «Бөбек» айран үлгілерінен бөлініп алыған сүт қышқыл бактериялардың физиологиялық және биохимиялық қасиеттерін зерттеу нәтижелері 1-кестеде келтірілген.

Кесте 1.          

         1-кестеде «Аруана» және «Бөбек» айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылды бактериялардың өздеріне тән физиологиялық және биохимиялық қасиеттермен ерекшелінетін белгілерін көруге болады. Мәселен NaCl- 2, 4,6 % Lactobacillus sp. АР-1  өсуі байқалмады, Lactococcus sp. АР-2 NaCL- 4% өсуі байқалды, Lactococcus sp. АР-3 NaCl- 6% жақсы нәтиже көрсетті, ал Lactobacillus sp.Б/К‑1 NaCL- 2,6% өсуі байқалса, Lactobacillus sp. Б/К-2 NaCl- 2% нәтиже болды,  Lactococcus sp.Б/К-3 NaCl — 4,6 % өскенін айтумызға болады.

         Ет пептонды желатин (ЕТЖ)- Lactococcus sp. АР-2 штамында өсу байқалмады, қалған штамм түрлері нәтижелі болды.

         Көмірсу көздерін ыдырату кезінде крахмал мүлдем өзгермеді, қалған көмірсулар өзгеріске түсіп, газ түзді.

3.4 Сүт қышқылды бактериялардың антибиотиктерге сезімталдылығын.

Сүт қышқылды бактерияларды зерттеуде олардың антибиотикалық және пробиотикалық қасиеттеріне ерекше көңіл бөлу керек.

  Адам ішегінде тіршілік ететін сүтқышқыл бактериялардың шірітуші микрофлораны ығыстыру қабілетін алғаш рет И.И. Мечников көрсетті. Сүт қышқыл бактерияларының антимикробтық қасиеттерін көрсету механизмдерін және себептерін зерттеу қазіргі таңда көптеген зерттеушілердің назарын аудартып отыр. Көптеген ғалымдар сүт қышқылды бактериялардың антоганистік әсерін олар түзетін спецификалық антибиотикалық заттарға байланысты деп санайды.

Айран үлгілерінің құрамына кіретін сүт қышқылды бактерияларының емдік қасиеті бактериоцидтік, яғни антибиотикалық белсенділігімен байланысты болады. Әртүрлі айранүлгілерінен бөлініп алынған сүтқышқылды бактерияларының әр түрлі антибиотиктерге 5 түріне сезімталдылығы  зерттелді. Сүт қышқылды бактериялардың антибиотиктерге сезімталдылығын агарлы қоректік ортада диффузиялы әдіспен тест-дақылды тежеу аймағын өлшеу арқылы анықталынды.

  Сүт қышқылды бактериялардың антибиотиктерге сезімталдығы  7суреттен көруге болады.

 

 

 

Сурет 7. «Аруана» айранынан бөлініп алынған  сүт қышқылды бактериялардың антибиотиктерге сезімталдығы

 

 

Сурет 8. «Бөбек» айранынан бөлініп алынған  сүт қышқылды бактерияларының антибиотиктерге сезімталдығы

 7,8 – суретте «Аруана» және «Бөбек» айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылды бактериялардың зерттелетін штамдардың  бета лактамды пеницилинге Lactococcus sp. АР-2 және Lactococcus sp.Б/К-3 сезімталдығы байқалды. Ампицилин Lactococcus sp.АР-3 және Lactococcus sp.Б/К-3 сезімтал. Микроорганизмдердің клетка геномының реплекация процесін бұзатын стрептомицин мен неомицинге сезімталдығы төмен болды, полимиксинде мүлдем  сезімталдылығы жоқ. 

 Көрсетілген штамдардың сезімталдылығы 5 түрлі стандартты антибиотиктер бойынша анықталды. Антибиотиктердің аттары мен олардың концентрациясы 2 кестеде берілген. Lactococcus туысының өкілдері антибиотиктерге сезімталдығы  жоғары екенін көруге болады. Lactobacillus туысының өкілдері төмен көрсеткіш көрсетті.

 

 

 

 

 

 

 

 

Кесте 2

 

3.5. Сүтқышқылды бактериялардың қышқыл түзу және антоганистік қасиеттері

  Айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылды бактериялардың қышқыл түзу қабілеті негізгі қасиеттерінің бірі болып табылады. Сүт қышқыл микроб синтезінің сүт қышқылды бактериялардың көмегімен алынған бірінші өнім болып табылады.  Сүт  қышқылын тамақ өнімінің сапасын жақсартуда, консервілеуде, қоректік орталардың рН-ын реттеуде, қышқылдандыру мақсатында, тағамдық қоспа ретінде, әсіресе десерттік және диеталық сусындарды алуда кең қолданылады. Шарапта және алма ашуы нәтижесінде сүт қышқылы өте көп түзіледі. Ал өнеркәсіпте сүтқышқылын алу үшін тек қана гомоферментативті сүт қышқыл бактерияларды қолданады.

  Сонымен қатар, сүт қышқылды бактериялардың қышқыл түзу қаблеті олардың мәртүрлі микроорганизмдерге оптимальды қасиет көрсетуінің бірден-бір себепшісі болады. Сүт қышқылды бактериялар өздерінің тіршілік ету барысының негізі өнім ретінде сүт қышқылды түзіп, ортаның рН- қышқылдылығын бөгде микроорганизмдердің өсуін тежейді. Сондықтан біздің жұмысымызда қарастырылып отырған айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылды бактерияларды түзу белсенділігі зерттелінді. Сүт қышқылды бактериялардың қышқыл түзу белсенділігін Тернер әдісімен анықталынды.

 

 

Сурет 9. «Аруана» және «Бөбек» айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт   қышқылды бактериялардың қышқыл түзу белсенділігі.

9 суретте айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқыл бактериялардың қышқыл түзу белсенділігін майсызданған сүтте  бір күндік және жеті күндік аралығында Тернер әдісімен анықталынды. Айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқыл бактериялардың ішінен қышқыл түзу белсенділігінің жоғарғы активтілігі  Lactobacillus sp .АР-1 және Lactococcus sp. Б/K-3  штамдарында байқалды.  Әр бір өнім өз алдына қышқыл түзу белсенділігін көрсетті.   қышқыл түзу белсенділікті        Lactobacillus  sp. Б/K-1  және Lactobacillus  sp. Б/K-2 жоғары нәтижеде көрсетті. 

Әрі қарай зерттеу барысында айран үлгілерінен бөліріп алынған сүт қышқылды бактериялардың антоганистік белсенділігі зерттелді. Сүт қышқыл бактериялардың антагонистік қасиеті ішек таяқшасы және тест — топтарына өнімнің бұзылуын тудыратын потагенді бактерияларға қатысты зерттелген. Көптеген сүт қышқылды бактерияларда антоганистік қасиет бар.

Антоганистік белсенділік әртүрлі микроорганизмдер түрлеріне қарым-қатынасымен зерттеледі. Балалар тағамының орталығы өндіріс орнынан алынған «Аруана» және  «Бөбек» айрандарынан бөлініп алынған сүт қышқыл бактериялардың антоганистік белсенділігін агарлы қоректік ортада диффузиялы әдіспен тест‑дақылдарын тежеу аймағын өлшеу арқылы анықталынды. Сүт қышқыл бактериялардың антоганистік белсенділігі органикалық қышқылдарды түзу қаблеттілігіне байланысты болады. Сүт қышқылды бактериялардың антоганистік белсенділігі микробтағы қарсы әсерінің спектрі қоректік ортаға байланысты болады.  Айран үлгілерінен бөлініп алынған сүтқышқыл бактериялардың антоганистік белсенділігін зерттеу нәтижелерін 3-ші кестеде көруге болады. 

 

Кесте 3

3-кестеде айран үлгілерінен бөлініп алынған  Lactobacillus және  Lactococcus туысына жататын 6 сүтқышқылды бактериялардың антимикробтық әсерінің зерттеу нәтижелері көрсетілген. Сүт қышқылды бактериялардың барлық штаммы  Protus, Mucobacterium, Sarcina тест-дақылына тежеу аймағы жақсы көрсетілді,  Candida ашытқысына қышқыл түзу төмен дәрежеде байқалды, қалған тест-дақылдары орта деңгейде қышқыл түзу белсенділік көрсетті.  

 

 

 

 

 

ҚОРЫТЫНДЫ

1. Жұмыста Қазақ тағамтану академиясының жанындағы «Балалар тағамының орталығы» өндіріс орнынан «Аруана» және «Бөбек» айрандары алынды.
2. Айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылдың морфологиялық — культуралдық, физиологиялық және биохимиялық қасиеттері зерттелініп, туысқа дейін жіктелінді.
3. Айран үлгілерінен 6 сүт қышқылды бактериялар бөлініп алынды. 3 штамм Lactobacillus және  3 штамм  Lactococcus туысына жататыны анықталынды.
4. Айран үлгілерінен бөлініп алынған сүт қышқылды бактериялардың қышқыл түзу және антоганистік қасиеттері, антибиотиктерге сезімталдығы зерттелінді,  қышқыл түзу белсенділігін  шегі төмен болғанмен  (25-50 Т⁰), антоганистік қасиеті жоғары екендігін көрсетті.
5. «Аруана» және  «Бөбек» айрандарының микрофлорасына микробиологиялық баға берілді.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қолданылған әдебиеттер

1. Бесплова И.А., Кокчина И.М., Пятицина И.Н.; Биологические свойства и ультрастура молочнокислых стрептококков и их мутантов.// микробиология 1987г. Т.56 №4 С.657.
2. Кефир как продукт высоких биотехнологий // Молочная промышленность. №5. С. 38-39.
3. Банникова Л.А. Селекция молочнокислых бактерий и их применение в молочной промышленности. М.: Пищ. Промышленность. 1975. С. 143.
4. Квосников Е.И. Щеокова И.Ф. «Дрожжи». 1991г. С 6-13, 220-224.
5. Квосников Е.И. Биология молочнокислых бактерии // Академ наук.-Узбекский ССР., 1960г.
6. Шигаева М.Х., Цзю В.Л., Сағындықова  С.З. «Сүтқышқылды бактериялар». Алматы 1996ж. С. 11-14,18-24.
7. Максимов А.К. Микрофлора закваски один из факторов влияюших на ее качества // Молочная промышленность. 1973г. № 7-8. С. 18.
8. Http׃ // loveme. net. ru/www. weather. SPB.RU. STATYA. kefir.// Какой кефир ты пьешь.
9. Жұбанова А.А. Чижаева А.В. Абдиева Г.Ж. Тулемисова Ж.К. Изучение механизмов антимикробного действия молочнокислых бактерий, выращенных на различных средах// Весник КазГУ. Серия биол.2001.№1 С. 111-116.
10. Весник КазГУ серия биологическая, №4(30)2006 С. 90-95.
11. Весник КазГУ серия биологическая, №5(35)2007 С. 100-103.
12. Қазақ Ұлттық энциклопедиясы 8том.
13. Скородумова А.М. Дрожжи молока и молочных продуктов и их производственное значение., М.; Пищ.Пром. 1969 С. 117.
14. Шигаева М.Х. Селекция дрожжей. А. Наука. КазССР. 1975. С 24.
15. www. WOMEN-HEALTH. kiev.ua/ 2000/ nom 3/t 10. Html // Научно-популярный журнал Женское здоровье. 2000. № 3-4.B март- апрель.
16. Берри Д. Биология дрожжей. Москва Мир. 1985.C 3-21.
17. Шығыстың табиғи айран ұйытқы түйіршіктерінің сипаттамалық қағазы.
18. Митросян А.О., Инджоян Ш.Л., Чарян Л.М., Акопян Л. Г., Никищенко М.Н., Антимикробная активность штаммов молочнокислых бактерии из кисломолочных продуктов « Нариэн», «Кариэн» и «Мацун»// Прикладная биохимия и микробиология. 2004 T.40 № 2 С 210.
19. Шигаева М.Х. Оспанова М.Ш. Микрофлора национальных кисломолочных напитков. Алматы 1983г С 53-67.
20. Квасников Е.И., Место и значение молочнокислых бактерий в биосфере. Эскиз// Микробиологический журнал 1992 T.54 С‐3
21. Квасников Е.И., Биология молочнокислых бактерии, Ташкент 1960 46-47
22. Бандаренко В.Н., Рубакова Е.И.,   Лаврова В.А.,                                                   « Имуностимулирующее действие лактобактерий, используемых в качестве основы препаратов пробиотиков» — M; жур. Микробиология, №5.1998. С 107‐
23. Соловьева Е., Карагодина В. «Новые заквосочный культуры для кисломолочных продуктов и сыров» М: жур Молочная промышленность, №9 2005 С 14-16.
24. Саубенова М.Г., Пузыревская О.М., Никитина Е.Т., Байжомартова М.М., «Перспективы повышения качества и лечебно- провилектических свойств шубата» // Весник КазГУ им. аль-Фараби, серия биологическая. 2002, №1 С 16.
25. Джеперсон Н.Ж., Тофт 17 международный конгресс по молочному делу./ Пищевая промышленность-M.1966.
26. Шендеров Б.А., «Медицинская микробная экология и функциональное питание. Том 3: пробиотики и функциональное питание. М., Издательство Грант», 2001 С. 288.
27. Интернет. yandex. Gooqle.
28. Интернет. niqma.ru
29. Интернет. qooqle.ru
30. Интернет. Biotenolq.ru
31. Воробьева Л.И., Витовская Г.А., Синицкая И.А., Исследование кефирных зерен// микробиология.Вып. 1. Т. 60№1 1991г С 123-131
32. Богданова В.М., Подбор молочно кислых бактерий для производства молочнокислых продуктов. Мол.промишленность. 1957,№10.С31-32