Дипломдық ЖҰмыс мамандығы 5В070100 «Биотехнология»
жүктеу/скачать 2,89 Mb.
|
Diplomnaya rabota Rantaevoy A D
| Candida mycoderma түріндегі ашытқы мен зең саңырауқұлақтар арасындағы аралық болып табылатын ашытқы тәрізді микроорганизмдерге жатады. Олар бүршіктену арқылы көбейеді, ал бүршіктену аналық жасушадан бөлінбейді, бір-бірімен біріктірілген жасушалардан көп жасушалы зең мицелийіне (псевдомицелий) ұқсайтын кластерлер түзеді. Осылайша, Candida тектес ашытқы және жіп тәрізді түрінде болуы мүмкін. Сұйық қоректік ортада мұндай жасуша кластерлері пленка түзеді.
Ашытқы жасушалары сопақша немесе сәл эллипсоидты. Жасуша бүршіктері ұзын пішінді. Ашытқы қозғалыссыз, грамм оң боялған, капсула түзбейді. Аскомицеттер 2, 4, 8 немесе одан да көп дана жасуша ішінде пайда болатын спораларды құрайды. Ашытқы бұл факультативті анаэробтар, бірақ ортада оттегі болған кезде жақсы дамиды. Дамудың оңтайлы температурасы 25-30°C, минималды 5-12°C. Алайда, көптеген ашытқылар минус 3°C температурада көбейе алады. Мысалы, Torula тұқымының штаммдарында көрінетін өсудің пайда болуы 7 тәуліктен кейін 2°С, 0°С - 10 тәуліктен кейін, минус 2°с -21 тәуліктен кейін байқалады Жоғары температура (30-32°С) ашытқылардың, әсіресе лактозаны ашытпайтын заттардың дамуын ынталандырады. Лактозаны ашытатын ашытқы 18-20°C температурада жақсы дамиды. Ашытқылардың көпшілігі қоршаған ортаның қышқыл реакциясы олардың дамуы үшін жақсы, сондықтан олар ашытылған сүт өнімдерінде кең таралған және оларды табиғи ашытқыларда дайындалған өнімнің кез-келген үлгісінде табуға болады. Алайда, ашытқы лактобактерияларға қарағанда баяу дамиды, сондықтан олар сүт қышқылы бактерияларына қарағанда аз мөлшерде кездеседі [52, 53, 54, 55]. Тығыз қоректік ортада, сондай-ақ өнімдерде өсу кезінде Rhodotorula тектес ашытқы қызыл, қызғылт немесе сары түстермен боялған колонияларды құрайды [1, 3, 4]. Cryptococcus, Rhodotorula, Torulopsis және Candida түрлері ашытқы штамдарының көпшілігі азық-түлік өнімдерінде тоңазытқыш жағдайында дамыған кезде жасушадан тыс полисахарид түзеді, нәтижесінде өнімде шырыш пайда болады. Ашытқыны өсіру үшін Сабуро жиі қолданылады, онда олар орташа және үлкен мөлшердегі мөлдір тегіс жылтыр колонияларды құрайды. Аспирогенді ашытқыны анықтау үшін лизині бар синтетикалық орта қолданылады [56, 57]. Лизинді сіңірмейтін аскомицеттер бұл ортада өспейді немесе агардағы азоттың есебінен нүктелік колониялар түрінде өседі. Лизинді ассимиляциялайтын ашытқылар ірі колониялар түрінде дамиды. Ашытқылардың сүтте көбею мүмкіндігі олардың лактозаны ашыту қабілетімен немесе сүтте басқа микрофлораның, атап айтқанда лактоза белсенділігі бар сүт қышқылының болуымен анықталады. Биохимиялық белсенділігі, лактозаны ашыту және сүтте даму қабілеті бойынша ашытқы үш топқа бөлінеді [25]. Бірінші топқа спиртті түзбейтін Candida mycoderma түріндегі лактоза мен басқа да көмірсулар ашытпайтын спора түзбейтін ашытқылар кіреді. Олар сақтау кезінде ашытылған сүт өнімдерінің бетінде дамиды. Екінші топ лактозаны ашытпайтын Saccharomyces cartilaginous түріндегі спора түзетін ашытқы. Олар мальтозаны ашытып, газ түзеді. Бұл ашытқы "жабайы" деп аталады, өйткені оларды өндірісте қолданылмайды, бірақ сүт қышқылы бактерияларымен жақсы дамиды. Үшінші топ лактозаны ашытатын ашытқылардан тұрады. Бұл спора түзетін түрлер Saccharomyces lactis, Saccharomyces cerevisiae, Zygosasacharomyces lactis, Fabospora fragilis, сондай-ақ споралы емес-Torulopsis kefir және Candida pseudotropicalis var. lactis. Лактозаның алғашқы екі түрі газ, мальтоза алу үшін ашытылады, лакмус сүті жоқ Candida тұқымынан басқа, коагуляция ұшыратады. Үшінші топтың ашытқысы құрамына микрофлораның айрандық грибоктардың енгізілуі құрамы басқа ашытылған сүт өнімдерін өндіруге арналған ашытқы. Ашытқы көміртегі көзі ретінде жақсы қолданылады гексоздар, басқа да көмірсулар, спирттер, оның ішінде метанол, органикалық қышқылдар. Азот көзі ретінде аммоний тұздары сіңіріледі, аминқышқылдары, пептидтер, сирек нитраттар мен нитриттер. Сүт өнімдерінде дамитын ашытқының көптеген түрлері, липолитикалық қабілеті бар. Осыған байланысты көбею тоңазытқышты сақтау кезінде құрамында майы бар өнімдердегі ашытқы олардың бұзылуы: тұздану, жағымсыз иістің пайда болуы. Ашытылған сүт өнімдерін өндіруде ашытқының рөлі өте зор. Әдетте олар спиртті ашытудың қоздырғышы ретінде қарастырылады, бірақ бұл функция негізгі емес. Ашытқы белгілі бір дәм мен иіс қалыптастырады, өнімдерді байытады, сүт қышқылы бактерияларының көбеюін ынталандырады, зиянды микрофлораны басады. Олар туберкулез қоздырғышының, E. coli тобының бактерияларының және басқа да қажетсіз микроорганизмдердің дамуын тежейтін антибиотикалық заттарды шығара алады [6, 9, 10, 58, 59]. Сүт өндірісінің мамандары ашытқылардың аралас ашыту өнімдеріндегі рөлін негізінен технологиялық тұрғыдан лактобактериялардың өсуін стимуляторлар ретінде қарастырады, қышқыл сүт өнімдеріндегі белсенді және титрленетін қышқылдықты төмендетеді, олардың сақталу қабілетін арттырады және т.б. сүт ашытқыларының жоғары антагонистік белсенділігі, дәрумендер шығару мүмкіндігін қаоастырады [11]. Қазіргі уақытта адам ағзасындағы ашытқының рөліне көзқарас кеңейтілді. Ашытқы ағзаны ақуыз, амин қышқылдары, дәрумендермен, жасуша қабырғаларының полисахаридтерімен байытып қана қоймайды, сонымен қатар макроорганизмнің улы метаболиттерінің жоғары белсенді сорбенттері болып табылады[60]. Қазіргі білім саласында адамның қарыншалық ішек жолындағы сүт ашытқысын табиғи синбиотиктер ретінде қарастыруға болады, яғни ағзаға пайдалы заттардың (пробиотиктер) өндірушілері ғана емес, сонымен қатар ішек лактобактерияларының стимуляторлары (пребиотиктер). Мұның бәрі лактобактериялар ғана емес, сонымен қатар "сүт" ашытқысы бар аралас ашыту өнімдерінің адам тамақтануындағы рөлін арттырады [32]. Табиғи курунга микрофлорасының түрлік құрамы өте алуан түрлі. Курунгадан сүт қышқылы, сірке қышқылды бактериялары мен ашытқылардың таза дақылдары бөлініп, олардың морфологиялық, мәдени және физиологиялық және биохимиялық қасиеттері зерттелді. Таңдалған дақылдарды сәйкестендіру сүт қышқылын ашытуға қатысатын сүт қышқылы микрофлорасы негізінен L. acidophilus және L. casei қасиеттеріне жақын сүт қышқылы таяқшаларынан, сондай-ақ Str.lactis және Str.diacetilactis сүт қышқылы стрептококктарынан тұратынын көрсетті. Курунгадағы спиртті ашытудың негізгі қоздырғышы ашытқы Candida pseudotropicalis var. laetosa. Сүт қышқылы микроорганизмдерін өсірудің негізгі принциптерін талдау Сүт қышқылы бактерияларының таза дақылдарын бөліп алу бірқатар кезеңдерді қамтиды: сүт қышқылы микрофлорасымен байыту үшін көздерді таңдау, үлгілерді іріктеу, сұйық қоректік ортаға себу, таза дақылды бөліп алу үшін тығыз ортаға себу, таза дақылды (колонияларды) стерильді сүтке қайта егу, бөлінген штаммдардың биологиялық қасиеттерін оларды сәйкестендіру және өндірістік құндылығын анықтау мақсатында зерттеу [61]. Анаэробтарды өсіру үшін ортаның тотықтырғыш қалпына келтіру, потенциалын төмендету, анаэробиозға жағдай жасау керек, яғни қоршаған ортадағы және оның айналасындағы кеңістіктегі оттегінің төмендеуі қажет. Бұған физикалық, химиялық және биологиялық әдістерді қолдану арқылы қол жеткізіледі. Физикалық әдістер микроорганизмдерді ауасыз ортада өсіруге негізделген, оған: 1) Құрамында редукциялайтын және оңай тотықтыратын заттар бар ортада себу арқылы; 2) микроорганизмдерді тығыз қоректік орта тереңдігіне себу арқылы қол жеткізіледі; 3) анаэробты микроорганизмдер өсірілетін ыдыстардан ауаны механикалық шығару; 4) ыдыстардағы ауаны қандай да бір индифферентті газбен ауыстыру. Биологиялық әдістер анаэробтарды қатаң аэробтармен бірге өсіруге негізделген. Аралас әдістер анаэробиозды құрудың физикалық, химиялық және биологиялық әдістерінің үйлесуіне негізделген [62, 63]. Микроорганизмдердің өсуі үшін қоректік ортаның құрамы ғана емес, сонымен қатар ортаның қышқылдығы, аэрация, температура, жарық, ылғалдылық сияқты факторлар да маңызды. Микроорганизмдердің дамуы әр фактордың белгілі бір шегінде ғана мүмкін, ал микроорганизмдердің әртүрлі топтары үшін бұл шектеулер көбінесе бірдей емес [64]. Ортаның белсенді қышқылдығы (рН) көптеген микроорганизмдердің өсуі үшін өте маңызды. Қажет болған жағдайда ортаның рН көрсеткіші қышқылдардың (НС1, H2SO4), сілтілердің (NaOH, КОН) немесе сілтілік реакциясы бар тұздардың (Na2C03, NaHC03) ерітінділерімен жеткізіледі. Микроорганизмдердің өсуіне қолайлы қоректік ортаның белсенді қышқылдығы оларды өсіру процесінде жиі өзгереді. Бұл өзгерістер метаболизм өнімдерінің пайда болуының немесе қоршаған ортаның жекелеген компоненттерінің біркелкі емес тұтынылуының нәтижесі болуы мүмкін [64,65, 66]. Мысалы, ортада көмірсулар тұтынылған кезде органикалық қышқылдар жиналып, қоршаған ортаның рН мәнін төмендетеді. KN03 бар ортада, жоғарыда айтылғандай, рН нитрат пен калий иондарының жинақталуының қарқынды тұтынылуына байланысты артады. Микроорганизмдердің едәуір бөлігі молекулалық оттегінің тұрақты ағынын қажет етеді. Мұндай микроорганизмдер әдетте міндетті аэробтар тобына біріктіріледі. Олардың энергетикалық процесі аэробты тыныс алу болып табылады, ал молекулалық оттегі терминалды тотықтырғыш рөлін атқарады. Аэробты микроорганизмдерді сұйық және тығыз орта бетінде және беткі өсіру немесе сұйық қоректік ортада терең өсіруге болады [66, 67]. Аэробты микроорганизмдерді терең өсірудің барлық әдістері қоректік ортаның ауа оттегімен жанасу бетін ұлғайтуға дейін азаяды. Аэрация кезінде орта екі индикаторды ескереді: аэрацияның қарқындылығы мен дәрежесі. Аэрация қарқындылығы уақыт бірлігіне культуралық сұйықтық көлемінің бірлігінде оттегінің еру жылдамдығымен сипатталады. Аэрация дәрежесі бұл уақыт бірлігіне белгілі бір орта арқылы шығарылатын ауа көлемі [68, 69]. Анаэробты өсіру аэробты өсіруден гөрі күрделі процесс, өйткені анаэробты жасушалардың ауа оттегімен байланысын азайту керек немесе тіпті толығымен алып тастау керек. Мұны істеу үшін әртүрлі әдістерді қолданылады, көбінесе оларды бір-бірімен біріктіру арқылы жүргізіледі. Таза дақылдарды бөлу немесе олардың санын анықтау кезінде оқшауланған колонияларды алу үшін анаэробты микроорганизмдер қоректік ортаның қалыңдығында өсіріледі [70, 71, 72]. Әр түрлі микроорганизмдердің өсуі мүмкін температура аралықтары айтарлықтай өзгереді. Бізге белгілі формалардың көпшілігін қамтитын мезофилдерде температураның оңтайлы мәні 25-37°C аралығында болады. термофилдерде ол әлдеқайда жоғары: 45°C - ден 80-90°C-қа дейін. Психрофилдер 5-10°C температура аралығында жақсы дамиды. Микроорганизмдердің басым көпшілігінің өсуі үшін жарықтандыру қажет емес. Фототрофты микроорганизмдердің өсуі үшін жарық қажет. Микроорганизмдердің өсуі қоршаған ортада судың қатысуынсыз мүмкін емес, ал су клеткаға қол жетімді түрде, яғни сұйық фазада болуы керек. Алайда, табиғи субстраттар мен қоректік ортада судың бір бөлігі ерітінді молекулаларымен байланысты және оны микроорганизмдер қолдана алмайды. Қоректік ортадағы немесе субстраттағы судың әртүрлі белсенділігі оларға KaKNaCl, КС1, глюкоза, глицерин, полиэтиленгликоль [73, 74, 75, 76] қосылыстарын қосу арқылы жасалады. Микроорганизмдерді сұйық ортада өсірудің екі түрлі режимі бар. Бір жағдайда, ортаны егуден кейін оған қосылмайды және газ фазасынан басқа компоненттер одан шығарылмайды. Мерзімді деп аталатын мұндай өсіру режимі жасушалардың көбеюін тек шектеулі уақытқа ғана сақтай алады, оның барысында бастапқы орта мен қоршаған орта өзгереді. Үздіксіз (ағынды) өсіру, мерзімді өсіруден айырмашылығы, культураны жою жылдамдығына тең жылдамдықпен қоректік ортаның тұрақты берілуімен сипатталады. Бұл жағдайда ферментердегі култураның көлемі уақыт өзгермейді. Үздіксіз өсірудің негізгі шарттарының бірі ферментерде культураны жақсы араластыру [77, 78, 79, 80, 81]. ӨЗІНІДІК ЗЕРТТЕУЛЕР Зерттеу жұмыстарымызды С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университетінің "Микробиология және биотехнология" кафедрасында және аталмыш оқу оқу орының "Ауылшаруащылық биотехнология ғылыми-зерттеу платформасында" 2020 – 2021 жж аралығында атқарылды. 2.1 Зерттеу материалдары Зерттеу жұмысымызды орындау барысында үй айранынан сүт қышқылды бактерияларды бөліп алу үшін үй жағдайында дайындалған айран және дүкеннен алынған өңдірістік айрандар «Ряженка», «Кефир, «Айран» қолданылды. Дипломдық зерттеу жұмыстaрымызды орындaу барысында келесі қондырғылaр мен жaбдықтaр қолдaнылды: рН-метр, мaгниттік aрaлaстырғыштaр, төмеңгі және жоғары жылдамдықтағы центрифугaлaр, дистиллятор және бидистиллятор, Петри тaбaқшaсы, 96-шұңқыршықты плaншеттер, торсионды және электрогды тaрaзылaр, әр түрлі өлшемдегі автоматтандырылған дозаторлар және пробиркaлaр қоданылды. 2.2 Зерттеу әдістері жүктеу/скачать 2,89 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|