280 likes | 767 Views
KRATEK PREGLED MIKROBNEGA METABOLIZMA. Krebsov cikel. Vir: Shematski pregledi-Biologija, TZS, 1994. Krebsov cikel. Transportna veriga elektronov I. Membransko vezani prenašalci e-: NADH-dehidrogenaza , na notranji strani membrane, sprejme H-atome od NADH in jih prenese na FMN oz.
E N D
KRATEK PREGLED MIKROBNEGA METABOLIZMA Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Krebsov cikel Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Vir: Shematski pregledi-Biologija, TZS, 1994 Krebsov cikel Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Transportna veriga elektronov I Membransko vezani prenašalci e-: NADH-dehidrogenaza, na notranji strani membrane, sprejme H-atome od NADH in jih prenese na FMN oz. flavoproteine (vseb. FMN oz. FAD kot prost. skupino)- ti sprejmejo H-atome, oddajo pa le e-! Fe-S proteini (npr. feredoksin).... različen red. Potencial, na različnih mestih v elektronski verigi... Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Transportna veriga elektronov II Neproteinski prenašalci, ki so topni v maščobah, so quinoni – tudi ti sprejemajo atome in oddajajo e- Citokromi: proteini z Fe-porfirinskim obročem – hem je prostetična skupina; (Fe 3+...Fe 2+) Citokrom a,b,c – razvrščeni glede na red. potencial.. Prenos e- do končnega sprejemnika, kisika, tako da nastaja gradient protonov na membrani! Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Struktura ATP sintetaze (ATPaze) in oksidativna fosforilacija Encim vgrajen v cel. membrano In deluje kot protonski kanalček; Tok protonov (ki je omogočen zaradi gradienta), poganja reak. ADP + P ATP Reakcija je reverzibilna! Protonski gradient na membrani omogoča: -sintezo ATP, - gibanje (rotacijo flagelov) - aktivni transport snovi preko m. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Bilanca aerobnega dihanja Vir: Kapun: Mikrobiologija, 2001 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Vir: Shematski pregledi-Biologija, TZS, 1994 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Substratna fosforilacijaOksidativna fosforilacija Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Fermentacija Respiracija Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Dihanje je lahko aerobno ali anaerobno... ...v obeh primerih ima transportno verigo elektr., le sprejemnik je drug... Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Vir: Kapun: Mikrobiologija, 2001 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Ponovitev osnovnih presnovnih procesov... Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo Vir: Shematski pregledi-Biologija, TZS, 1994
Vir:Black: Microbiology, 2002 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Protonski gradient, sinteza ATP, gibanje bakterij.... Vir:Black: Microbiology, 2002 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Raznolikost metabolnih procesov : Različne so lahko presnovne poti (tipi fermentacij), dajejo različne fermentacijske produkte, lahko uporabljajo tudi različne substrate... Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Proizvodnja fermentiranih živil ali kvarjenje živil zaradi neželjenih fermentacijskih procesov Mlečnokislinske bakterije (homofermentativne in heterofermentativne) so industrijsko najpomembnejša skupina bakterij. Istočasno najpomembnejši kvarljivci živil. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Mlečnokislinske bakterije.... •Carnobacterium •Oenococcus •Enterococcus •Tetragenococcs •Lactobacillus •Vagococcus •Lactococcus •Weisella •Bifidobacterium •Leuconostoc •Pediococcus •Streptococcus Laktobacili, streptokoki... bifidobakterije Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Mlečnokislinske bakterije, stari in “novi” rodovi.... •Carnobacterium (obligatno heterofermentativni laktobacili v mesu...) •Oenococcus (v vinu, jab.-mlečnoksl.f. •Enterococcus •Tetragenococcus (halofilni pediokoki) •Lactobacillus •Vagococcus (gibljivi laktokoki) •Lactococcus •Weisella •Leuconostoc •Pediococcus •Streptococcus Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Nesporogeni Gram-pozitivni koki in bacili z nizko vseb. G+C Sporogeni Gram-pozitivni bacili Nesporogeni Gram-pozitivni koki in bacili z visoko vseb. G+C Staphylococcus (47vrst! Bacillus Micrococcus Sarcina Clostridium Brevibacterium Streptococcus (68 vrst!) Alicyclobacillus Corynebacterium Lactococcus Arthrobacter Pediococcus Mycobacterium Lactobacillus Propionibacterium Leuconostoc Streptomyces Oenococcus Bifidobacterium Enterococcus Carnobacterium Listeria Brochothrix Najpomembnejši rodovi po Gramu pozitivnih bakterij v živilstvu. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Mlečnokislinske bakterije.... •rod Lactobacillus: G+, neflagelirane, nesporogene dolge palčke ali kokobacili. Strogo fermentativni, aerotolerantni ali striktno anaerobni. Običajno homofermentativni, nekateri hetero (L. brevis). Rod ima preko 55 vrst.... , nekateri humanega izvora, npr. L. acidophilus in L. casei (probiotiki...) Najpomembnejši bakterijski proizvodni organizmi (spontane in s starterskimi kulturami spodbujene fermentacije) in kvarljivci hrane! Poleg mlečno-pred. industrije nekatere laktobacile kot starterske kulture uporabljajo tudi v drugih živilskih panogah: pri izdelavi fermentiranih mesnih izdelkov (L. plantarum) in fermentaciji rastlinskih surovin, npr. izdelavi kislega zelja (L. plantarum) ali kislega testa (L. sanfrancisco) Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Mlečnokislinske bakterije.... •rod Lactobacillus kot povzročitelj kvara živil: Npr...L. viridescens, povzročajo kvar mesnih izdelkov z zelenim obarvanjem, ker tvorijo vodikov peroksid. Ta oksidira mioglobin v zelene metmioglobinske spojine in pospešuje žarkost zaradi oksidacije maščob. V vakuumsko pakiranem mesu prevladujejo vrste L. plantarum, L. caseiin L. brevis. Kot kvarljivci so še posebej nezaželjene heterofermentativne vrste, ki poleg mlečne kisline tvorijo plin. Laktobacili oz. mlečnokislinske bakterije v celoti so ena najpomembnejših indikatorskih skupin mikrobnega kvara živil. .... Kvar kislih živil, kjer druge bakterije ne morejo rasti...(npr. vino, delikatesne solate ipd.... ... Kvar vakuumsko pakiranih ali MAP- pakiranih živil.... Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Mlečnokislinske bakterije.... •rod Bifidobacterium: Obravnavane kot mlečnokislinske bakterije, filogenetsko sodijo med aktinomicete. G+, nesporogene, negibljive, značilne y-oblike, katalaza – (striktno anaerobne!) paličke, prva izolacija iz blata doječih dojenčkov; življenski prostor: gastrointestinalni trakt ljudi: probiotične kulture indikatorski org. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Črevo in črevesna mikroflora zdravega človeka ___________________________________________ •Črevo meri 5-6 m in je s površino 200-300 m2 največji organ! • V prebavilih, predvsem debelem in tankem črevesu je cca 1014 bakterij, kar je 10x več kot vseh evkariontskih celic v telesu! • Izjemno pomemben organ imunskega sistema (80% protiteles nastane v črevesju!)... Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Črevesna mikroflora (zdravega) človeka ___________________________________________ Vir: Brock, 2001 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo
Črevesna mikroflora (zdravega) človeka _________________________________________________ Učinek na zdravje POZITIVNI: • pri prebavi in/ali absorpciji hranilnih snovi • pri sintezi vitaminov, proteinov, • pri zaščiti pred kolonizacijo s patogenimi mikroorganizmi • ... NEGATIVNI: • gnilobni procesi v črevesu, • tvorba toksinov, (pre)karcinogenov in drugih nezaželjenih snovi • ... Taksonomske skupine Bacteriodes Eubacterium Bifidobacterium Lactobacillus Streptococcus Peptostreptococcus Enterococcus Escherichia coli Veillonella Clostridium Proteus Staphylococus aureus Pseudomonas aeruginosa Koncentracija (CFU / g) 109-1010 105-108 0-104 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo