Задание № 1. Изучить микроорганизмы, участвующие в спиртовом брожении, сделать рисунок. В колбу на 250 мл наливают 50 мл 20%-ного раствора сахарозы и около 1 г дрожжей, разведенных в 10 мл раствора сахарозы (20%). Закрывают и поддерживают температуру около 35-40°С в течение нескольких дней.
Микроскопирование. Большинство видов культурных дрожжей, используемых на практике, принадлежат к роду Saccharomyces (Saccharomices cerevisiae, рис. № 1, 2 приложения) и Schizosaccharomyces. Эти дрожжи отличаются от диких тем, что способны выдерживать большие концентрации сахара (до 70%) и спирта (до 14%), развиваются при рН 4-6, образуют меньше побочных продуктов брожения.
Задание № 2. Изучить микроорганизмы, участвующие в молочнокислом брожении, сделать рисунок. Для ознакомления с бактериями молочнокислого брожения (гомоферментативное брожение) можно воспользоваться готовыми молочнокислыми продуктами (простокваша, ацидофилин, кефир) и рассолом (гетероферментативное брожение). Указанные продукты наносят петлей на предметное стекло и делают тонкий мазок. Окрашивают в течение 3-5 мин водным раствором метиленового синего.
|
|
Микроскопирование. В молочнокислых продуктах наиболее часто встречаются следующие возбудители гомоферментативного брожения – Streptococcus lactis (рис. № 9 приложения), имеющие вид овальных кокков диаметром 0,5-1,0 мкм, располагаются в культуре попарно (диплококки) или короткими цепочками (стрептококки), реже одиночными клетками; Lactobacillus bulgaricus (рис. № 9 приложения) – крупная палочка (длиной 4-5 мкм), неподвижная, грамположительная, располагается в виде отдельных клеток и коротких цепочек, оптимальная температура развития 40-45°С; Lactobacillus acidophilus – по морфологии близка к болгарской, но имеет другой температурный оптимум развития – 37°С.
Среди возбудителей гетероферментативного брожения обычны Lactobacillus brevis, Lactobacillus brassicae, Leuconostoc mesenteroides и др. (микрофлора рассола). Белая или кремовая бархатистая морщинистая пленка на поверхности рассола или на кефире говорит о присутствии Geotrichum candidum (Oidium lactis) (рис. № 9 приложения) – молочная плесень, которая всегда сопутствует молочнокислому брожению.
Задание № 3. Изучить микроорганизмы, участвующие в превращении спирта в уксусную кислоту, сделать рисунок. В конические колбы наливают тонкий слой пива (0,5-1,0 см). Колбы закрывают ватными пробками и ставят в термостат при температуре 30°С. Через 5-7 суток описывают характер образовавшихся пленок, микроскопируют окрашенные мазки.
Микроскопирование. Уксуснокислые бактерии объединены в род Acetobacter, типовой вид Acetobacter aceti (рис. № 9 приложения) представлен слабо подвижными палочковидными эллиптическими клетками шириной 0,6-0,8 длиной 1,0-3,0 мкм, одиночными, в парах или цепочках. Нередко образует инволюционные формы в виде раздутых, разветвленных или нитевидных образований. Уксуснокислые бактерии легко выделяются из пива.
|
|
Задание № 4. Изучить микроорганизмы, участвующие в маслянокислом брожении. Неочищенный картофель нарезают ломтиками, заполняют ими пробирку на 1/3 объема, добавляют щепотку мела и заполняют водой до края. Пробирки ставят на водяную баню при температуре 80°С на 10-15 мин. Затем пробирки закрывают пробками и переносят в термостат с температурой 250С. Через 2-3 дня в жидкости обнаруживают бактерии маслянокислого брожения.
Микроскопирование. На фиксированных препаратах обнаруживаются Cl. рasteurianum, Cl. butiricum (рис. № 1, 10 приложения) – подвижные палочки с закругленными концами, одиночные и парные. В старых культурах у одного из концов клетки обнаруживают спору.
Контрольные вопросы
1. Спиртовое брожение.
2. Дрожжи. Форма, строение, размножение и классификация.
3. Окисление этилового спирта в уксусную кислоту.
4. Химизм и возбудители молочнокислого брожения (гомоферментативный тип).
5. Химизм и возбудители молочнокислого брожения (гетероферментативный тип).
6. Маслянокислое и ацетобутиловое брожение.
7. Маслянокислое брожение пектиновых веществ.
8. Анаэробное разложение клетчатки.
9. Окисление микроорганизмами клетчатки.
10. Заполнить таблицу № 9 «Характеристика процессов брожения».
Таблица № 9. Характеристика процессов превращения углерода (процессы брожения и окисления соединений, не содержащих азот)
Виды брожения/окисления | Условия | Возбудители | Субстраты | Продукты | Схема |
Спиртовое брожение | |||||
Молочнокислое (гомоферментативное) брожение | |||||
Молочнокислое (гетероферментативное) брожение | |||||
Окисление спирта в уксусную кислоту | |||||
Маслянокислое брожение | |||||
Брожение пектиновых веществ | |||||
Брожение целлюлозы | |||||
Окисление клетчатки |
Вопросы для самостоятельного изучения
1. Способы питания и поступления в клетку питательных веществ.
2. Пищевые потребности микроорганизмов.
3. Типы питания микроорганизмов.
4. Метаболизм микроорганизмов. Брожение, дыхание, фотосинтез.
ЗАНЯТИЕ № 11
ПРЕВРАЩЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА
Цель: Изучить особенности различных видов брожения и морфологию их возбудителей.
Задачи:
1. Изучить механизм брожения пектиновых веществ и морфологию его возбудителей.
2. Изучить особенности превращения целлюлозы в аэробных условиях и морфологию его возбудителей.
3. Изучить особенности брожения целлюлозы в анаэробных условиях и морфологию его возбудителей.
Материалы и оборудование. Накопительные культуры микроорганизмов, осуществляющих брожение пектиновых веществ, разложение клетчатки, микроскопы, оборудование для окрашивания препаратов.
Основные понятия. Маслянокислое брожение, пектин, пектиназа, целлюлоза, целлюлаза.