دانلود مقاله تقسيم بندي باكتري ها از نظر خواص مشابه - دانلود فایل
دانلود فایل دانلود مقاله تقسیم بندی باکتری ها از نظر خواص مشابه
دانلود فایل دانلود مقاله تقسيم بندي باكتري ها از نظر خواص مشابه فرمت فایل: ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات: 99
تقسيم بندي باكتري ها از نظر خواص مشابه
تقسيم بندي باكتري ها در ميكروب شناسي مواد غذايي به صورت ذيل ـ بدون در نظر گرفتن طبقه بندي سيستماتيك آن ـ تا حدود زيادي به شناخت گروه هاي ميكروبي و نوع فسادي كه در مواد غذايي ايجاد مي كنند كمك
مي نمايد . در اينجا به طور مختصر با اين گروه ها آشنا مي شويم:
۱ـ باكتري هاي مولد اسيد لاكتيك : اين گروه بيشتر شامل خانوادة لاكتوباكترياسه است كه قند ها را تخمير كرده و توليد اسيد لاكتيك مي كند . بعضي از انواع اين گروه ها هموفرمنتاتيو بوده يعني هنگام رشد و تكثير و بالنتيجه تخمير قندها مقدار اسيدلاكتيك توليد شده خيلي زياد بوده و مقدار اجسام فرّار مانند اسيداستيك و دي اكسيدكربن كم است . دسته اي ديگر هتروفرمنتاتيو بوده يعني مقدار اجسام فرّار از قبيل اسيداستيك ، الكل و دي اكسيدكربن زيادتر از اسيدلاكتيك است . همچنين از نظر حرارت مناسب ممكن است آن ها را به دو دسته تقسيم كرد . گروهي كه در حرارت بالاتر از ۳۷ درجه سانتي گراد بهتر رشد مي كنند و دسته اي كه حرارت ۳۰ درجه سانتي گراد براي آن ها مناسب محسوب مي شود .
يه طور خلاصه اكثر باكتري هاي مولد اسيدلاكتيك در جنس هاي استرپتوكوك ، لوكونوستوك ، پديوكوكوس ، لاكتوباسيل و بالاخره ميكروباكتريوم واقع شده اند .
۲ـ باكتري هاي مولد اسيد استيك : اين باكتري هايي كه اسيداستيك توليد مي كنند اعمال آن ها بيشتر بر روي الكل اتيليك است و در اثر اكسيداسيون آن مقدار زيادي اسيداستيك آزاد مي شود . اين باكتري ها اكثراً در جنس استوباكتر قرار دارند ، مانند استوباكتراستي .
۳ـ باكتري هاي مولد اسيد بوتيريك : اغلب باكتري هاي مولد اسيد بوتيريك در جنس كلستريديوم قرار دارند .
۴ـ باكتري هاي پروتئوليتيك :خاصيت پروتئوليتيك باكتري ها بستگي به پروتئيناز خارج سلولي دارد كه از پيكر بعضي از باكتري ها به خارج ترشح مي شود . اصولاً كليه باكتري ها داراي پروتئيناز داخلي بوده و فقط عده اي از آن ها اين آنزيم را به خارج ترشح مي كنند . باكتري هاي پروتئوليتيك را
مي توان به دو دسته جداگانه تقسيم كرد . دسته اي كه هوازي اختياري بوده و ضمناً داراي هاگ يا بدون هاگ هستند . دسته اي ديگر آن هايي كه
بي هوازي بوده و در عين حال داراي هاگ هستند. براي مثال مي توان از
باكتري هاي زير نام برد :
باسيلوس سرئوس كه هوازي و هاگدار است ، سودوموناس فلورسانس كه هوازي و بدون هاگ وكلستريديوم اسپروجنز كه بي هوازي و هاگدار هستند . هر سه نوع ذكر شده داراي خاصيت پروتئوليتيك مي باشند . به طور كلي اغلب انواع كلستريديوم ، باسيلوس ، سودوموناس و پروتئوس ، پروتئوليتيك هستند .
بعضي از باكتري ها اسيد پروتئوليتيك هستند . يعني علاوه بر تجزيه پروتئين ها اسيد نيز توليد مي كنند . مانند استرپتوكوكوس فكاليس و ميكروكوكوس كازئوليتيكوس برخي از باكتري ها عامل گنديدگي بوده و در اثر تجزيه پروتئين ها مواد بدبويي مانند سولفيد هيدروژن ، مركاپتان ، آمين ، اندول و بالاخره اسيدهاي چرب ، آزاد مي كنند . اغلب كلستريديوم هايي كه پروتئوليتيك مي باشند فاسد كننده نيز هستند .
۵ـ باكتري هاي ليپوليتيك : اين عمل در اثر ليپاز كه بوسيله باكتري ها ترشح مي گردد صورت مي پذيرد . آنزيم ليپاز چربي را هيدروليز كرده و گليسيرين و اسيد هاي چرب توليد مي كنند . اغلب باكتري هاي هوازي پروتئوليتيك ، قادرند چربي ها را نيز تجزيه كنند . سودوموناس فلورسانس شديداً ليپوليتيك بوده و انواع سودوموناس ، آلكاليژنز ، آكروموباكتر ، سراتيا و ميكروكوك ها نيز داراي همين خاصيت هستند .
۶ـ باكتري هاي ساكاروليتيك : اين باكتري ها بر روي دي ساكاريدها و ياپلي ساكاريد ها اثر كرده و در اثر هيدروليز قندهاي ساده تري را توليد مي كنند . تعداد كمي از باكتري ها هم آمينوليتيك هستند يعني در اثر ترشح آميلاز ، مواد نشاسته اي را تجزيه مي كنند . باسيلوس سوبتيليس و كلستريديوم بوتيريكوم جزء اين دسته محسوب مي شوند . برخي از كلستريديوم ها ضمن اينكه پروتئوليتيك هستند ساكاروليتيك نيز هستند . تعدادي از باكتري ها قادرند بر روي مواد سلولزي نيز اثر كرده و آن ها را هيدروليز كنند .
۷ـ باكتري هاي پكتوليتيك (Pectolytic) : پكتين ها عبارتند از تركيبات پيچيده مواد هيدروكربنه كه در سبزيجات و ميوه ها دريافت مي گردند . مخلوط آنزيم هاي پكتوليتيك پكتياناز ناميده مي شود . پكتيناز باعث پلاسيدگي و پژمرده شدن الياف گياهي شده و ضمناً قدرت ژله اي ميوه جات را از بين مي برد . انواع باسيلوس ، اروينيا ، كلستريديوم و همچنين كپك ها جزء باكتري هاي پكتوليتيك هستند .
۸ـ باكتري هاي روده اي : در اين گروه ، كلي فرم ها و آنتروكوك ها قرارگرفته اند . وجود اين باكتري ها در ماده غذايي دليل بر آلودگي اغذيه با مدفوع يا فضولات انساني است . گاهي وجود كلسترديويم ها نشان دهنده آلودگي مواد غذايي با فضولات انساني بوده و ممكن است عامل فساد نيز واقع گردند .
۹ـ باكتري هاي گرما دوست (Thermophiles) : حرارت مناسب در اين دسته از باكتري ها از ۴۵ درجه سانتي گراد بالاتر بوده و در اغذيه اي كه در حرارت هاي بالا نگاهداري مي شوند بسيار مورد اهميت است .
بعضي از انواع باسيل ها كه توليد فساد در قوطي هاي كنسرو نموده و از نظر ظاهري هيچگونه علائمي نشان نمي دهند در اين گروه واقع شده اند (Flat-sour Bacteria) . باكتري در خور اهميت ديگر در اين گروه كلستريديوم ترموساكاروليتيكم است كه توليد فساد ( همراه با گاز ) در قوطي هاي كنسرو مي كند . همچنين لاكتوباسيلوس ترموفيلوس نيز يك باكتري حرارت دوست اجباري است كه هنگام رشد توليد اسيدلاكتيك مي كند .
۱۰ـ باكتري هاي سرما دوست (Psychrophiles) : باكتري هاي اين گروه حرارت هاي پايين را ترجيح داده و بهترين حرارت براي رشد و نمو
آن ها حرارت يخچال(۱۰- ۰) درجه سانتي گراد يا كمي بالاتر است . به همين جهت از نظر نگهداري مواد غذايي اهميت زيادي دارند . باكتري هاي سرمادوست اغلب در جنس هاي سودوموناس ، آكروموباكتر ، فلاووباكتريوم، آلكاليژنز ، قرار داشته و گاهي بعضي از انواع ميكروكوك ها ، لاكتوباسيل ها و آئروباكترها نيز ممكن است در حرارت هاي پايين رشد و تكثير كنند .
۱۱ـ باكتري هاي نمك دوست (Halophiles) : اين باكتري ها در صورتي مي توانند به حداكثر رشد و نمو خود برسند كه در محيط كشت يا ماده غذايي مقدار كلريد سديم محلول زيادتر از حد معمول وجود داشته باشد . بعضي ديگر از باكتري ها ممكن است فقط تحمل نمكي داشته يعني در محيط هاي كشت يا ماده غذايي نمكدار و بدون نمك مي توانند به رشد و تكثير خود ادامه دهند . باكتري هايي كه در دسته نمك دوست واقع شده اند عبارتند از : سودوموناس ، ميكروكوك ، سارسين هالوباكتريوم و بالاخره فلاووباكتريوم .
۱۲ـ باكتري هاي قند دوست (Osmophiles) : به طور كلي باكتري هايي كه در تركيبات قندي مي توانند رشد و تكثير كنند جزء اين گروه واقع مي گردند . انواع لوكونوستوك بهترين مثال براي اين دسته است .
۱۳ـ باكتري هاي عامل مسموميت غذايي : باكتري هايي كه عامل مسموميت غذايي شناخته شده اند ممكن است به دو دسته تقسيم گردند : گروهي كه در اثر ترشح سم مسموميت ايجاد مي كنند مانند استافيلوكوك اورئوس و كلستريديوم بوتولينوم و گروهي كه در اثر دخالت مستقيم ميكروب مسموميت يا عفونت پديد مي آيد مانند بعضي از سالمونلاها و استرپتوكوك فكاليس .
۱۴ـ باكتري هاي مولد رنگدانه : بعضي از باكتري ها هنگام رشد و تكثير توليد رنگدانه هايي مي كنند . اين رنگ ها ممكن است در سطح يا عمق مواد غذايي به صورت لكه هايي با رنگ هاي مختلف مشاهده گردند . بعضي جنس ها كليه انواع آن توليد رنگدانه مي كنند . مانند انواع فلاووباكتريوم كه رنگدانه آن ها زرد رنگ بوده و رنگدانه كليه انواع سراتيا كه قرمز رنگ هستند.
۱۵ـ باكتري هاي مولد گاز : تعدادزيادي از باكتري ها توليد گاز
مي كنند . در بعضي حالات مقدار گاز توليد شده خيلي محسوس نيست . باكتري هايي كه در اين گروه واقع اند عبارتند از : لوكونوستوك ، لاكتوباسيل ، اشريشيا ، آئروباكتر ، باسيلوس و كلستريديوم . لوكونوستوك و لاكتوباسيل فقط گاز دي اكسيد كربن متصاعد كرده ولي لاكتوباسيل علاوه بر دي اكسيد كربن قادر است هيدروژن توليد كند .
عوامل مؤثر در رشد ميكروب ها و نوع ميكروب فاسد كننده مواد غذايي :
عواملي را كه در زير به آنها اشاره مي شود ، از عواملي هستند كه هم در رشد ميكروب ها مؤثرند و هم در نوع ميكروب هايي كه در مواد غذايي رشد مي كنند . يعني اين عوامل مشخص كننده نوع ميكروب هايي هستند كه مي توانند در انواع مواد غذايي و در شرايط خاص رشد كنند . شناخت تأثير اين عوامل بر رشد انواع ميكروب ها كمك زيادي به كارشناسان بهداشت مواد غذايي در شناخت عامل و يا نوع فساد مي كند . اين عوامل عبارتند از :
۱ـ مشخصات شيميايي مواد غذايي
۲ـ عملياتي كه در فرآيندها بر روي مواد غذايي انجام مي گيرد .
۳ـ شرايط محيطي
۴ـ طبيعت و صفات ميكروبي موجود
۱ـ مشخصات شيميايي مواد غذايي
الف ـ PH: باكتري ها در pH نزديك به خنثي رشد مي كنند و كپك ها و مخمرها در pH اسيدي بسر مي برند . لذا ميوه هاي اسيدي معمولاً، مورد حمله كپك ها و مخمرها قرار دارند و گوشت و ماهي ها محيطي مناسب براي باكتري ها مي باشند . كپك ها در ۵/۸>pH> 2 قادر به رشدند . ولي باكتري ها در pH كمتر از ۴ رشد نمي كنند ، بجز باكتري هاي اسيد دوست ، مانند استوباكترها و لاكتوباسيلوس ها . كلستريديوم بوتولينوم در pH كمتر از ۵/۴ نمي تواند جوانه زده و رشد كند .
به همين خاطر براي پاستوريزه كردن غذاهاي اسيدي از درجه حرارت كمتري استفاده مي شود .اشريشيا كلي و پروتئوس قادرند بين ۵/۹ ـ ۵/۴ =pH رشد كنند . هميشه pH مناسب براي رشد با pH مناسب براي توليد سم يكسان نيست . در آبليمو و آبغوره نيز به علت اسيدي بودن معمولاً، كپك هاي ساپروفيت رشد مي كنند و اگردر درجه حرارت بالا نگهداري شوند امكان رشد قارچ هاي مولد سم نيز هست . اين ميكروب ها موجب مصرف اسيد و بي مزه شدن آبليمو مي شوند . اضافه كردن سركه و اسيدي كردن محيط در شورها و ترشي ها يكي از روش هاي سالم سازي محيط غذايي و نگهداري مواد غذايي است . مواد غذايي پروتئيني در مقابل تغيير دهنده هاي ميكروبي pH ، به صورت تامپون عمل كرده و تغييرpH در آن ها بطئي مي باشد .
ب ـ پتانسيل اكسايش و كاهش (Eh)Oxidation Reduction Potential : بعضي ميكروب ها در مجاورت مواد اكسيد كننده و يا هوا قادر به رشد و نمو هستند و براي بعضي ميكروب ها اكسيژن مضر است .
ميكروب ها در محدوده اي از اكسايش و كاهش (۴۰۰ ـ تا ۴۰۰ + ميلي ولت ) قرار دارند. براي بي هوازي ها اكسيژن مولكولي(۰۲) مضر است . در بين اين دو گروه بي هوازي هاي اختياري ، ميكروآئروفيل ها و هوازي اختياري ها قرار دارند . براي اين ها پتانسيل اكسايش و كاهش تقريباً حدود صفر است . لاكتوباسيل و استرپتوكوك دو مثال براي بي هوازي هاي اختياري مي باشند .
پتانسيل اكسايش و كاهش به خواص مواد بيو شيميايي مواد كه تقريباً غير قابل تغيير مي باشد بستگي دارد و از طرفي به اكسيژن هواي محاط مواد غذايي و نيز به ساختمان فيزيكي و وجود يا عدم وجود بسته بندي ارتباط دارد .
ج ـ فعاليت آب(Wa:Water Activity aw : Available Water) آب به سه صورت در مواد غذايي وجود دارد :
۱ـ آب موئين يا آزاد كه چسبندگي آن به غذا كم است .
۲ـ آب جذب شده در سطح مواد غذايي
۳ـ آب تركيبي يا آبي كه در ساختمان مواد غذايي وارد مي شود . مثل آب تبلور كه مورد استفاده ميكروب قرار نمي گيرد . aw را به صورت زير محاسبه مي كنند :
aw براي اكثر مواد غذايي حدود ۹۹ /۰ مي باشد . كپك ها در فعاليت هاي آب پايين نيز قادر به رشد هستند . در فعاليت آب ۹۵ /۰ تا ۱ انواع ميكروب هاي گرم منفي مثل انواع باسيل ها بخوبي رشد مي كنند ؛ مثلاً در مواد غذايي داراي ۴۰% قند يا ۷ گرم نمك و خمير در حال خشك شدن . در فعاليت آبي ۷۵/۰ تا ۹۵/۰ اكثر ميكروب هاي گرد ( كوكسي ها ) ، باسيل ها ( اسپورزاها) و بعضي از كپك ها رشد مي كنند . يعني در محصولات داراي ۵۵ درصد قند و يا ۱۲ گرم نمك مثل ژامبون خشك و پنيرهاي هلندي و شيره خرما .
اگر فعاليت آب حدود ۶۵/۰ تا ۷۵/۰ باشد در اينصورت كپك هاي خشكي دوست مي توانند رشد كنند . ولي باكتري ها نمي توانند رشد كنند . مثلاً در چاودار خشك شده كه حدود ۱۰% رطوبت دارد . بنابراين ، در غلات ، فقط ممكن است كپك ها مشاهده شوند . در بنادر اگر غلات و دان مرغ سريع تخليه نشود ، به علت بالا بودن رطوبت هوا (RH) احتمال رشد كپك در آن ها زياد است . به طور كل در pH مناسب اگر رطوبت ( فعاليت آب ) بالا باشد ، ابتدا باكتري ها بعد مخمر ها و سپس كپك ها رشد مي كنند . در مورد يك گونه مشخص در صورتي كه ساير شرايط مناسب باشد محدوده aw گسترده تر خواهد بود . در خشك كردن مواد غذايي و تغليظ يا افزودن شكر در مربا سازي و در منجمد كردن مواد غذايي ،در اصل ، فعاليت آب را پايين
مي آوريم؛ بنابراين ، در مربا و شور معمولاَ باكتري ها نمي توانند رشد كنند .
دـ مواد غذايي مورد نياز ميكروب ها : علاوه بر آب ، ميكروب ها به مواد غذايي مختلفي نياز دارند . اين نياز به چند علت مي باشد و عبارتند از : نياز به منبع انرژي ،نياز به منبع ازت (N) ، فعاليت هاي حياتي ، نياز به منبع املاح و ساختن ميكروب هاي جديد ، ميكروب ها را بر اساس منبع كربن و انرژي به چهار دسته تقسيم مي كنند :
۱ـ ميكروب هايي كه منبع انرژي آن ها نور و منبع كربن آن ها مواد معدني است Photolthotrophe
2ـ ميكروب هايي كه منبع انرژي آن ها نور و منبع كربن آن ها مواد آلي است .(Phtoorganatrophe)
3ـ ميكروب هايي كه منبع انرژي و كربن آن ها مواد معدني است .(Chimolithotrophe)
4ـ ميكروب هايي كه منبع انرژي و كربن آن ها مواد آلي است .(Chimoorganotrophe)
دو گروه اول از نور براي تأمين انرژي سود مي برند و دو گروه ديگر منبع انرژي آن ها واكنش هاي اكسايش و كاهش مي باشد . اكثر ميكروب هاي مواد غذايي در گروه چهارم قرار دارند . در ارتباط با فراهم بودن تركيبات مغذي موجود در مواد غذايي و محيط از ميان ميكروب ها ، كپك ها ، كم توقع ترند. در حالي كه از ميان باكتري ها ، باكتري هاي گرم مثبت از گرم منفي ها توقع بيشتري دارند . ميكروب ها با توليد انزيم قادر به تجزيه مولكول هاي پيچيده هستند و از اين طريق نيازمندي هاي غذايي خود را رفع مي نمايند .
اكثر گونه هاي ميكروبي قادر به مصرف مواد ساده مثل اسيدهاي آمينه و هگزوز ها ( قندهاي شش كربنه ) هستند . بيشتر اين فعاليت هاي آنزيمي علاوه بر اينكه باعث توليد مواد ساده تر براي خود باكتري مي شود ، براي ساير باكتري هاي موجود نيز مواد غذايي توليد مي كند . مثلاً در تهيه ماست صنعتي باكتري هاي لاكتوباسيلوس بلغاريكوس و استرپتوكوكوس تروموفيلوس وجود دارد ، چون لاكتوباسيل مذكور چند آنزيم دارد كه پروتئوليتيك مي باشد ، شروع به فعاليت كرده و كازئين شير را مي شكند و مواد مورد نياز استرپتوكوكوس تروموفيلوس را فراهم مي نمايد . به اين نوع فعاليت، سمبيوز يكطرفه مي گويند ( همكاري يكطرفه ) .
همچنين استفاده ميكروب ها از منابع غذايي قند دار و فساد مواد غذايي قند دار بيشتر به صورت تخمير انجام مي گيرد . مواد قندي به الكل و اسيد هاي با زنجيره اي كوتاه تبديل مي شوند كه حاصل آن كاهش pH مي باشد .
بر اثر كاهش pH ميكروب هاي پروتئوليتيك نمي توانند رشد كنند به همين خاطر معمولاً غذاهاي ترش ، نمي گندند . سودوموناس ها و ميكروب هاي گوشت و ماهي در غذاهاي ترش شده قادر به فعاليت نخواهند بود . به همين دليل در ساختن شور از سركه و در تهيه پنير از باكتري هاي لاكتيك ماست استفاده مي شود . استفاده از اسيد لاكتيك به صورت اسپري روي لاشه هاي گوشت نيز به همين منظور است ( البته اين عمل به صورت آزمايشي صورت گرفته است و در حال بررسي بيشتر مي باشد ).