ინფორმაცია

რა ხდის გარკვეულ სავალდებულო ანაერობებს სიცოცხლისუნარიან ფერმენტაციის დამწყებ კულტურებში?

რა ხდის გარკვეულ სავალდებულო ანაერობებს სიცოცხლისუნარიან ფერმენტაციის დამწყებ კულტურებში?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

თუ Propionibacterium არის სავალდებულო ანაერობები (სხვათა შორის, მოწამლული ჟანგბადით), რა ხდის "რძის" ან კლასიკური პროპიონიბაქტერიების (მაგ. P. shermanii, P. jensenii, P. acidicpropionici, et al) სიცოცხლისუნარიანობას ფერმენტაციის დამწყებ კულტურებში?


აქ (mic.sgmjournals.org/content/127/1/121.full.pdf) არის ბმული ნაშრომზე, რომელშიც პ შერმანიი იზრდება კოლბის კულტურაში. მიუხედავად იმისა, რომ პირობები აშკარად შექმნილია კულტურაში ჟანგბადის დაბალი კონცენტრაციის მისაღწევად (კოლბა თითქმის სავსეა და მხოლოდ ხანდახან ირხევა), ისინი ასევე მიუთითებენ იმაზე, რომ ჟანგბადი არ არის ტოქსიკური ამ ორგანიზმისთვის.

ასევე, ეს არის WP გვერდიდან, რომელსაც დაუკავშირდით:

სავალდებულო ანაერობები არის მიკროორგანიზმები, რომლებიც იხოცებიან ჟანგბადის ნორმალური ატმოსფერული კონცენტრაციით (21% O2). ჟანგბადის ტოლერანტობა მერყეობს სახეობებს შორის, ზოგიერთს შეუძლია გადარჩეს 8%-მდე ჟანგბადში, სხვები კარგავენ სიცოცხლისუნარიანობას, თუ ჟანგბადის კონცენტრაცია არ არის 0,5%-ზე ნაკლები.


დუღილის სახეები: ფერმენტაციის 8 სახეობა| სამრეწველო ბიოტექნოლოგია

შემდეგი პუნქტები ხაზს უსვამს ფერმენტაციის რვა ძირითად ტიპს. ტიპებია:- 1. სერიული დუღილი 2. უწყვეტი დუღილი 3. კვების სერიული დუღილი 4. ანაერობული დუღილი 5. აერობული დუღილი 6. ზედაპირული დუღილი 7. ჩაძირული დუღილი 8. ფორმულირება.

ტიპი # 1. სერიის დუღილი:

სერიული დუღილი არის დახურული კულტურული სისტემა, რადგან სტერილიზებული საკვები გარემოს საწყისი და შეზღუდული რაოდენობა შეჰყავთ ფერმენტერში. გარემო ინოკულირებულია შესაფერის მიკროორგანიზმთან და ინკუბირებულია გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, რათა დუღილი გაგრძელდეს ოპტიმალურ ფიზიოლოგიურ პირობებში. ჟანგბადი ჰაერის სახით, ქაფის საწინააღმდეგო აგენტი და მჟავა ან ფუძე, pH-ის გასაკონტროლებლად, ემატება დუღილის პროცესში (ნახ. 2.11).

ინკუბაციის დროს მიკროორგანიზმის უჯრედები განიცდიან გამრავლებას და გადიან ზრდისა და მეტაბოლიზმის სხვადასხვა ფაზას, რის გამოც შეიცვლება კულტურის საშუალების შემადგენლობაში, ბიომასა და მეტაბოლიტებში. დუღილი მიმდინარეობს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ან საკვები ნივთიერებების ამოწურვამდე. კულტურის ბულიონს იღებენ და პროდუქტს გამოყოფენ.

სერიული დუღილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბიომასის, პირველადი მეტაბოლიტების და მეორადი მეტაბოლიტების წარმოებისთვის კულტურულ პირობებში, რაც ხელს უწყობს უსწრაფესი ზრდის ტემპს და მაქსიმალური ზრდა გამოყენებული იქნება ბიომასის წარმოებისთვის. ზრდის ექსპონენციალური ფაზა უნდა გახანგრძლივდეს პირველადი მეტაბოლიტის ოპტიმალური გამოსავლის მისაღებად, ხოლო უნდა შემცირდეს მეორადი მეტაბოლიტების ოპტიმალური გამოსავლის მისაღებად.

გამოყენებული გარემო მიკროორგანიზმების უჯრედებთან და პროდუქტთან ერთად გამოდის ფერმენტატორიდან. როდესაც სასურველი პროდუქტი იქმნება ოპტიმალურ რაოდენობებში, პროდუქტი გამოიყოფა მიკროორგანიზმებისგან და მოგვიანებით იწმინდება.

მას აქვს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი მხარეები, რომლებიც დეტალურად არის აღწერილი ქვემოთ:

(ა) დაბინძურების და მუტაციის შესაძლებლობა ძალიან მცირეა.

(ბ) მუშაობის სიმარტივე და დაბინძურების რისკის შემცირება.

(ა) ყოველი დუღილის პროცესისთვის, ფერმენტატორი და სხვა აღჭურვილობა უნდა გაიწმინდოს და სტერილიზაცია.

(ბ) თითოეული პარტიული დუღილის ციკლის მხოლოდ ნაწილია პროდუქტიული.

(გ) სასარგებლოა დუღილის დროს მაღალი მოსავლიანობით სუბსტრატის ერთეულზე და კულტურებში, რომლებსაც შეუძლიათ მოითმინონ სუბსტრატის საწყისი მაღალი კონცენტრაცია.

(დ) მისი გაშვება შესაძლებელია განმეორებით რეჟიმში, წინა ჯგუფის მცირე ნაწილით, რომელიც დარჩა ფერმენტერში ინოკულუმისთვის.

(ე) დუღილის გამოყენება გაზრდილია შემობრუნების დროის ან შესვენების დროის გამორიცხვით.

(ვ) საწარმოო ხარჯები უფრო დიდია მარაგის კულტურების მომზადებისა და შენარჩუნებისთვის.

(ზ) სტერილიზაციის გაზრდილმა სიხშირემ შეიძლება ასევე გამოიწვიოს უფრო დიდი დატვირთვა ხელსაწყოებსა და ზონდებზე.

(თ) ყოველი დუღილის პროცესისთვის უნდა დამზადდეს ახალი სტერილიზებული გარემო და სუფთა კულტურა.

(i) სასურველი პროდუქტის მოსავლიანობა ასევე შეიძლება განსხვავდებოდეს.

(კ) იქნება გამორთვის არაპროდუქტიული პერიოდი ერთი ჯგუფის პროდუქტიულ ფერმენტაციას შორის,

(ლ) საჭიროა მეტი პირადი.

ტიპი # 2. უწყვეტი დუღილი:

ეს არის დუღილის დახურული სისტემა, რომელიც მოქმედებს განუსაზღვრელი ვადით. ამ მეთოდით, ახალი საკვები გარემო უწყვეტად ან პერიოდულად ემატება დუღილს და მიკროორგანიზმებით გამოყენებული გარემოს ექვივალენტური რაოდენობა ამოღებულია უჯრედების ან დუღილის პროდუქტების აღდგენისთვის (ნახ. 2.12).

ნახ 2.12: უწყვეტი ფერმენტატორი

შედეგად, გარემოს მოცულობა და საკვები ნივთიერებების კონცენტრაცია ოპტიმალურ დონეზე შენარჩუნებულია. იგი მუშაობდა ავტომატურ რეჟიმში. უწყვეტი დუღილის აქვს თავისი მაქსიმალური გამოყენება, რომელსაც დიდი დრო სჭირდება მაღალი პროდუქტიულობის მისაღწევად, ამცირებს მუშაობის დროს და ამცირებს საოპერაციო ხარჯებს.

უწყვეტ რეჟიმში, სასტარტო საშუალო და ინოკულუმი ემატება დუღილს. კულტურის გაზრდის შემდეგ დუღილი იკვებება საკვები ნივთიერებებით და ბულიონი ამოღებულია იმავე სიჩქარით, დუღილის მუდმივი მოცულობის შენარჩუნებით. უჯრედული ციკლის უწყვეტ რეჟიმში, უჯრედის მასა უბრუნდება დუღილს ბაქტერიებით მიკროფილტრაციის ან სოკოვანი მიცელიუმის ეკრანებით.

უწყვეტი დუღილი ჩვეულებრივ ხორციელდება შემდეგი გზით:

(ა) ერთსაფეხურიანი დუღილი

(გ) მრავალსაფეხურიანი დუღილი

(ა) ერთსაფეხურიანი დუღილი:

ამ პროცესში ხდება ერთი დუღილის ინოკულაცია და მკვებავი გარემო და კულტურა ინახება უწყვეტ ფუნქციონირებაში მკვებავი გარემოსა და მოსავლის კულტურის შეყვანისა და გამომუშავების დაბალანსებით, შესაბამისად.

(ბ) გადამუშავების ფერმენტაცია:

ამ მეთოდით გარემოს ნაწილი ამოღებულია და ემატება კულტურის ჭურჭელს. ამრიგად, კულტურა გადამუშავდება დუღილის ჭურჭელში. ეს მეთოდი ზოგადად მიღებულია ნახშირწყალბადების დუღილის პროცესში. უჯრედების გადამუშავება უზრუნველყოფს უჯრედების უფრო მეტ პოპულაციას ფერმენტერში, რაც იწვევს სასურველი პროდუქტის უფრო მეტ პროდუქტიულობას.

(გ) მრავალსაფეხურიანი დუღილი:

ამ პროცესში ორი ან მეტი ფერმენტატორი ერთდროულად გამოიყენება და დუღილი თანმიმდევრობით მიმდინარეობს. ფერმენტაციის პროცესის სხვადასხვა ფაზა, როგორიცაა ზრდის ფაზა და სინთეზური ფაზა, ხორციელდება სხვადასხვა ფერმენტებში. ზოგადად, ზრდის ფაზა დასაშვებია პირველ დუღილში, სინთეზური ფაზა მეორე და შემდგომ ფერმენტებში.

ეს პროცესი ადაპტირებულია განსაკუთრებით იმ ფერმენტაციისთვის, რომლებშიც მიკროორგანიზმების ზრდა და სინთეზური აქტივობა არ არის ერთდროული. სინთეზი არ არის დაკავშირებული ზრდასთან, მაგრამ ხდება მაშინ, როდესაც უჯრედების გამრავლების სიჩქარე შენელებულია.

უწყვეტი დუღილის პროცესის მონიტორინგი ხდება მიკრობული ზრდის აქტივობით ან პროდუქტის ფორმირებით და ამ მეთოდებს უწოდებენ:

ამ მეთოდით უჯრედის მთლიანი შემცველობა უცვლელი რჩება დუღილის პროცესის რეგულარული ინტერვალით კულტურის სიმღვრივის გაზომვით. სიმღვრივის გაზომვით ფერმენტერს შეუძლია დაარეგულიროს როგორც საკვები ნივთიერებების საკვების სიჩქარე, ასევე კულტურის გამოყვანის სიჩქარე.

დუღილი, რომელშიც ეს მეთოდი გამოიყენება, უნდა განხორციელდეს უჯრედების დაბალ მაქსიმალურ პოპულაციაში, რაც იწვევს სუბსტრატის ნაკლები რაოდენობის გამოყენებას და სუბსტრატის უფრო დიდი რაოდენობის დაკარგვას, როგორც გამოუყენებელი და ნარჩენი გარემო, რომელიც ამოღებულია ფერმენტატორიდან ერთად. მოსავლის კულტურა (სურ. 2.13).

ამ მეთოდით საკვები ნივთიერებების კვების მაჩვენებელი და მოსავლის კულტურის ამოღების სიჩქარე შენარჩუნებულია მუდმივ მნიშვნელობაზე. ეს მიიღწევა მიკროორგანიზმების ზრდის ტემპის კონტროლით გარემოში ნებისმიერი ქიმიური ნივთიერების კონცენტრაციის კორექტირებით, როგორიცაა ნახშირბადის წყარო, აზოტის წყარო, მარილები, O.2 და ა.შ. რომელიც მოქმედებს როგორც ზრდის შემზღუდავი ფაქტორი.

ზემოაღნიშნული ქიმიკატების გარდა, ზოგჯერ დუღილის პროცესში წარმოქმნილი ტოქსიკური პროდუქტის კონცენტრაცია, pH-ის მნიშვნელობები და ტემპერატურაც კი მოქმედებს როგორც ზრდის შემზღუდველი ფაქტორები. ეს მეთოდი უფრო ხშირად გამოიყენება, ვიდრე ტურბიდოსტატის მეთოდი ნაკლები მექანიკური პრობლემებისა და გამოუყენებელი გარემოს ნაკლები რაოდენობის არსებობის გამო მოსავალ კულტურაში (ნახ. 2.14).

ამასთან, უწყვეტ ფერმენტაციას აქვს გარკვეული უპირატესობები და შეზღუდვები, რომლებიც შემდეგია:

1. ფერმენტატორი მუდმივად გამოიყენება გამორთვის მცირე დროით ან საერთოდ არ არის.

2. საჭიროა მხოლოდ მცირე რაოდენობის საწყისი ინოკულუმი და არ არის საჭირო დამატებითი ინოკულუმი.

3. ხელს უწყობს სასურველი პროდუქტის მაქსიმალურ და უწყვეტ წარმოებას.

4. ოპტიმალურია ნელ-ნელა გამოსაყენებელი ნივთიერებების ოპტიმალური გამოყენება, როგორიცაა ნახშირწყალბადები.

1. გახანგრძლივებული ინკუბაციისა და უწყვეტი დუღილის გამო დაბინძურების და მუტაციის შესაძლებლობა მეტია.

2. მკვებავი საშუალების გაფლანგვის შესაძლებლობა პროდუქტის იზოლაციისთვის მუდმივი ამოღების გამო.

3. პროცესი ხდება უფრო რთული და რთულად შესასრულებელი, როდესაც სასურველი პროდუქტებია ანტიბიოტიკები და არა მიკრობული უჯრედები.

4. დუღილის დროს გამოყენებული მიკროორგანიზმის მიერ პროდუქტის ზრდისა და სინთეზის დინამიური ასპექტების ცოდნის ნაკლებობა.

უწყვეტი კულტურული დუღილი გამოიყენებოდა ერთუჯრედიანი ცილის, ანტიბიოტიკების, ორგანული გამხსნელების, საწყისი კულტურების და ა.შ. წარმოებისთვის (ცხრილი 2.2).

დამონტაჟდა საპილოტე ქარხნები ან საწარმოო ქარხნები ლუდის, საკვების საფუარის, ძმრის, საცხობი და #8217s საფუარის წარმოებისთვის. ამ ტიპის დუღილისთვის გამოიყენება მიკროორგანიზმების ფართო სპექტრი (ცხრილი 2.3).

ტიპი # 3. Fed Batch Fermentation:

ეს არის სერიის დუღილის მოდიფიკაცია. ამ პროცესში სუბსტრატს ემატება პერიოდულად განვადებით დუღილის პროგრესირებისას, რის გამოც სუბსტრატი ყოველთვის ოპტიმალურ კონცენტრაციაშია. ეს აუცილებელია, რადგან ზოგიერთი მეორადი მეტაბოლიტი ექვემდებარება კატაბოლიტის რეპრესიას გლუკოზის ან გარემოში არსებული სხვა ნახშირწყლების ან აზოტის ნაერთების მაღალი კონცენტრაციით.

ამ მიზეზით, მკვებავი გარემოს კრიტიკული ელემენტები ემატება მცირე რაოდენობით დუღილის დასაწყისში და ამ სუბსტრატების დამატება მცირე დოზებით გრძელდება წარმოების ფაზაში. ეს მეთოდი ძირითადად გამოიყენება ისეთი ნივთიერებების წარმოებისთვის, როგორიცაა პენიცილინი. იოშიდამ (1973) პირველად შემოიღო ეს ტერმინი სუბსტრატების მიწოდებისთვის, რადგან საკვები ნივთიერებები ამოიწურება, რათა შენარჩუნდეს საკვები ნივთიერებები ოპტიმალურ დონეზე.

საკვების ჯგუფური დუღილი შეიძლება იყოს სამი სახის:

(i) ცვლადი მოცულობის Fed Batch კულტურა:

იგივე საშუალო ემატება რის შედეგადაც იზრდება მოცულობა.

(ii) ფიქსირებული მოცულობის Fed Batch კულტურა:

შემზღუდველი სუბსტრატის ძალიან კონცენტრირებული ხსნარი ემატება ძალიან მცირე რაოდენობით, რაც იწვევს გარემოს მოცულობის უმნიშვნელო ზრდას.

ვინაიდან შეუძლებელია სუბსტრატის კონცენტრაციის გაზომვა დუღილის დროს პირდაპირი მეთოდებით, რაც აუცილებელია კვების პროცესის კონტროლისთვის, ძირითადად გამოიყენება არაპირდაპირი მეთოდები. მაგალითად – ორგანული მჟავების წარმოებაში, pH-ის მნიშვნელობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას გლუკოზის გამოყენების სიჩქარის დასადგენად.

1. უჯრედების მაღალი სიმკვრივის წარმოება სამუშაო დროის გახანგრძლივების გამო (განსაკუთრებით ზრდასთან დაკავშირებული პროდუქტები).

2. კონტროლირებადი პირობები დუღილის დროს სუბსტრატების მიწოდებაში, განსაკუთრებით სპეციფიური სუბსტრატების კონცენტრაციასთან დაკავშირებით მაგ. ნახშირბადის წყარო.

3. კონტროლი პროდუქციის წარმოების ან კატაბოლიტის რეპრესიების ეფექტებზე, რომლებიც გამოწვეულია მხოლოდ პროდუქტის ფორმირებისთვის საჭირო სუბსტრატების შეზღუდული მიწოდებით.

4. მოქმედების რეჟიმს შეუძლია გადალახოს და გააკონტროლოს გადახრები ორგანიზმის ზრდის სქემაში, როგორც ეს გვხვდება სერიის ფერმენტაციაში.

5. იძლევა წყლის დანაკარგის ჩანაცვლებას აორთქლებით.

6. მოქმედების ალტერნატიული რეჟიმი ფერმენტაციისთვის, რომელიც ეხება ტოქსიკურ ნივთიერებებს ან დაბალი ხსნადობის ნაერთებს.

7. ანტიბიოტიკით მონიშნული პლაზმური სტაბილურობის გაზრდა დუღილის დროის განმავლობაში შესაბამისი ანტიბიოტიკის წარმოქმნით.

8. სერიულ დუღილთან შედარებით არ არის საჭირო დამატებითი სპეციალური აღჭურვილობა.

9. ეს არის ეფექტური მეთოდი გარკვეული ქიმიკატების წარმოებისთვის, რომლებიც წარმოიქმნება ოპტიმალურ დონეზე, როდესაც გარემო გამოიწურება პენიცილინის მსგავსად.

1. მკვებავი სუბსტრატის კონცენტრაციის გაზომვა შეუძლებელია პირდაპირი მეთოდებით, როგორიცაა ქრომატოგრაფია.

2. ეს მოითხოვს მიკროორგანიზმის ძვირფას ანალიზს. მისი მოთხოვნები და მისი ფიზიოლოგიის პროდუქტიულობასთან შეუსაბამობა აუცილებელია.

3. დუღილის დასაყენებლად და პროცესის განვითარებისთვის საჭიროა ოპერატორის მნიშვნელოვანი უნარები.

4. ციკლური კვების სერიულ კულტურაში სიფრთხილე უნდა იქნას მიღებული პროცესის შემუშავებისას, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ ტოქსინები არ დაგროვდეს ინჰიბიტორულ დონემდე და საკვები ნივთიერებების გარდა საკვები ნივთიერებები, რომლებიც შედის საკვებ გარემოში, ასევე შეზღუდული იქნება, თუ მრავალი ციკლი ჩატარდება. შეიძლება გამოიწვიოს არაპროდუქტიული ან დაბალი წარმოების ვარიანტების დაგროვება.

5. საკონტროლო კომპონენტების რაოდენობა უნდა აღემატებოდეს ხელმისაწვდომი საზომი აღჭურვილობის გამოვლენის ზღვრებს.

უჯრედების გადამუშავებით Fed-სერიები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კონკრეტული მიზნებისთვის, როგორიცაა ეთანოლის დუღილი და ჩამდინარე წყლების დამუშავება.

ამჟამად შემდეგი პროდუქტები იწარმოება საკვების სერიული კულტურის ქვეშ:

1. მცხობელი’s საფუარის წარმოება.

3. თიოსტრეპტონის წარმოება Streptomyces laurentii-ის მიერ

4. სამრეწველო ფერმენტების, ჰისტიდინის, გლუტათიონის (Brevibacterium flavum), ლიზინის (Corynebacterium glutamicum) წარმოება.

1. ხელს უწყობს რეპრესიული ეფექტის თავიდან აცილებას.

2. მას აქვს კონტროლი ორგანიზმების ზრდის ტემპზე და ო2 მოთხოვნა.

3. როგორც ბიომასის, ასევე შეუზღუდავი საკვები სუბსტრატების კონცენტრაციის მუდმივი შენარჩუნებისას.

4. წარმოების ფაზა შეიძლება გაგრძელდეს კონტროლირებად პირობებში და დაძლიოს რეპრესიული, სწრაფად მეტაბოლიზებული სუბსტრატების გამოყენებასთან დაკავშირებული პრობლემები.

5. ზრდის ტემპის ცვლილებამ შეიძლება უზრუნველყოს პროდუქტის ოპტიმალური სინთეზის შესაძლებლობა.

6. ეს ხელს უწყობს სიბლანტის პრობლემების ან მისი ტოქსიკურობის დაძლევას უფრო მაღალი კონცენტრაციით.

ტიპი # 4. ანაერობული დუღილი:

ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში დუღილის პროცესს ანაერობული დუღილი ეწოდება. არსებობს ანაერობული მიკროორგანიზმების ორი ტიპი: სავალდებულო ანაერობული მიკროორგანიზმები და ფაკულტატური ანაერობული მიკროორგანიზმები. პირველი, როგორიცაა Clostridium sp. ვერ გაუძლებს ჟანგბადს ან რჩება აქტიური მხოლოდ ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში.

ისინი აქტიურები რჩებიან ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში და აწარმოებენ სასურველი პროდუქტის ოპტიმალურ რაოდენობას. ფაკულტატურ ანაერობებს, როგორიცაა რძემჟავა ბაქტერიები, შეუძლიათ გაუძლონ მცირე რაოდენობით ჟანგბადს. თუმცა, ზოგიერთი ორგანიზმი, როგორიცაა საფუარი, საჭიროებს თავდაპირველ აერაციას უჯრედების მაღალი მოსავლიანობის შესაქმნელად ანაერობული პირობების შექმნამდე.

ანაერობული პირობები ფერმენტერში იქმნება სათავე სივრცეში არსებული ჟანგბადის გამონაბოლქვი ტუმბოს საშუალებით და ზოგიერთი ინერტული აირის გადატუმბვით, როგორიცაა აზოტი, არგონი და ა.შ. ნახ. 2.4).

სტაციონარული საშუალო და ბლანტი გარემო ასევე ქმნის ანაერობულ პირობებს. ხანდახან ანაერობული მდგომარეობის შესაქმნელად, სტერილიზაციის შემდეგ მალევე ხდება დუღილის ფსკერზე დათესვა.

1. ეკონომიკურად ძვირფასი ქვეპროდუქტების წარმოება, როგორიცაა ნახშირორჟანგი და წყალბადის გაზი ანაერობული დუღილის დროს, რამაც შესაძლოა გარკვეული მოგება მოიტანოს მწარმოებლებს.

1. მწარმოებლებს შეიძლება მოუწიოთ მეტი ფულის დახარჯვა დუღილის დამატებითი დებულებების მიწოდებაში, როგორიცაა გამონაბოლქვი ტუმბო, ანაერობული პირობების გასაძლიერებლად.

2. მას სჭირდება სპეციალური საშუალებები, როგორიცაა ბლანტი მედია, რომლის მომზადებაც მოითხოვს გარკვეულ ძვირადღირებულ ქიმიურ ნივთიერებებს.

ტიპი # 5. აერობული დუღილი:

ჟანგბადის თანდასწრებით წარმოებულ ფერმენტაციის პროცესს აერობული ფერმენტაცია ეწოდება. კომერციული პროცესების უმეტესობაში და ადამიანის სასარგებლო პროდუქტების უმეტესი ნაწილი იწარმოება ამ ტიპის დუღილით.

დუღილი შეიძლება იყოს ზედაპირული კულტურა ან სტატიკური და წყალქვეშა.

ტიპი # 6. ზედაპირული ფერმენტაციები:

ზედაპირული დუღილი არის ის, სადაც სუბსტრატი შეიძლება იყოს მყარი ან თხევადი. ორგანიზმი იზრდება სუბსტრატზე და იღებს საკვებ ნივთიერებებს სუბსტრატიდან. ამ ტიპის დუღილი სასურველია იქ, სადაც პროდუქტები ეფუძნება სპორულაციას. მაგრამ მას აქვს რამდენიმე უარყოფითი მხარე, როგორიცაა ის ავლენს ორგანიზმს არათანაბარ პირობებში, როგორც ჟანგბადს, ასევე საკვებ ნივთიერებებს.

ტიპი # 7. ჩაძირული ფერმენტაციები:

ჩაძირული ფერმენტაციები არის ისეთები, რომლებშიც მკვებავი სუბსტრატი არის თხევადი და ორგანიზმი იზრდება სუბსტრატის შიგნით. კულტურის პირობები ერთგვაროვანი ხდება სპარგერებისა და იმპულსების პირების დახმარებით. სამრეწველო დუღილის უმეტესობა ამ ტიპისაა. სუბსტრატს, რომელიც თხევად მდგომარეობაშია და ასეთ გარემოს, ასევე უწოდებენ ბულიონს.

ტიპი # 8. მყარი სუბსტრატი/სახელმწიფო ფერმენტაცია:

მყარი მდგომარეობის (სუბსტრატის) დუღილი (SSF) ზოგადად განისაზღვრება, როგორც მიკროორგანიზმის ზრდა ტენიან მყარ მასალებზე თავისუფალი წყლის არარსებობის ან არარსებობის მახლობლად. ბოლო წლებში SSF-მა აჩვენა ბევრი დაპირება რამდენიმე ბიოპროცესისა და პროდუქტის შემუშავებაში, SSF ორაზროვნად გამოიყენებოდა როგორც მყარ მდგომარეობაში დუღილი ან მყარი სუბსტრატის ფერმენტაცია.

თუმცა, მიზანშეწონილია განასხვავოთ ორი პროცესი. მყარი სუბსტრატის დუღილი უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ იმ პროცესების დასადგენად, რომლებშიც სუბსტრატი თავად მოქმედებს ნახშირბადის წყაროდ, რომელიც ხდება თავისუფალი წყლის არარსებობის ან თითქმის არარსებობის შემთხვევაში. მეორეს მხრივ, მყარი მდგომარეობის დუღილი არის ის დუღილი, რომელიც იყენებს ბუნებრივ სუბსტრატს, როგორც ზემოთ ან ინერტულ სუბსტრატს, რომელიც გამოიყენება როგორც მყარი საყრდენი. მყარი სუბსტრატის დუღილი, როგორც წესი, მრავალსაფეხურიანი პროცესია.

SSF-ს ხანგრძლივი ისტორია აქვს და ზოგიერთი ძირითადი მოვლენა დაზუსტებულია ცხრილში 2.4.

მყარი მდგომარეობისა და წყალქვეშა დუღილის შედარება მოცემულია ცხრილში 2.5.

აერაციისა და აგზნების საჭიროებიდან გამომდინარე, SSF შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად:

(ა) დუღილი აგიტაციის გარეშე.

(ბ) დუღილი შემთხვევითი ან უწყვეტი აგიტაციით.

მეორე ჯგუფი შეიძლება დაიყოს:

(i) დუღილი პერიოდული აგიტაციით, იძულებითი აერაციის გარეშე.

(ii) დუღილი ნელი უწყვეტი აგიტაციით იძულებითი აგიტაციით.

(iii) სუბსტრატის წინასწარი დამუშავება, რომელიც ხშირად მოითხოვს მექანიკურ, ქიმიურ ან ბიოლოგიურ დამუშავებას.

(iv) პოლიმერული სუბსტრატების ჰიდროლიზი, როგორიცაა პოლისაქარიდები და ცილები.

(v) ჰიდროლიზის პროდუქტების გამოყენება.

(vi) საბოლოო პროდუქტების გამოყოფა და გაწმენდა.

(vii) დუღილი პერიოდული აჟიტირებით და იძულებითი აერაციით.

(viii) დუღილი ნელი უწყვეტი აგიტაციით და იძულებითი აერაციით.

მყარ მდგომარეობაში დუღილისთვის გამოყენებულია რამდენიმე სახის ფერმენტატორი. ლაბორატორიული კვლევები ძირითადად ჩატარდა კოლბებში, ჭიქებში, რუქსის ბოთლებში, პეტრის ჭურჭელში, მინის ქილებში და სვეტებში. ინოკულუმს უმატებენ სუბსტრატის ავტოკლავირების შემდეგ და ინკუბაციას უწევენ ყოველგვარი აგიტაციისა და აერაციის გარეშე.

ფართომასშტაბიანი SSF ბიოპროცესისთვის ფუნქციონირებს დუღილის სამი ტიპი:

იგი ძირითადად შედგება ბარაბანი ტიპის ჭურჭლისგან, რომელიც ჩვეულებრივ აღჭურვილია მბრუნავი მოწყობილობით და ჰაერის ცირკულაციის მოწყობილობით (ნახ. 2.15a).ჰაერის შესასვლელი მილი შეიძლება გადიოდეს ფსკერის ან ცენტრის პარალელურად, ან შეიძლება განშტოდეს რამდენიმე წერტილში ბარაბნის მთელ სიგრძეზე, რათა ხელი შეუწყოს ჰაერის განაწილებას, რაც ჩვეულებრივ მიიღწევა იძულებითი აერაციის შედეგად, რითაც მიიღწევა დუღილის სუბსტრატის შერევა. მიკროორგანიზმების ზრდა ამ ტიპის დუღილში ითვლება უკეთესად და ერთგვაროვანად, ვიდრე უჯრის დუღილი.

უჯრის ფერმენტები ყველაზე მარტივია და შეიძლება დამზადდეს ხის, ლითონის ან პლასტმასის მასალის გამოყენებით. უჯრის ძირი პერფორირებულია ისე, რომ იჭერს სუბსტრატს და იძლევა აერაციის საშუალებას (ნახ. 2.15ბ). კოფის დუღილი ტრადიციულად ტარდებოდა უჯრის დუღილში. თუმცა, უჯრის დუღილი მოითხოვს დიდ ოპერაციულ ფართობს და შრომის ინტენსიურს. მათი დიზაინი არ იწვევს ადვილად მექანიკურ დამუშავებას. სუბსტრატს ცალკე სტერილიზაცია სჭირდება.

სვეტის დუღილი შედგება მინის ან პლასტმასის სვეტისგან, რომელსაც აქვს სახურავი ორივე ბოლოში. მას შეიძლება მოერგო ქურთუკი წყლის მიმოქცევისთვის, დუღილის სუბსტრატის ტემპერატურის გასაკონტროლებლად. ალტერნატიულად, მთელი სვეტი შეიძლება განთავსდეს ტემპერატურის კონტროლირებად წყლის აბაზანაში. ჩვეულებრივ ჰაერი ცირკულირებს ქვემოდან ზევით (სურ. 2.15c).

სვეტი შეიძლება იყოს ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური მოხერხებულობის მიხედვით. საწოლის რეაქტორი მარტივია დიზაინით, რომელშიც დატენიანებული ჰაერი ჩაედინება სუბსტრატში და გამოყენებული ნარჩენი აირები გადის გასასვლელში, რაც უზრუნველყოფს უწყვეტ აჟიოტაჟს იძულებითი ჰაერით, რათა თავიდან იქნას აცილებული სუბსტრატის ნაწილაკების გადაბმა და აგრეგაცია. ეს სისტემები ძალიან სასარგებლოა ცხოველთა საკვებისთვის ბიომასის წარმოებისთვის.

მიკროორგანიზმები, რომლებიც დაკავშირებულია მყარი სუბსტრატის დუღილთან, არის მიკროორგანიზმები, რომლებიც მოითმენს წყლის შედარებით დაბალ აქტივობას 0,7-მდე. მათი გამოყენება შესაძლებელია მონოკულტურების სახით, როგორც სოკოს წარმოებაში, მაგ. Agaricus bisporus. ორმაგი კულტურები ე.ი. ჩალის კონვერტაცია Chaetomium cellulolyticum-ის და Candida tropicalis-ის გამოყენებით. შერეული კულტურები, როგორც გამოიყენება კომპოზიციაში და სილოსის მომზადებაში, სადაც მიკროორგანიზმები შეიძლება იყოს ადგილობრივი ან დაემატოს შერეული საწყისი კულტურების სახით.

გარკვეული დუღილისთვის, SSF სასურველია შემდეგი მიზეზების გამო:

1. რამდენიმე წარმოებაში, პროდუქტის ფორმირება აღმოჩნდა უკეთესი მყარი კულტურის პროცესში.

2. მეორადი მეტაბოლიტების წარმოებაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული მიკროორგანიზმებია სოკოები და აქტინომიცეტები და ასეთი ორგანიზმების მიცელიუმის მორფოლოგია იდეალურია მათი ინვაზიური ზრდისთვის მყარ და უხსნად სუბსტრატებზე.

3. სოკოს მორფოლოგია პასუხისმგებელია დიდ სიძნელეებზე დიდი მასშტაბის წყალქვეშა პროცესებში. მათ შორისაა უაღრესად ბლანტი არანიუტონის ბულიონები და ქაფის წარმოება. ეს იწვევს ძალზე მაღალ მოთხოვნებს შერევისა და ჟანგბადის გადაცემისთვის. ქიმიური ანტიქაფის არსებობა ფერმენტაციის ბულიონში ამცირებს ჟანგბადის გადაცემის ეფექტურობას და შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები პროდუქტის აღდგენაში.

4. ზოგიერთ პროცესში საბოლოო პროდუქტი საჭიროა მყარი სახით, მაგალითად, ანტიბიოტიკები ცხოველის საკვებში.

5. მთლიანი წარმოების პროცესის კაპიტალური ღირებულება მნიშვნელოვნად ნაკლებია.

6. გარკვეული მეორადი მეტაბოლიტების გამოსავლიანობა, როგორიცაა აფლატოქსინი B1 და თხევადი კულტივებიდან მიღებული ოხრატოქსინი A აღმოჩნდა ძალიან ცუდი. ამან გამოიწვია SSF-ის გამოყენება მიკოტოქსინების უფრო მაღალი მოსავლიანობის მისაღებად (100 გ).

7. სოკოს აქვს უზარმაზარი ტურგორული წნევა მიცელიუმის წვერებზე.

8. მიკრობული უჯრედები ერთვის მყარი სუბსტრატის ნაწილაკებს და მთლიანად გარს აკრავს ნაწილაკს მიცელიუმის ქსელებში.

9. ის უზრუნველყოფს წყლის ოპტიმალურ რაოდენობას (ა) ზრდისთვის.

10. ნედლი სუბსტრატების გამოყენება შესაძლებელია, რადგან ორგანიზმებს შეუძლიათ მოითმინონ ლითონის იონებისა და მინერალური იონების მაღალი კონცენტრაცია.

11. გადალახოს კატაბოლიტის რეპრესია და შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს სუბსტრატის მაღალი კონცენტრაციით.

12. SMF-ში ფერმენტები ხდება უჯრედგარე, წინააღმდეგ შემთხვევაში უჯრედშიდა. მაგ.- გალაქტაზა, ტანნაზა და ინვერტაზა.

13. მეტაბოლიტის წარმოების ფაზა ხანგრძლივია.

14. ნახშირწყლების და პროტეაზების ერთობლივი წარმოება.

15. ამით წარმოებული ფერმენტები იქნება უკეთესი თვისებებით და დამატებითი სასურველი კომპონენტებით.

16. ჩალის დუღილი გამორიცხავს ძვირადღირებულ ცენტრიფუგაციას და წყალს.

17. ნაკლები კაპიტალი და განმეორებითი ხარჯები.

18. ჩამდინარე წყლების დაბალი გამომუშავება/ნაკლები წყლის საჭიროება.

19. შემცირებული ენერგიის მოთხოვნილება.

20. ქაფის წარმოქმნის არარსებობა.

23. უფრო მარტივი დუღილის საშუალებები.

24. ნაკლები დუღილის სივრცე.

25. დუღილის პარამეტრების მკაცრი კონტროლის არარსებობა.

27. ეკონომიური გამოსაყენებლად უფრო მცირე მასშტაბებშიც კი.

28. დაბინძურების უფრო მარტივი კონტროლი.

29. ფერმენტირებული მყარი ნივთიერებების უშუალოდ გამოყენების გამოყენებადობა.

30. გამხმარი ფერმენტირებული ნივთიერების შენახვა.

31. ქვედა დინების გადამუშავების დაბალი ღირებულება

SSF-ის მიერ წარმოებული ზოგიერთი ნივთიერება დაზუსტებულია ცხრილში 2.6:


თეორია

ქიმიური რეაქცია, რომელიც ხდება დუღილის დროს, საკმაოდ მარტივად შეიძლება აღწერილი. სახამებელი გარდაიქმნება მარტივ შაქარში, როგორიცაა საქაროზა და გლუკოზა. ეს შაქარი შემდეგ გარდაიქმნება ალკოჰოლად (ეთილის სპირტი) და ნახშირორჟანგად. ეს აღწერა ადეკვატურად არ გადმოსცემს თავად დუღილის პროცესის სირთულეს. 1930-იან წლებში ორმა გერმანელმა ბიოქიმიკოსმა, გუსტავ ემბდენმა (1872 – 1933) და ოტო მეიერჰოფმა (1884 – 1951), შეიმუშავეს რეაქციების თანმიმდევრობა, რომლითაც გლუკოზა დუღდება. გლიკოლიზს ზოგჯერ ემდენ-მაიერჰოფის გზას უწოდებენ.

თორმეტი რეაქციის თანმიმდევრობით გლუკოზა გარდაიქმნება ეთილის სპირტად და ნახშირორჟანგად. რეაქციების ამ თანმიმდევრობის განსახორციელებლად საჭიროა მთელი რიგი ფერმენტები, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ზიმაზა, რომელიც გვხვდება საფუარის უჯრედებში. ეს ფერმენტები მგრძნობიარეა გარემო პირობების მიმართ, რომელშიც ისინი ცხოვრობენ. როდესაც ალკოჰოლის კონცენტრაცია დაახლოებით 14%-ს აღწევს, ისინი ინაქტივირებულია. ამ მიზეზით, არც ერთ ფერმენტაციის პროდუქტს (როგორიცაა ღვინო) არ შეიძლება ჰქონდეს ალკოჰოლური კონცენტრაცია დაახლოებით 14%-ზე მეტი.

ალკოჰოლური სასმელები, რომლებიც შეიძლება წარმოიქმნას დუღილის შედეგად, ძალიან განსხვავდება, პირველ რიგში დამოკიდებულია ორ ფაქტორზე — მცენარეზე, რომელიც ფერმენტირებულია და ფერმენტაციისთვის გამოყენებულ ფერმენტებზე. ადამიანური საზოგადოებები, რა თქმა უნდა, იყენებენ იმ მასალებს, რომლებიც მათთვის ხელმისაწვდომია. ამგვარად, სხვადასხვა ხალხმა დუღილისთვის გამოიყენა ყურძენი, კენკრა, სიმინდი, ბრინჯი, ხორბალი, თაფლი, კარტოფილი, ქერი, სვია, კაქტუსის წვენი, კასავას ფესვები და სხვა მცენარეული მასალები. ასეთი რეაქციების პროდუქტებია ლუდის, ღვინის ან გამოხდილი ალკოჰოლური სასმელების სხვადასხვა ფორმები, რომლებსაც შეიძლება მიეწოდოს კონკრეტული სახელები იმის მიხედვით, თუ რა წყაროდან მოდის. მაგალითად, იაპონიაში ბრინჯის ღვინო ცნობილია როგორც საკე. თაფლისგან მომზადებულ ღვინოს მიდის სახელით იცნობენ. ლუდი არის ქერის, სვიის და/ან ალაოს შაქრის დუღილის პროდუქტი.

კაცობრიობის ისტორიის დასაწყისში ადამიანები იყენებდნენ ბუნებრივ საფუარს ფერმენტაციისთვის. ასეთი რეაქციების პროდუქტები დამოკიდებული იყო ნებისმიერ ფერმენტზე, რომელიც შეიძლება აღმოჩნდეს “ ველურ ” საფუარში. დღეს მეღვინეებს შეუძლიათ აირჩიონ სხვადასხვა სახის სპეციალურად კულტივირებული საფუარი, რომელიც აკონტროლებს ზუსტ მიმართულებას, რომელსაც მიიღებს დუღილი.

ეთილის სპირტი არ არის დუღილის ერთადერთი სასარგებლო პროდუქტი. დუღილის დროს წარმოქმნილი ნახშირორჟანგი ასევე მრავალი ცომეულის მნიშვნელოვანი კომპონენტია. პურის ცომის შერევისას, მაგალითად, ემატება მცირე რაოდენობით შაქარი და საფუარი. ამაღლების პერიოდში შაქარი ფერმენტირებულია საფუარის ფერმენტებით, ნახშირორჟანგის გაზის წარმოქმნით. ნახშირორჟანგი აძლევს ცომს მოცულობას და ტექსტურას, რაც აკლდება ფერმენტაციის პროცესის გარეშე.

ფერმენტაციას აქვს მრავალი კომერციული გამოყენება, ვიდრე აქამდე იყო აღწერილი. ბევრი გვხვდება საკვების მომზადებისა და გადამამუშავებელი ინდუსტრიაში. სხვადასხვა ბაქტერია გამოიყენება ზეთისხილის, კიტრის მწნილისა და მჟავე კომბოსტოს წარმოებაში, შესაბამისად ნედლი ზეთისხილიდან, კიტრიდან და კომბოსტოდან.

ძირითადი პირობები

ვიტალიზმი — კონცეფცია იმის შესახებ, რომ ცოცხალ ორგანიზმებში ნაპოვნი ნაერთები გარკვეულწილად არსებითად განსხვავდება არაცოცხალ ობიექტებში ნაპოვნი ნაერთებისგან.

ჩამდინარე წყლები — წყალი, რომელიც ატარებს პირადი, მუნიციპალური და სამრეწველო ოპერაციების ნარჩენებს.

ზუსტად სწორი ბაქტერიების და შესაბამისი პირობების შერჩევა (მაგალითად, მჟავიანობა და მარილის კონცენტრაცია) არის ხელოვნება საკვები პროდუქტების წარმოების ზუსტად სასურველი გემოთი. კვების მეცნიერებებში კვლევის საინტერესო ხაზი მიზნად ისახავს საკვები საკვები პროდუქტების წარმოებას ნავთობის ფერმენტაციის გზით.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ანტიბიოტიკები და სხვა პრეპარატები შეიძლება მომზადდეს ფერმენტაციის გზით, თუ სხვა კომერციულად ეფექტური მეთოდი არ არის ხელმისაწვდომი. მაგალითად, მნიშვნელოვანი წამალი კორტიზონი შეიძლება მომზადდეს მცენარეული სტეროიდის დუღილით, რომელიც ცნობილია როგორც დიოსგენინი. რეაქციაში გამოყენებული ფერმენტები უზრუნველყოფილია ყალიბით Rhizopus nigricans.

ფერმენტაციის ერთ-ერთი ყველაზე წარმატებული კომერციული გამოყენება იყო ეთილის სპირტის წარმოება გაზოჰოლში გამოსაყენებლად. გაზოჰოლი არის დაახლოებით 90% ბენზინის და 10% ალკოჰოლის ნარევი. ამ პროდუქტისთვის საჭირო ალკოჰოლის მიღება შესაძლებელია სასოფლო-სამეურნეო და მუნიციპალური ნარჩენების დუღილის შედეგად. გაზოჰოლის გამოყენება იძლევა პერსპექტიულ მეთოდს განახლებადი რესურსების (მცენარეული მასალის) გამოყენებისათვის არაგანახლებადი რესურსის (ბენზინის) ხელმისაწვდომობის გასაფართოებლად.

დუღილის პროცესის კიდევ ერთი გამოყენებაა ჩამდინარე წყლების გაწმენდა. გააქტიურებული ლამის პროცესში აერობული ბაქტერიები გამოიყენება ჩამდინარე წყლებში ორგანული მასალის დუღილისთვის. მყარი ნარჩენები გარდაიქმნება ნახშირორჟანგად, წყალში და მინერალურ მარილებად.


რძემჟავა ბაქტერიები: მნიშვნელობა და მისი აქტივობა საკვებში

ტერმინს რძემჟავა ბაქტერიას (LAB) არ აქვს მკაცრი ტაქსონომიური მნიშვნელობა, თუმცა LAB აჩვენა, რომ სეროლოგიური ტექნიკით და 16S რიბოსომური რნმ-ის კატალოგირება ფილოგენეტიკურად დაკავშირებულია. მათ აქვთ რამდენიმე საერთო მახასიათებელი: ისინი არიან გრამდადებითი, სპორის არწარმომქმნელი ღეროები ან კოკები, უმეტესობა აეროტოლერანტული ანაერობებია, რომლებსაც არ აქვთ ციტოქრომები და პორფირინები და, შესაბამისად, კატალაზა- და ოქსიდაზა-უარყოფითი.

ზოგი იღებს ჟანგბადს ფლავოპროტეინების ოქსიდაზების შუამავლობით და იგი გამოიყენება წყალბადის ზეჟანგის წარმოებისთვის და/ან შაქრის დეჰიდროგენაციის დროს წარმოქმნილი NADH-ის ხელახალი დაჟანგვისთვის. უჯრედული ენერგია მიიღება ნახშირწყლების ფერმენტაციის შედეგად, ძირითადად რძემჟავას წარმოქმნით.

ამისათვის ისინი იყენებენ ერთ-ერთ ორ სხვადასხვა გზას და ეს უზრუნველყოფს სასარგებლო დიაგნოსტიკურ ფუნქციას მათ კლასიფიკაციაში (სურათი 9.1). ჰომოფერმენტატორები წარმოქმნიან ლაქტატს, როგორც პრაქტიკულად ერთ პროდუქტს გლუკოზის დუღილიდან.

ისინი მიჰყვებიან ემდენ-მეიერჰოფ-პარნასის (EMP) გლიკოლიზურ გზას, რომლის დროსაც ექვსნახშირბადის მოლეკულა გლუკოზა ფოსფორილირდება და იზომერირდება ფერმენტ ალდოლაზას მიერ გლიცერალდეჰიდ-3-ფოსფატად გაყოფამდე.

შემდეგ ის გარდაიქმნება პირუვატად, რომლის დროსაც ATP წარმოიქმნება სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებით ორ ადგილას, რათა მიიღოთ ატფ-ის ორი მოლეკულის საერთო გამოსავალი გლუკოზის ფერმენტირებული თითოეული მოლეკულისთვის. გლიცერალდეჰიდ-3-ფოსფატის დაჟანგვის დროს მოხმარებული NAD +-ის რეგენერაციის მიზნით, პირუვატი მცირდება ლაქტატად NADH-ის გამოყენებით.

ჰეტეროფერმენტატორები წარმოქმნიან დაახლოებით თანაბარი რაოდენობით ლაქტატს, ეთანოლს/აცეტატს და ნახშირორჟანგს გლუკოზისგან. მათ აკლიათ ალდოლაზა და გარდაქმნიან ჰექსოზას, გლუკოზას, პენტოზად, რიბოზად, თანმიმდევრობით, რომელიც მოიცავს დაჟანგვას და დეკარბოქსილირებას. ფერმენტ ფოსფოკეტოლაზას მიერ პენტოზა იშლება გლიცერალდეჰიდ ფოსფატად და აცეტილ ფოსფატად.

ტრიოზა ფოსფატი გარდაიქმნება ლაქტატად რეაქციების იგივე თანმიმდევრობით, რაც ხდება გლიკოლიზის დროს, რათა მიიღოთ ორი მოლეკულა ATP. აცეტილფოსფატის ბედი დამოკიდებულია ელექტრონის მიმღებებზე. ალტერნატივების არარსებობის შემთხვევაში, აცეტილფოსფატი ასრულებს ამ როლს და მცირდება ეთანოლამდე, ხოლო NAD +-ის ორი მოლეკულის რეგენერაციას NADH-დან.

ჟანგბადის თანდასწრებით, NAD + შეიძლება რეგენერირებული იყოს NADH ოქსიდაზებით და პეროქსიდაზებით, აცეტილფოსფატი ხელმისაწვდომი რჩება აცეტატად გადაქცევისთვის. ეს უზრუნველყოფს სხვა ადგილს სუბსტრატის დონის ფოსფორილირებისთვის და ზრდის ჰეტეროფერმენტაციის ატფ-ის საერთო გამოსავლიანობას ერთიდან ორამდე ATP მოლეკულამდე გლუკოზის დისიმილირებული მოლეკულაზე.

როდესაც ეს შესაძლებელია, ატფ-ის გაზრდილი მოსავლიანობა აისახება უფრო სწრაფ ზრდის ტემპში და უფრო მაღალ მოლარულ ზრდაში. იგივე ეფექტი შეიძლება მიღწეული იქნას სხვა ელექტრონის მიმღებებთან, მაგალითად ფრუქტოზასთან, რომელიც დაყვანილია მანიტოლამდე. ჰეტეროფერმენტატორები და ჰომოფერმენტატორები ადვილად შეიძლება განვასხვავოთ ლაბორატორიაში ჰეტეროფერმენტატორების უნარით, გამოიმუშაონ ნახშირორჟანგი გლუკოზის შემცველ გარემოში.

რძემჟავა ბაქტერიების ძირითადი გვარები აღწერილია ცხრილში 9.4. Lactobacillus აღიარებულია, როგორც ფილოგენეტიკურად ძალიან ჰეტეროგენული და ამას მოწმობს გვარის ფარგლებში გამოვლენილი %GC მნიშვნელობების ფართო დიაპაზონი.

ზოგიერთი არააციდოურული, ჰეტეროფერმენტული ლაქტობაცილი ახლახან გადაკლასიფიცირებულია ახალ გვარში Carnobacterium და სავარაუდოდ მომავალში იქნება გვარის მნიშვნელოვანი შემდგომი დახვეწა.

ამჟამად ლაქტობაცილები იყოფა სამ ჯგუფად: ობლიგატური ჰომოფერმენტატორები, ფაკულტატური ჰეტეროფერმენტები და ობლიგატური ჰეტეროფერმენები და შაიტერები. სავალდებულო ჰომოფერმენტატორები დაახლოებით შეესაბამება ორლა-ჯენსენის კლასიფიკაციის სქემის თერმო ბაქტერიების ჯგუფს და მოიცავს ისეთ სახეობებს, როგორიცაა Lb. აციდოფილუსი, ლბ. delbruckii და Lb. helveticus.

ისინი დუღენ ჰექსოზებს თითქმის ექსკლუზიურად ლაქტატამდე, მაგრამ არ შეუძლიათ პენტოზების დუღილი. ფაკულტატური ჰეტეროფერმენტატორები ადუღებენ ჰექსოზებს EMP გზის მეშვეობით ლაქტატამდე, მაგრამ აქვთ ინდუქციური ფოსფოკეტოლაზა, რომელიც საშუალებას აძლევს მათ ადუღონ პენტოზები ლაქტატად და აცეტატამდე.

ისინი მოიცავს ზოგიერთ სახეობას, რომელიც მნიშვნელოვანია საკვების დუღილისთვის, როგორიცაა Lb. პლანტარუმი, ლბ. casei და Lb. გულისთვის. ავალდებულებს ჰეტეროფერმენტებს, რომლებიც მოიცავს Lb. ბრევისი, ლბ. fermentum და Lb. კეფირი იყენებს ფოსფოკეტოლაზას გზას ჰექსოზის დუღილისთვის.

Leuconostoc განიხილება, როგორც ცალკე გვარი მორფოლოგიური ნიშნით, რადგან მისი წევრები, როგორც წესი, არარეგულარული კოკებია. ეს მთლად დამაკმაყოფილებელი არ არის, რადგან მტკივნეული კითხვა "#8216როდის ხდება მოკლე ჯოხი კოკუსად?" ხშირად ჩნდება, მაგალითად, Lactobacillus confuses თავდაპირველად კლასიფიცირებული იყო, როგორც Leuconostoc.

შესაძლებელია ლეიკონოსტოკების გარჩევა ჰეტეროფერმენტული ლაქტობაცილების უმეტესი ნაწილისგან ორი ფენეტიკური მახასიათებლით: მათი წარმოქმნა მხოლოდ d-ლაქტატისა და არგინინისაგან ამიაკის გამომუშავების უუნარობით.

გვარის Pediococcus ასევე მოიცავს საკვების დუღილში მნიშვნელობის მქონე სახეობებს, როგორიცაა P. pentosaceus და, ბოლო დრომდე, P. halophilus, ახლა საკუთარ გვარში, როგორც Tetragenococcus halophilus. სტრეპტოკოკების ნუკლეინის მჟავას კვლევებმა აჩვენა, რომ ისინი მოიცავს სამ განსხვავებულ ჯგუფს, რომლებიც ღირს გვარის სტატუსი.

ენტეროკოკები ახლა ქმნიან Enterococcus-ის გვარს, თუმცა S. bovis-ისა და S. equinus-ის ფეკალური შტამები, რომლებიც ასევე რეაგირებენ D ჯგუფის ანტიშერებთან, რომლებიც გამოიყენება Lancefield’s კლასიკურ სეროლოგიურ კლასიფიკაციის სქემაში არ შედის.

ის, რაც ცნობილი იყო როგორც Lancefield’s ჯგუფის N სტრეპტოკოკები, რძემჟავა ან რძის პროდუქტების სტრეპტოკოკები, დღეს წარმოადგენენ Lactococcus-ის გვარის წარმომადგენლებს და მათი რიგი, რომლებიც განიხილებოდა Streptococcus-ის განსხვავებულ სახეობებად, ახლა კლასიფიცირებულია, როგორც Lactococcus lactis-ის ქვესახეობები. იოგურტის შემქმნელი Streptococcus salivarius subsp. თერმოფილუსს არ გააჩნია N ჯგუფის ანტიგენი და რჩება სტრეპტოკოკების გვარში.

ზოგიერთი ავტორი ასევე შეიცავს Bifidobacterium-ს რძემჟავა ბაქტერიებს შორის, თუმცა ამას ნაკლები დასაბუთება აქვს, რადგან ისინი საკმაოდ განსხვავდებიან როგორც ფილოგენეტიკურად, ასევე ბიოქიმიურად. მაგალითად, ბიფიდობაქტერიების მიერ ჰექსოზის დუღილი არ მიჰყვება არც EMP გლიკოლიზურ გზას და არც ფოსფოკეტოლაზას გზას, მაგრამ წარმოქმნის ძმარმჟავას და რძემჟავას ნარევს.

რძემჟავა ბაქტერიების აქტივობა საკვებში:

1. რძემჟავა ბაქტერიების ანტიმიკრობული აქტივობა:

რძემჟავა ბაქტერიები ხშირად აინჰიბირებენ სხვა მიკროორგანიზმებს და ეს არის მათი უნარი გააუმჯობესონ მრავალი საკვები პროდუქტის შენარჩუნების ხარისხი და უსაფრთხოება. ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც ხელს უწყობენ ამ ინჰიბირებას, წარმოდგენილია ცხრილში 9.5. ყველაზე მნიშვნელოვანი არის რძემჟავა და ძმარმჟავების წარმოება და, შესაბამისად, pH-ის შემცირება.

ბაქტერიოცინები არის ბაქტერიციდული პეპტიდები ან პროტეინები, რომლებიც ჩვეულებრივ აქტიურია მწარმოებელ ორგანიზმთან მჭიდროდ დაკავშირებული სახეობების წინააღმდეგ. ლაქტური მჟავა ბაქტერიების მიერ ბაქტერიოცინების წარმოება ინტენსიურად იქნა შესწავლილი ბოლო წლებში და აღწერილია მრავალი.

მათ მიმართ ინტერესი გამომდინარეობს იქიდან, რომ ისინი წარმოიქმნება საკვების შემცველი ორგანიზმების მიერ და, შესაბამისად, შეიძლება ჩაითვალოს როგორც "ბუნებრივი" და, შესაბამისად, უფრო მისაღები, როგორც საკვების კონსერვანტები. არაერთი პერსპექტიული კანდიდატი იქნა ნაპოვნი, მაგრამ ბევრ სხვას აქვს საქმიანობის სპექტრი, რომელიც ძალიან შეზღუდულია რაიმე პრაქტიკული სარგებლობისთვის.

ერთადერთი ბაქტერიოცინი, რომელიც დღემდე გამოიყენება კვების მრეწველობაში, არის ნისინი, რომელიც წარმოებულია Lactococcus lactis-ის გარკვეული შტამებით. დიდ ბრიტანეთში და ზოგიერთ სხვა ქვეყანაში მას იყენებდნენ როგორც საკვების კონსერვანტს 1950-იანი წლების დასაწყისიდან, თუმცა USFDA-ს დამტკიცება მიენიჭა უფრო ცოტა ხნის წინ, 1988 წელს.

მას აქვს აქტივობის შედარებით ფართო სპექტრი გრამდადებითი ბაქტერიების მიმართ და ასევე ნაჩვენებია, რომ აქტიურია ზოგიერთი გრამუარყოფითი ბაქტერიების მიმართ, როდესაც მათი გარე მემბრანა დაზიანებულია თერმული შოკით ან ქელატაციური აგენტით დამუშავებით, როგორიცაა EDTA.

ბაქტერიების სპორები განსაკუთრებით მგრძნობიარეა და მისი ძირითადი გამოყენება იყო მათი ზრდის შეფერხება ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა დამუშავებული ყველი და დაკონსერვებული საკვები. ვეგეტატიურ ბაქტერიებში ნაჩვენებია, რომ ის მოქმედებს პლაზმურ მემბრანაში ფორების შექმნით, რომლის მეშვეობითაც ხდება ციტოპლაზმური კომპონენტების გაჟონვა და ტრანსმემბრანული პოტენციალის დაშლა.

ნისინი არის პოლიპეპტიდი, რომელიც შეიცავს 34 ამინომჟავას და საოცრად სითბოს სტაბილურია მჟავას pH-ზე. ის მიეკუთვნება ანტიბიოტიკების ჯგუფს, რომლებიც ცნობილია როგორც ლანტიბიოტიკები, რომელთა უმეტესობა წარმოიქმნება არალაქტურ მჟავა ბაქტერიებით და ხასიათდება უჩვეულო ამინომჟავების ფლობით, როგორიცაა ლანთიონინი (3,3′-თიოდიალანინი) და β-მეთილ ლანთიონინი ( სურათი 9.2).

ისინი წარმოიქმნება პრე-პრო-პეპტიდის შემდგომი მთარგმნელობითი ცვლილებების სერიით, რომელიც შემდეგ იშლება ლიდერი პეპტიდის მოსაშორებლად. ბევრი ბაქტერიოცინის წარმოება, როგორც ჩანს, არის პლაზმიდით კოდირებული ფუნქცია, მაგრამ ნისინის კოდირებული გენი კლონირებულია და თანმიმდევრული იყო როგორც ქრომოსომული, ასევე პლაზმური დნმ-დან.

ნისინის გამომუშავების უნარის დანერგვა არჩეულ საწყის ორგანიზმში შეიძლება სასარგებლო აღმოჩნდეს ზოგიერთ ფერმენტირებულ საკვებში, სადაც კონკურენცია სხვა გრამდადებითი ნივთიერებებისგან უნდა იყოს კონტროლირებადი, თუმცა ეს არ არის სასურველი ყველის წარმოებაში, სადაც ნისინის წარმოებამ შეიძლება დათრგუნოს ლაქტობაცილები, რომლებიც ხელს უწყობენ ყველის მომწიფება.

წყალბადის ზეჟანგი ცნობილია თავისი ანტიმიკრობული თვისებებით. ვინაიდან რძემჟავა ბაქტერიებს გააჩნიათ რამდენიმე ფლავოპროტეინოქსიდაზა, მაგრამ არ გააჩნიათ დეგრადაციური ფერმენტი კატალაზა, ისინი წარმოქმნიან წყალბადის ზეჟანგს ჟანგბადის თანდასწრებით. ეს მისცემს გარკვეულ კონკურენტულ უპირატესობას, რადგან დადასტურებულია, რომ ისინი ნაკლებად მგრძნობიარენი არიან მისი ეფექტის მიმართ, ვიდრე სხვა ბაქტერიები.

წყალბადის ზეჟანგის დაგროვება ნაჩვენებია ზოგიერთ ფერმენტირებულ საკვებში, მაგრამ მისი ეფექტი, ზოგადად, უმნიშვნელოა. რძემჟავა დუღილი არსებითად ანაერობული პროცესებია, ამიტომ წყალბადის ზეჟანგის ფორმირება შემოიფარგლება დუღილის დაწყებისას სუბსტრატში გახსნილი ჟანგბადის რაოდენობით.

თუმცა, შესაძლოა, დუღილის ამ კრიტიკულ საწყის ეტაპზე წყალბადის ზეჟანგი წარმოქმნას მნიშვნელოვან დამატებით შერჩევით უპირატესობას.რძეში წყალბადის ზეჟანგი ასევე აძლიერებს ლაქტო-პეროქსიდაზას ანტიმიკრობულ სისტემას.

ჰეტეროფერმენტული LAB აწარმოებს ეთანოლს, კიდევ ერთ კარგად დამკვიდრებულ ანტიმიკრობულ და შიბიას. მას შეუძლია გარკვეული წვლილი შეიტანოს კონკურენტების დათრგუნვაში, თუმცა მისი კონცენტრაცია რძემჟავა ფერმენტირებულ პროდუქტებში ზოგადად დაბალია.

არსებობს მთელი რიგი სხვა ფაქტორები, რომლებმაც შეიძლება, მაგალითად, ეთანოლმა, LAB-ს შერჩევითი უპირატესობა მისცეს ზოგიერთ სიტუაციაში. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, მათი წვლილი სავარაუდოდ უმნიშვნელო იქნება, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც შევადარებთ LAB-ის უნარს გამოიმუშაოს რძემჟავა დაახლოებით 100 მილიმოლარამდე და pH 3.5-დან 4.5-მდე დიაპაზონში.

2. რძემჟავა ბაქტერიების ჯანმრთელობის ხელშემწყობი ეფექტები:

ფერმენტირებულ საკვებს დიდი ხანია აქვს ადამიანის ჯანმრთელობისთვის დადებითად სასარგებლო რეპუტაცია ისე, როგორც ჩვეულებრივი საკვები არ არის. ილია მეჩნიკოვი, ფაგოციტური იმუნიტეტის თეორიის რუსი ფუძემდებელი, იყო ამ იდეის ადრეული დამცველი ბუნებაში დისჰარმონიის შესახებ მის თეორიებზე დაყრდნობით.

ის თვლიდა, რომ ადამიანის მსხვილი ნაწლავი ერთ-ერთი ასეთი დისჰარმონიაა, ვინაიდან ნაწლავის ბაქტერიების მიერ ნაწლავის ლპობა წარმოქმნის ტოქსინებს, რომლებიც ამცირებენ სიცოცხლეს. ამის ერთ-ერთი გამოსავალი, რომელსაც იგი მხარს უჭერდა თავის წიგნში „#8216 სიცოცხლის გახანგრძლივება“ 1908 წელს გამოქვეყნებული, იყო მჟავე საკვების მნიშვნელოვანი რაოდენობით მოხმარება, განსაკუთრებით იოგურტი.

ის ფიქრობდა, რომ ამ პროდუქტებში რძემჟავა ბაქტერიების ანტიმიკრობული აქტივობა აფერხებს ნაწლავის ბაქტერიებს ისევე, როგორც ისინი აფერხებენ საკვებში გაფუჭებას და ბულგარელი გლეხების აშკარა ხანგრძლივობას იოგურტის მოხმარებას მიაწერდა.

მას შემდეგ გაკეთდა მთელი რიგი პრეტენზიები რძემჟავა ბაქტერიებზე, განსაკუთრებით ფერმენტირებულ რძესთან დაკავშირებით (ცხრილი 9.6). იმდენად, რომ საკვებში მოხმარებული რძემჟავა ბაქტერიების ცოცხალ კულტურებს (და ზოგიერთი სხვა, როგორიცაა Bifidobacterium spp.) ხშირად უწოდებენ ‘პრობიოტიკებს’ (ბერძნ. სიცოცხლისთვის).

ამ სავარაუდო სარგებელის შესახებ არსებული მტკიცებულებების დიდი ნაწილი ამჟამად არაადეკვატური ან წინააღმდეგობრივია და ბევრი რჩება საკმაოდ ცუდად განსაზღვრული.

რამდენიმე კვლევამ აჩვენა მარცვლეულის კვებითი ღირებულების გაუმჯობესება ლაქტური დუღილის შედეგად, ძირითადად არსებითი ამინომჟავების შემცველობის გაზრდით. თუმცა, ასეთი გაუმჯობესება შეიძლება იყოს მხოლოდ ზღვრული მნიშვნელობის მქონე მოსახლეობისთვის, რომლებსაც აქვთ მრავალფეროვანი და კარგად დაბალანსებული დიეტა.

ასევე ცნობილია, რომ მცენარეული პროდუქტების დუღილი ამცირებს კვების საწინააღმდეგო ფაქტორების დონეს, რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს მათ, როგორიცაა ციანოგენური გლიკოზიდები და ფიტინის მჟავა, თუმცა ეს ეფექტი ხშირად პროცესის სხვა ასპექტების შედეგია, როგორიცაა გაჟღენთვა ან დამსხვრევა და არა მიკრობული. მოქმედება. ზოგიერთი ამტკიცებდა, რომ რძის დუღილი ზრდის მინერალების ბიოშეღწევადობას, თუმცა ეს სადავოა.

ერთ-ერთი სფერო, სადაც არსებობს კარგი მტკიცებულება სასარგებლო ეფექტის შესახებ, არის ფერმენტირებული რძის უნარი, შეამსუბუქოს მდგომარეობა, რომელიც ცნობილია როგორც ლაქტოზას შეუწყნარებლობა. ადამიანის ყველა ჩვილს აქვს ფერმენტ ლაქტაზა (β-გალაქტოზიდაზა), რომელიც ჰიდროლიზებს რძის შაქარს ლაქტოზას გლუკოზასა და გალაქტოზაში, რომლებიც შემდეგ შეიწოვება წვრილ ნაწლავში.

რძის მოხმარებისას ამ ფერმენტის არარსებობის შემთხვევაში, ლაქტოზა არ შეიწოვება, მაგრამ გადადის მსხვილ ნაწლავში, სადაც მას თავს დაესხმება ლაქტოზას დუღილის ორგანიზმების დიდი რეზიდენტი პოპულაცია, რაც იწვევს მუცლის დისკომფორტს, მეტეორიზმი და დიარეა. მხოლოდ ჩრდილოეთ ევროპული წარმოშობის ადამიანები და ზოგიერთი იზოლირებული აფრიკელი და ინდოელი საზოგადოება ინარჩუნებს ნაწლავის β-გალაქტოზიდაზას მაღალ დონეს მთელი ცხოვრების განმავლობაში.

მსოფლიოს მოსახლეობის უმეტესობაში ის იკარგება ბავშვობაში და ეს გამორიცხავს რძის მოხმარებას და მასთან დაკავშირებულ კვებით სარგებელს. თუმცა, თუ ლაქტაზას დეფიციტის მქონე პირები იღებენ რძეს ფერმენტირებული ფორმით, როგორიცაა იოგურტი, ეს გვერდითი ეფექტები ნაკლებად მწვავეა ან არ არსებობს.

ეს არ არის უბრალოდ პროდუქტში ლაქტოზის შემცირებული დონის შედეგი, რადგან ბევრი იოგურტი გამდიდრებულია რძის მყარი ნივთიერებებით, რათა მათში ლაქტოზას შემცველობა ახალი რძის ექვივალენტური იყოს. როგორც ჩანს, ეს გამოწვეულია β-გალაქტოზიდაზას სიცოცხლისუნარიან სტარტერ ორგანიზმებში, რადგან პასტერიზებული იოგურტები არ ავლენენ სასარგებლო ეფექტს.

ნაწლავში, შეყვანილი უჯრედები ნაღვლის თანდასწრებით უფრო გამტარი ხდება და ეს მათ საშუალებას აძლევს, დაეხმაროს სხეულს ლაქტოზის ჰიდროლიზში. ნაწლავის მიკროფლორის დამცავი როლი უკვე განხილულია და არსებობს მტკიცებულება, რომ რძემჟავა ბაქტერიებს შეუძლიათ ამაში წვლილი შეიტანონ.

ნაჩვენებია, რომ იოგურტს აქვს ძლიერი ინჰიბიტორული ეფექტი გოჭების კუჭსა და თორმეტგოჯა ნაწლავში კოლიფორმული ბაქტერიების ზრდაზე და დიარეით დაავადებული ადამიანების ჩვილ ბავშვთა კვლევებმა აჩვენა, რომ ავადმყოფობის ხანგრძლივობა იმ ჯგუფებში, რომლებიც იოგურტს იღებდნენ, უფრო მოკლე იყო, ვიდრე საკონტროლო ჯგუფებში.

თუმცა, ჩვეულებრივი შემქმნელი ორგანიზმები იოგურტში, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus და Streptococcus salivarius subsp. თერმოფილები არ არიან ნაღვლის ტოლერანტული და არ ახდენენ ნაწლავის კოლონიზაციას. ისინი შენარჩუნდება საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში და გამოიყოფა განავალში მხოლოდ მანამ, სანამ ისინი მიიღება, ასე რომ ნებისმიერი გამაუმჯობესებელი ეფექტი, სავარაუდოდ, გარდამავალი იქნება.

ბოლო დროს ყურადღება გამახვილდა რძემჟავა ბაქტერიებზე, როგორიცაა Lactobacillus acidophilus და ბიფიდობაქტერიები, როგორიცაა Bifidobacterium longum, რომელსაც შეუძლია ნაწლავის კოლონიზაცია და ეს ორგანიზმები შედის იოგურტებში და სხვა ფერმენტირებულ რძეში.

პათოგენის ინჰიბირება in vivo მიერ LAB-ს მიერ, რომელსაც არ შეუძლია ნაწლავის კოლონიზაცია, უნდა იყოს ისეთი მექანიზმებით, რომლებიც გამოიყენება in vitro. იმ ორგანიზმებთან, რომლებსაც შეუძლიათ ნაწლავის კოლონიზაცია, შესაძლოა ჩართული იყოს ნაწლავში პოტენციური მიმაგრების ადგილების შენიღბვაც.

ცნობილია, რომ რძემჟავა ბაქტერიები ასტიმულირებენ იმუნურ სისტემას და სხვადასხვა კვლევებში აღწერილია მათი უნარი გაააქტიურონ მაკროფაგები და ლიმფო და შიციტები, გააუმჯობესონ იმუნოგლობულინი A (IgA) და გამა ინტერფერონის წარმოება. ამ ეფექტებმა შეიძლება ხელი შეუწყოს მასპინძლის წინააღმდეგობას პათოგენების მიმართ და სიმსივნის საწინააღმდეგო აქტივობაზე, რომელიც აღინიშნა LAB-სთვის, ძირითადად Lactobacillus acidophilus, ზოგიერთ ცხოველურ მოდელში.

სიმსივნის საწინააღმდეგო ეფექტისთვის შემოთავაზებული დამატებითი ან ალტერნატიული შესაძლო მექანიზმი არის ფერმენტების აქტივობის დაქვეითება, როგორიცაა β-გლუკურონიდაზა, აზორედუქტაზა და ნიტრო-რედუქტაზა ფეკალურ მასალაში LAB-ის მიღებისას.

ამ ფერმენტებს, რომლებიც წარმოიქმნება ნაწლავის ფლორის კომპონენტების მიერ, შეუძლიათ პრო-კანცეროგენების კანცეროგენებად გადაქცევა ნაწლავებში და მათი შემცირებული აქტივობა, სავარაუდოდ, გამოწვეულია LAB-ის მიერ წარმოქმნილი ორგანიზმების ინჰიბირებით.

შრატში ქოლესტერინის მაღალი დონე დადგენილია, როგორც გულის კორონარული დაავადების გამომწვევი ფაქტორი. ვარაუდობენ, რომ ფერმენტირებული რძის მოხმარებას აქვს ჰიპოქოლესტემიური მოქმედება და ზოგიერთი ვარაუდობს სხვადასხვა მექანიზმს, რომლითაც ეს შეიძლება მოხდეს. თუმცა მტკიცებულებები ამჟამად სუსტია და ეს სფერო შემდგომ შესწავლას საჭიროებს.

3. მალო-ლაქტური დუღილი:

LAB-ს შეუძლია L-ვაშლის მჟავის დეკარბოქსილაცია, რათა წარმოქმნას L-ლაქტატი რეაქციაში, რომელიც ცნობილია როგორც მალო-ლაქტური დუღილი (სურათი 9.3). ეს პროცესი განსაკუთრებით ასოცირდება ღვინოებთან, სადაც ვაშლის მჟავას შეუძლია შექმნას მთლიანი მჟავის ნახევარი და მისი ეფექტი არსებითად ამცირებს ღვინის მჟავიანობას.

იგი განსაკუთრებით წახალისებულია ცივი რეგიონების ღვინოებში, რომლებსაც აქვთ ბუნებრივად მაღალი მჟავიანობა და, თუმცა ნაკლებად სასურველია თბილი რეგიონების ღვინოებში, ხშირად გამოიყენება ჩამოსხმული პროდუქტის ბაქტერიოლოგიური სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად. მას ასევე შეუძლია შეცვალოს და გააუმჯობესოს ღვინის სხეული და გემო.

ბუნებრივი მალო-ლაქტური დუღილი შეიძლება წახალისდეს ახალი ღვინის სულფიტებისგან თავის შეკავებით და საფუარზე (ნალექზე) ჩვეულებრივზე დიდხანს დატოვებით. ასევე ხელმისაწვდომია კომერციული სასტარტო კულტურები, რომლებიც ჩვეულებრივ შედგება Leuconostoc oenos-ის შტამებისგან.

ბოლო დრომდე გაურკვეველი იყო, თუ როგორ გამოიღებს LAB-ს რაიმე სარგებელი ამ რეაქციისგან. სუბსტრატის დონეზე ფოსფორილირება არ ხდება (ამიტომ, მკაცრად რომ ვთქვათ, არ არის სწორი, რომ მას დუღილი ვუწოდოთ) და დეკარბოქსილა და შიტიონის რეაქციის თავისუფალი ენერგია დაბალია.

ახლა, როგორც ჩანს, რეაქცია ინარჩუნებს ენერგიას პროტონის მამოძრავებელი ძალის მეშვეობით, რომელიც წარმოიქმნება უჯრედის მემბრანაში მალატის, ლაქტატის და პროტონების ტრანსპორტირებით.


იოგურტის წარმოების პროცესი

ზურგის დახრილობა

დამატებული კულტურა შეიძლება იზოლირებული იყოს ზრდის ფირფიტების გამოყენებით ან აღებული წინა პარტიიდან, რომელსაც ეწოდება უკანა დახრილობა [5]. კომერციულად, დუღილის დაწყების პირველადი მეთოდი უკუღმაა, რადგან არა მხოლოდ სასურველი მიკროორგანიზმების უფრო დიდი საწყისი რაოდენობაა, რაც უზრუნველყოფს უფრო სწრაფ ფერმენტაციას, არამედ იძლევა უფრო საიმედო პროდუქტს [5]. ეს პროცესი ასევე ხელს უწყობს ბაქტერიების ზრდას, რომლებიც ათავისუფლებენ ანტიმიკრობულ ნივთიერებებს, რაც უზრუნველყოფს ერთი და იმავე სახეობის ზრდას და ამცირებს სხვა სახეობის ზრდის ალბათობას და გავლენას ახდენს საბოლოო პროდუქტზე [5].

მექანიზმი და დუღილის შედეგი

იმის გამო, რომ გამოყენებულ სტარტერ კულტურებს აქვთ ძალიან კარგი მჟავიანობის აქტივობა, ლაქტოზის დუღილის პირველადი შედეგია რძემჟავას წარმოქმნა და, შესაბამისად, ქვეითდება pH [4]. ''ს. თერმოფილუსი ასინთეზირებს ურეაზას, რომელიც გამოიმუშავებს ამიაკს რძეში არსებული შარდოვანისგან, რაც ხელს უწყობს ამ მჟავას ეფექტს [5]. ამიაკის წარმოქმნის მიუხედავად, pH ეცემა კაზინის იზოელექტურ წერტილს ქვემოთ, ფოსფოპროტეინი, რომელიც გვხვდება ძუძუმწოვრების რძეში, და მჟავა კაზეინი აჩენს მყარ ნივთიერებას, რომელსაც აქვს რბილი მჟავე გემო [4]. ბოლო წლებში, ტრანსგლუტამინაზას მიერ კაზეინის ჯვარედინი კავშირი გამოიყენება რძის ფერმენტაციისთვის და ის ცვლის კაზეინს და შრატის პროტეინს ცილის სტრუქტურის ბადისებრი შემცირების პროვოცირებით, რაც ზრდის გელის სიმტკიცეს [17]. კაზეინის ქსელთან ერთად, ეგზოპოლისაქარიდები წარმოიქმნება რძემჟავა ბაქტერიების მიერ და წარმოადგენს იოგურტის გასქელების ბუნებრივ საშუალებას [18].


5. დასკვნები

მიუხედავად მათი ბიოტექნოლოგიური მნიშვნელობისა და გავრცელების, როგორც მცოცავი ცხოველების ბიოლოგიის კრიტიკული კომპონენტი მცენარეებიდან რესურსების აღდგენისთვის, ანაერობული სოკოები შედარებით შეუსწავლელია, როგორც პლატფორმის ორგანიზმები ლიგნოცელულოზური დაშლისა და ბიოსაწვავის წარმოებისთვის. ბუნებრივ ბუჩქის და უკანა ნაწლავის გარემოს მიბაძვა მასშტაბურ ბიორეაქტორში რჩება დიდ გამოწვევად. ძლიერი, დაბალი ენერგიის, ჰეტეროლოგიური, მასშტაბირებადი პროცესების განვითარება, რომლებსაც შეუძლიათ გამოიყენონ რთული ლიგნოცელულოზის სუბსტრატები, გადამწყვეტია ბიოსაწვავის ეფექტური პროცესის მასშტაბის წარმოებისთვის. გარდა AD რეაქტორებისა, ბიოპროცესების სტრატეგიების უმეტესობა კარგად არის შემუშავებული და ოპტიმიზირებული აერობული მიკროორგანიზმებისთვის, რომლებსაც აქვთ ძალიან განსხვავებული ზრდის მოთხოვნები. მიუხედავად ამისა, წარმოიქმნება უსაზღვრო შესაძლებლობები ანაერობული სოკოების ფერმენტული სისტემებისა და მეტაბოლიზმის გამოსაყენებლად, იქნება ეს ჰეტეროლოგულ პლატფორმებში გენების წარმოებით, სოკოების გენეტიკური ინჟინერიის უშუალოდ საშუალებების შემუშავებით, თუ არსებული ან ახალი ბიორეაქტორების დიზაინის გადაყენებით. ასეთი სამუშაო იძლევა შესაძლებლობას პოტენციურად წარმოქმნას არა მხოლოდ ბიოსაწვავი, არამედ პლატფორმის მოლეკულები პლანეტის ერთ-ერთი ყველაზე უხვი და განახლებადი საკვებიდან.


ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ნაწილების ნორმალური მიკროფლორა

საშუალო ზრდასრული ადამიანი დაფარულია დაახლოებით 2 მ 2 კანით. შეფასებულია, რომ ამ ზედაპირის ფართობი მხარს უჭერს დაახლოებით 10 12 ბაქტერიას. კანის (სურ. 44.1) ზედაპირი (ეპიდერმისი) არ არის ხელსაყრელი ადგილი მიკრობების უხვი ზრდისთვის, რადგან ექვემდებარება პერიოდულ გაშრობას.

კანის მიკროორგანიზმების უმეტესობა პირდაპირ ან არაპირდაპირ ასოცირდება აპოკრინულ ჯირკვლებთან (ოფლის ჯირკვლები), რომლებიც წარმოადგენენ გამომყოფ ჯირკვლებს, რომლებიც ძირითადად გვხვდება იღლიის ქვეშ და სასქესო ორგანოებში, ძუძუს და ჭიპში. იღლიის სუნი ვითარდება აპოკრინულ სეკრეტში ბაქტერიული აქტივობის შედეგად.

ანალოგიურად, თმის თითოეული ფოლიკული დაკავშირებულია ცხიმოვან ჯირკვალთან, რომელიც გამოყოფს საპოხი სითხეს. თმის ფოლიკულები უზრუნველყოფს მიკროორგანიზმების მიმზიდველ ჰაბიტატს კანის ზედაპირის ქვემოთ. კანის ჯირკვლების სეკრეცია მდიდარია მიკრობული საკვები ნივთიერებებით, როგორიცაა შარდოვანა, ამინომჟავები, მარილები, რძემჟავა და ლიპიდები.

მიკროორგანიზმების წარმომადგენლობითი გვარები, რომლებიც ბინადრობენ კანში, არის - Acinetobacter, Enterobacter, Klebsiella, Corynebacterium, Micrococcus, Propionibacterium, Proteus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, Mycobacterium (შემთხვევითი, კანდიდოზი) სიის ბოლო სამი არის მიკრო სოკო.

მიუხედავად იმისა, რომ რეზიდენტი მიკროფლორა გარკვეულწილად მუდმივი რჩება, მის ნორმალურ შემადგენლობაზე გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფაქტორები.

ეს ფაქტორებია:

(i) ამინდი, რომელმაც შეიძლება გამოიწვიოს კანის ტემპერატურისა და ტენიანობის მატება, რაც ზრდის კანის მიკროფლორის სიმკვრივეს,

(ii) მასპინძლის ასაკი, რომელსაც აქვს ეფექტი და მცირეწლოვან ბავშვებს აქვთ უფრო მრავალფეროვანი მიკროფლორა და უფრო მეტი პოტენციურად პათოგენური გრამუარყოფითი ბაქტერიების მატარებლები, ვიდრე მოზრდილებში, და

(iii) პირადი ჰიგიენა, რომელიც გავლენას ახდენს რეზიდენტ მიკროფლორაზე და უწმინდურ პირებს ჩვეულებრივ აქვთ უფრო მაღალი მიკრობული პოპულაციის სიმკვრივე კანზე. მიკროორგანიზმები, რომლებსაც არ შეუძლიათ კანზე გადარჩენა, ჩვეულებრივ იღუპებიან კანის დაბალი ტენიანობის ან დაბალი pH-ის გამო.

პირის ღრუს ნორმალური მიკროფლორა:

პირის ღრუს (პირის ღრუს) ნორმალური მიკროფლორა შედგება მიკროორგანიზმებისგან, რომლებსაც აქვთ მექანიკური მოცილების წინააღმდეგობის გაწევის უნარი და მყარად ეკვრება ზედაპირებს, როგორიცაა ღრძილები და კბილები.

ნორმალური მიკრობული პოპულაცია, რომელსაც შეუძლია პირის ღრუს კოლონიზაცია, პოულობს ძალიან კომფორტულ გარემოს საკვების ნაწილაკების და ეპითელიუმის ნარჩენების, როგორც საკვები ნივთიერებების, წყლის, pH-ისა და ტემპერატურის შესაბამისობისა და მრავალი სხვა ზრდის ფაქტორების არსებობის გამო.

პირის ღრუ ან პირი მშობიარობის დროს სრულიად თავისუფალია მიკროორგანიზმებისგან, მაგრამ ის კოლონიზირებულია გარემოდან მოხვედრილი მიკროორგანიზმებით ადამიანის ბავშვის დაბადებიდან რამდენიმე საათში. თავდაპირველად პირის ღრუში დამკვიდრებული მიკრობული ფლორა მიეკუთვნება სტრეპტოკოკების, ნეისერიას, აქტინომიცესს, ვეილონელას, ლაქტობაცილუსს და ზოგიერთ საფუარს. ეს საწყისი მიკროორგანიზმები არის აერობები და სავალდებულო ანაერობები.

პირველი კბილების ამოსვლისას დომინირებს ანაერობული ფორმები (მაგ., პორფირომონასი, პრევოტელა, ფუსობაქტერიუმი), რადგან კბილებსა და ღრძილებს შორის სივრცე ანაერობულია. მოგვიანებით, Streptococcus spp. მოდიან კბილების მინანქრის ზედაპირებზე, ასევე ემაგრება ეპითელიუმის ზედაპირებს და ახდენს ნერწყვის კოლონიზაციას.

ამ ბაქტერიების არსებობა ხელს უწყობს დენტალური ნადების, კარიესის, გინგივიტის (ღრძილების ქსოვილების ანთება) და პაროდონტის დაავადების (ქსოვილისა და ძვლის განადგურებას) საბოლოო წარმოქმნას.

სასუნთქი გზების ნორმალური მიკროფლორა:

სასუნთქი გზები (ნახ. 44.2) იყოფა ზედა სასუნთქ გზებად და ქვედა სასუნთქ გზებად. სასუნთქი გზები შედგება ცხვირისა და ნაზოფარინქსისგან, ოროფარინქსისა და ყელისგან, ხოლო ქვედა სასუნთქი გზები შედგება ტრაქეისგან, ბრონქებისგან და ფილტვებისგან.

1. ზედა სასუნთქი გზები:

ცხვირის ნორმალური მიკროფლორა ჩნდება მხოლოდ ნესტოების შიგნით და შედგება სტაფილოკოკებისგან, სტრეპტოკოკებისგან, ნეისერიისგან, ჰემოფილუსისგან და ა.შ. სახე.

ნაზოფარინქსი, ფარინქსის ნაწილი, რომელიც მდებარეობს რბილი სასის დონეზე, ჩვეულებრივ შეიცავს მცირე რაოდენობით პოტენციურად პათოგენურ ბაქტერიებს (მაგ. Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria menengitidis. დიფთეოიდები ხშირად გვხვდება როგორც ცხვირში, ასევე ცხვირში.

ოროფარინქსი, ფარინქსის ნაწილი, რომელიც მდებარეობს რბილ სასის და ეპიგლოტის ზედა კიდეს შორის, შეიცავს სტრეპტოკოკებს (მაგ. S. oralis, S. melleri, S. gordonii), დიდი რაოდენობით დიფტეროიდებს, Branhamella catarrhalis და Neisseria men.

2. ქვედა სასუნთქი გზები:

ქვედა სასუნთქ გზებს (ტრაქეა, ბრონქები და ფილტვები) არ გააჩნია მუდმივი მიკროფლორა, მიუხედავად დიდი რაოდენობით მიკროორგანიზმებისა, რომლებიც პოტენციურად შეუძლიათ ამ რეგიონში სუნთქვის დროს მიღწევა. მტვრის ნაწილაკები, რომლებიც საკმაოდ დიდია, წყდება ზედა სასუნთქ გზებში. როდესაც ჰაერი გადადის ქვედა სასუნთქ გზებში, ნაკადის სიჩქარე საგრძნობლად მცირდება და მიკროორგანიზმები სახლდებიან გადასასვლელების კედლებზე.

მთელი სასუნთქი გზების კედლები რკალია მოპირკეთებული მოციმციმე ეპითელიუმით, ხოლო წამწამები, ცემით ზევით, უბიძგებს ბაქტერიებს და სხვა ნაწილაკებს ზედა სასუნთქი გზებისკენ, სადაც ისინი გამოიდევნება ნერწყვში და ცხვირის სეკრეტში. ფილტვებამდე მხოლოდ 10 მკმ დიამეტრის მცირე ნაწილაკები აღწევს.

კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ნორმალური მიკროფლორა:

ადამიანის კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი, საკვების მონელების ადგილი, შედგება კუჭის, წვრილი ნაწლავისა და მსხვილი ნაწლავისგან. ადამიანებში კუჭ-ნაწლავის ფლორის შემადგენლობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება და გარკვეულწილად დამოკიდებულია დიეტაზე.

მოხერხებულობისთვის, ადამიანები, რომლებიც მოიხმარენ საკმაო რაოდენობით ხორცს, აჩვენებენ მაღალი პროტეოლიზური ბაქტერიოიდების და კოლიფორმების და რძემჟავა ბაქტერიების უფრო მეტ რაოდენობას, ვიდრე ისინი, ვინც მოიხმარენ ვეგეტარიანულ დიეტას. კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში აღმოჩენილი მიკროორგანიზმების წარმომადგენლობითი გვარები ნაჩვენებია ნახ. 44.3.

ბევრი მიკროორგანიზმი ირეცხება პირიდან კუჭში, მაგრამ მათი უმეტესობა იღუპება, რადგან კუჭის სითხეები ან კუჭის სითხეები ძალიან მჟავეა (დაახლოებით pH 2-3). ამიტომ კუჭის სითხეები კუჭს აქცევს ქიმიურ ბარიერს მიკროორგანიზმების ნაწლავურ ტრაქტში შესვლისთვის.

შედეგად, კუჭი ჩვეულებრივ შეიცავს ნაკლებ სიცოცხლისუნარიან ბაქტერიას თითო მილიმეტრზე კუჭის სითხეში. კუჭში არსებული მიკროორგანიზმები ძირითადად არის Helicobacter, Streptococcus, Staphylococcus, Lactobacillus, Peptostreptococcus და საფუარები (მაგ., Candida). თუმცა, მიკროორგანიზმებმა, როგორიცაა Helicobater pylori, შეიძლება გამოიწვიოს წყლულები მგრძნობიარე ადამიანის მასპინძელში.

წვრილი ნაწლავი ანატომიურად იყოფა სამ უბანად: თორმეტგოჯა ნაწლავი, ჯეჯუნუმი და ილეუმი. კუჭის მიმდებარე თორმეტგოჯა ნაწლავი საკმაოდ მჟავეა და შეიცავს რამდენიმე მიკროორგანიზმებს (გრამდადებითი კოკებისა და ბაცილების ბაქტერიები) კუჭის მჟავე სითხეების ერთობლივი გავლენისა და ნაღვლისა და პანკრეასის სეკრეციის ინჰიბიტორული ეფექტის გამო. ლაქტობაცილის დიფტეროიდები, Enterococcus faecalis და Candida albicans (საფუარი) ზოგჯერ გვხვდება ჯეჯულუმში.

ილეუმში, წვრილი ნაწლავის დისტალურ ნაწილში, pH უფრო ტუტე ხდება და, შედეგად, მასში ჩნდება ანაერობული გრამუარყოფითი ბაქტერიები და Enterobacteriaceae ოჯახის წევრები.

3. მსხვილი ნაწლავი:

მსხვილი ნაწლავი ან მსხვილი ნაწლავი შეიცავს ადამიანის ორგანიზმში ბაქტერიების ყველაზე დიდ რაოდენობას. მსხვილი ნაწლავი ან მსხვილი ნაწლავი მოქმედებს როგორც დუღილის ჭურჭელი, ხოლო მისი მიკროფლორა ძირითადად შედგება ანაერობული, გრამუარყოფითი, არასპორიანი ბაქტერიებისა და გრამდადებითი, სპორების წარმომქმნელი და არასპორული ბაცილებისგან.

ფაკულტატური აერობები (მაგ., Escherichia coli) არსებობს, მაგრამ უფრო მცირე რაოდენობით, სავალდებულო ანაერობებთან შედარებით. სავალდებულო ანაერობების თანაფარდობა ფაკულტატურ ანაერობებთან არის დაახლოებით 300-დან 1-მდე. სავალდებულო ანაერობების საერთო რაოდენობა მსხვილ ნაწლავში უზარმაზარია, 10 10 -10 11 უჯრედი/გრ ნაწლავის შიგთავსის რაოდენობა ნორმალურია (ბაქტერიები შეადგენს დაახლოებით ერთ მესამედს. ფეკალური ნივთიერების წონა).

ეს იმიტომ ხდება, რომ ფაკულტატური აერობები მოიხმარენ ჟანგბადს, რაც მსხვილი ნაწლავის გარემოს მკაცრად ანაერობულს ხდის.ბაქტერიების გარდა, საფუარი Candida albicans და გარკვეული პროტოზოები (მაგ. Entamoeba hartmanni, Trichomonas hominis, Endoliniax nana, lodamoeba sp.) შეიძლება იყოს მსხვილ ნაწლავში კომენსალების სახით.

4. ნაწლავის მიკროფლორის მეტაბოლური წვლილი:

სხვადასხვა არსებითი მეტაბოლური რეაქციები ხორციელდება ნაწლავის მიკროფლორით და, შედეგად, წარმოიქმნება სხვადასხვა მეტაბოლური პროდუქტები (ცხრილი 44.1).

ნაწლავში წარმოქმნილი ყველა ვიტამინიდან B ვიტამინი12 და K არის ის აუცილებელი ვიტამინები, რომლებიც არ წარმოიქმნება ადამიანის მიერ, არამედ ნაწლავის მიკროფლორით და შეიწოვება მისგან. სტეროიდები წარმოიქმნება ღვიძლში და გამოიყოფა ნაწლავში ნაღვლის ბუშტიდან ნაღვლის მჟავების სახით.

სტეროიდები მოდიფიცირებულია, როგორც აქტიური სტეროიდული ნაერთები, სხვადასხვა მეტაბოლური პროცესების მეშვეობით, რომლებიც ნაწლავში მოქმედებენ მიკროფლორით და შეიწოვება მისგან. 44.1 ცხრილში ჩამოთვლილი აირი (ფლატუსი) და სუნის გამომწვევი ნივთიერებები წარმოიქმნება ფერმენტაციული ბაქტერიების და მეთანოგენების მოქმედებით.

ნორმალური ზრდასრული ადამიანები ყოველდღიურად გამოდევნის რამდენიმე ასეულ მილილიტრ გაზს ნაწლავებიდან. ნაწლავებში ფერმენტირებული ბაქტერიების მიერ მეტაბოლიზებული ზოგიერთი საკვები იწვევს წყალბადის გამომუშავებას (H2) და ნახშირორჟანგი (CO2). მეთანოგენები, რომლებიც გვხვდება ნორმალური ზრდასრული ადამიანის ნაწლავებში, გარდაქმნის H2 და CO2 ფერმენტირებული მიკროორგანიზმების მიერ წარმოებული მეთანამდე (CH4).

ურო და შიგენიტალური (გენიფურინარული) ტრაქტის ნორმალური მიკროფლორა:

შარდის ბუშტი თავისთავად სტერილურია როგორც მამრობითი, ისე ქალის უროგენიტალურ ტრაქტში, მაგრამ ეპითელური უჯრედები, რომლებიც გარს ეფარება ურეთრას, კოლონიზირებულია გრამუარყოფითი ფაკულტატურად აერობული კოკებით და ბაცილებით (მაგ., Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalium, Cor.). ზრდასრული ქალის სასქესო ტრაქტი (ვაგინალური ტრაქტი) დიდი ზედაპირისა და ლორწოვანი სეკრეციის გამო, გააჩნია რთული მიკროფლორას.

ის სუსტად მჟავეა და შეიცავს პოლისაქარიდის გლიკოგენის მნიშვნელოვან რაოდენობას. Lactobacillus acidophilus (ნახ. 44.4) დუღს გლიკოგენს რძემჟავას წარმოქმნით და ინარჩუნებს მჟავე მდგომარეობას. სხვა მიკრობები, როგორიცაა საფუარი (Torulopsis და Candida სახეობები), სტრეპტოკოკები და E. coli შეიძლება ასევე იყოს წარმოდგენილი. ვაგინალური მიკროფლორა მუდმივად იცვლება პუბერტატულ და მენოპაუზის შორის.

პუბერტატამდე ქალის საშო ტუტეა და არ გამოიმუშავებს გლიკოგენს, L. acidophilus არ არსებობს და ფლორა ძირითადად შედგება სტაფილოკოკებისგან, სტრეპტო-კოკებისგან, დიფტეროიდებით და E. coli-სგან. მენოპაუზის შემდეგ გლიკოგენის გამომუშავება წყდება, pH მატულობს და 8217-ია და ფლორა კვლავ ემსგავსება პუბერტატამდე არსებულს.


როგორ მოვამზადოთ ტემპე? | ფერმენტირებული საკვები | სამრეწველო მიკრობიოლოგია

Tempeh არის ერთადერთი აღმოსავლური ფერმენტირებული პროდუქტი, რომელიც ფართოდ იქნა გამოკვლეული დასავლეთის მეცნიერების მიერ. ის წარმოიშვა ინდონეზიაში და ფართოდ მოიხმარება მალაიზიასა და ინდონეზიის რეგიონში, მაგრამ სხვაგან ცნობილი არ იყო. Tempeh, ან tempe kedelee, როგორც მას ინდონეზიაში უწოდებენ, მზადდება გახეხილი სოიოს ფორმით დუღილის შედეგად, Rhizopus the mycelia აკავშირებს სოიოს ლობიოს კოტილედონებს ნამცხვრის მსგავს პროდუქტში.

ახალ ტემპეს აქვს სუფთა, საფუარის სუნი, მაგრამ არ აქვს ლობიოს არომატი, ზოგი ადამიანი უსიამოვნოა მთლიან სოიოს მარცვლებში. ზეთში შემწვარი მას აქვს სასიამოვნო გემო, არომატი და ტექსტურა, რომელიც ნაცნობი და მისაღებია დასავლური სამყაროს ხალხისთვისაც კი. სხვა ფერმენტირებული სოიოს საკვებისგან განსხვავებით, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც არომატიზატორი ან გემოვნება, ტემპე გამოიყენება როგორც ძირითადი კერძი და ხორცის შემცვლელი ინდონეზიაში.

მისი მაღალი ცილის შემცველობისა და საყოველთაოდ მისაღები გემოსა და ტექსტურის გამო, tem­peh არის იაფი ცილის პოტენციური წყარო. ტემპის დუღილი საკმაოდ მარტივი და სწრაფია. ტრადიციულად, სოიოს მარცვლებს ასველებენ ონკანის წყალში მთელი ღამის განმავლობაში, სანამ ქერქები ადვილად არ მოიხსნება ხელით. ზოგს ურჩევნია სოიოს მოხარშვა რამდენიმე წუთის განმავლობაში, რათა ქერქის გაფხვიერება და შემდეგ ლობიოს გაჟღენთვა ღამით.

ლობიო ამოღების შემდეგ ადუღებენ ზედმეტ წყალს, წურავენ და აფენენ ზედაპირის გასაშრობად. ტემპის პატარა ნაჭრები წინა დუღილიდან, ან რაგი ტემპე (კომერციული შემქმნელი), ურევენ სოიოს მარცვლებს, რომლებიც შემდეგ ახვევენ ბანანის ფოთლებში და აძლევენ დუღილს ოთახის ტემპერატურაზე 24-48 საათის განმავლობაში, სანამ ლობიო არ დაიფარება თეთრი მიცელიუმით და ერთად შეკრული, როგორც ნამცხვარი. ნამცხვარი ან წვრილად არის დაჭრილი, მარილის ხსნარში ჩაყრილი და ქოქოსის ზეთში ღრმად შემწვარი, ან ნაჭრებად დაჭრილი და სუპებში გამოიყენება.

ბიოქიმიური და მიკრობიოლოგიური კვლევები აუცილებელია დუღილის გასაგებად და შეუძლებლად, რათა განვითარდეს ერთიანი, მაღალი ხარისხის პროდუქტები და კარგად განსაზღვრული, ეკონომიკურად მიზანშეწონილი პროცესები მათი წარმოებისთვის. 1950-იანი წლების ბოლოს მეცნიერებმა ნიუ-იორკის სასოფლო-სამეურნეო ექსპერიმენტული სადგურიდან, ჟენევა, ნიუ-იორკი და ჩრდილოეთ რეგიონალური კვლევითი ცენტრის, პეორია III, დაიწყეს ამ საუკუნოვანი დუღილის შესწავლა.

შედეგად, ლაბორატორიული მასშტაბით შემუშავდა სუფთა კულტურის დუღილის მეთოდი. დეტალურად იქნა შესწავლილი სოიოს ცვლილებები დუღილის დროს და ტემპის კვების ღირებულება. ასევე შეისწავლეს ტემპის ობის ფიზიოლოგია და ბიოქიმია. ცოტა ხნის წინ, ყინვაში გამომშრალი ტემპის შემქმნელი შეიქმნა ისე, რომ ტემპის დუღილი შეიძლება განხორციელდეს სახლში ისევე მარტივად, როგორც პურის დამზადება ან იოგურტის დუღილი.

ადრე მოხსენებული იყო, რომ ტემპჰის ფერმენტაციისთვის გამოყენებული ფორმა იყო Rhizo­pus oryzae. ჩვენ მივიღეთ კულტურები, რომლებიც იზოლირებულია სხვადასხვა ტემპიდან ინდონეზიაში და აღმოვაჩინეთ, რომ მხოლოდ რიზოპუსს შეეძლო ტემპის დამზადება სუფთა კულტურის დუღილის დროს.

მიღებული Rhizopus-ის 40 შტამიდან, 25 არის R. oligosporus Saito, სხვა არის R. stolonifer (Ehren) Vuill, R. arrhizus Fischer, R. oryzae Went და Geerligs, R. formosaensis Nakazawa და R. achlamydosporus Takeda. როგორც ჩანს, R. oligosporus არის ძირითადი სახეობა, რომელიც გამოიყენება ინდონეზიაში ტემპის დუღილისთვის.

ამ შტამს ახასიათებს სპორანგიოსპორები, რომლებიც არ აჩვენებენ ზოლებს და არიან ძალიან არარეგულარული ფორმის ზრდის ნებისმიერ პირობებში. სპორანგიოფორები მოკლეა, განშტოებული და წარმოიქმნება საპირისპირო რიზოიდებით, რომლებიც მნიშვნელოვნად შემცირებულია სიგრძით და განშტოებით. ყველა იზოლატი აჩვენებს ქლამიდოსპორების დიდ რაოდენობას.

ნახშირბადის და აზოტის სხვადასხვა ნაერთების გამოყენება R. oligosporus Saito NRRL 2710-ით გამოიკვლია Sorenson and Hesseltine (1966) მიერ. მათ დაადგინეს, რომ სოიოს ძირითადი ნახშირწყლები, როგორიცაა სტაქიოზა, რაფინოზა და საქაროზა, არ გამოიყენება ნახშირბადის ერთადერთ წყაროდ, სადაც ჩვეულებრივი შაქარი, როგორიცაა გლუკოზა, ფრუქტოზა, გალაქტოზა და მალტოზა, შესანიშნავად ზრდიან, ისევე როგორც ქსილოზა.

შეიძლება შეიცვალოს სხვადასხვა მცენარეული ზეთები, შაქრები, როგორც ნახშირბადის წყარო, შესანიშნავი ზრდით. ვინაიდან სოიოს შაქრებს არ იყენებს R. oligosporus, და ვინაიდან ძლიერი ლიპაზის აქტივობა დაფიქსირდა Rhizopus კულტურებისთვის, რომლებიც გამოიყენება ტემპჰა ფერმენტაციაში, სავარაუდოა, რომ ლიპიდური მასალები და განსაკუთრებით ცხიმოვანი მჟავები ენერგიის ძირითადი წყაროა ტემპის დუღილისთვის.

ამონიუმის მარილები და ამინომჟავები, როგორიცაა პროლინი, გლიცინი, ასპარტინის მჟავა და ლეიცინი აზოტის შესანიშნავი წყაროა. სხვა ამინომჟავები ნაკლებად შესაფერისია და ტრიპტოფანი საერთოდ არ უწყობს ხელს ზრდას. თუმცა, სოკო არ არის დამოკიდებული ზრდისთვის რაიმე სპეციფიკური ამინომჟავის არსებობაზე. ნატრიუმის ნიტრატი არ გამოიყენება როგორც აზოტის ერთადერთი წყარო.

R. oligosporus არის უაღრესად პროტეოლიზური, რაც მნიშვნელოვანია ტემპერა და შიმენტაციის დროს სუბსტრატში ცილის მაღალი შემცველობის გამო. დაფიქსირდა ორი პროტეო და შილიტური ფერმენტული სისტემა, ერთს აქვს ოპტიმალური pH 3.0, მეორეს კი 5.5. ორივე ფერმენტულ სისტემას აქვს მაქსიმალური აქტივობა 50°-55°C ტემპერატურაზე და საკმაოდ სტაბილურია pH 3.0-6.0-ზე, მაგრამ სწრაფად დენატურირებულია pH 2-ზე დაბლა ან 7-ზე ზემოთ.

პროტეოლიზური ფერმენტი, რომელსაც აქვს ოპტიმალური pH 3.0, გაიწმინდა და გამოეყო 5 აქტიურ ფრაქციად კრისტალური ფერმენტები მიღებული 2 ძირითადი ფრაქციისგან. პროტეაზას მაღალი აქტივობის გარდა, ყალიბს აქვს ძლიერი ლიპაზის აქტივობა, მაგრამ დაბალი ამილაზას აქტივობა და არ არის შესამჩნევი პექტინაზა.

შემდეგ შემუშავდა R. oligosporus-ით ტემპის დამზადების სუფთა კულტურის მეთოდები. მრავალი თვალსაზრისით, პროცედურები ინდონეზიაში გამოყენებული პროცედურების მსგავსია. ჰესელტინი და სხვ. (1963B) ჩაატარეს პეტრის კერძებში სუფთა კულტურული დუღილი, ტესტირების პროცედურა, რომელიც აღმოჩნდა ძალიან დამაკმაყოფილებელი და მორცხვი.

სოიოს მარცვლების მომზადება დუღილისთვის იგივეა, რაც ტრადიციული წესი. მოგვიანებით, მარტინელმა და ჰესელტინმა (1964) შემოიღეს სრულცხიმიანი სოიოს მარცვლები ტემპის დუღილისთვის. სოიოს კოტილედონები მექანიკურად იშლება 4-დან 5 ნაწილად. ვინაიდან სოიოს მარცვლები ადვილად შთანთქავს წყალს, დატენვის დრო შეიძლება შემცირდეს 20 სთ-დან 30 წუთამდე.

გარდა ამისა, მას შემდეგ, რაც კორპუსები ამოღებულია მექანიკურად, გრილის წარმოებისას, ბევრი შრომის დაზოგვა შეიძლება. ლობიო ადუღდება 30 წუთის განმავლობაში, წურავენ, აციებენ და აზავებენ R. oligosporus-ის სპორებს, რომლებიც გაიზარდა კარტოფილი-დექსტრო-აგარის დახრილებზე 28°C ტემპერატურაზე 5-7 დღის განმავლობაში.

სპორის სუსპენზია მზადდება დახრილზე რამდენიმე მილილიტრი სტერილიზებული გამოხდილი წყლის დამატებით. ინოკულირებული ლობიო ურევენ, მჭიდროდ აწყობენ პეტრის ჭურჭელში და ათავსებენ ინკუბატორში 30°-31°C ტემპერატურაზე დაახლოებით 20 საათის განმავლობაში. R. oligosporus არ საჭიროებს დიდ აერაციას, როგორც ბევრ სხვა ყალიბს, ფაქტობრივად, გადაჭარბებულმა აერაციამ შეიძლება გამოიწვიოს სპორების წარმოქმნა.

ამიტომ მნიშვნელოვანია პეტრის ჭურჭლის მჭიდროდ შეფუთვა, მიუხედავად იმისა, რომ ჭურჭლის კიდეზე შესაძლოა სპორულაცია მაინც მოხდეს, მაგრამ ეს გავლენას არ მოახდენს პროდუქტზე. ეს პროცედურა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტემპის დასამზადებლად, როგორც ზედაპირულ ხის ან ლითონის უჯრებში, პერფორირებული ფსკერებითა და გადასაფარებლებით, ან პერფორირებული პლასტმასის ჩანთებსა და მილებში.

სტეინკრაუსმა და მისმა თანამშრომლებმა (1960 წ.) შესთავაზეს 0,85% რძემჟავას გამოყენება, როგორც გაჟღენთილი წყალი. გახეხილი, გაჟღენთილი ლობიო ასევე იხარშება მჟავე ხსნარში. ეს მკურნალობა ლობიოს pH-ს მიიყვანს 4.0-5.0 დიაპაზონში. ამ pH დიაპაზონში, დამაბინძურებელი ბაქტერიების ზრდა შეფერხდება, მაგრამ არა ტემპჰის ობის. თუმცა, ჩვენს პროცესში არ შეგვხვედრია ბაქტერიების ზრდის შეფერხება.

იმის გამო, რომ R. oligosporus აწარმოებს ანტიბაქტერიულ აგენტს და იმის გამო, რომ ამ ორგანიზმს ასევე აქვს სწრაფი ზრდის უნიკალური მახასიათებელი, მცირე შანსია, რომ ბაქტერიებმა მოიპოვონ ნიადაგი ტემპის დუღილის დასრულებამდე. კო (1970) შემდგომში გამოიკვლია ეს საკითხი.

მან მიზანმიმართულად მოახდინა სხვადასხვა რაოდენობით Escherichia coli, B. mycoides, Pseudomonas pyocyanea, Proteus sp. ან P. cocovenenaus R. oligosporus-თან ერთად ტემპის დამზადებისას, როგორც ეს აღწერილია Hesseltine et al. (1963B). მისმა შედეგებმა აჩვენა, რომ ფერ და შიმენტაციას არ ერევა ინოკულირებული ბაქტერიების არსებობა. კო კომენტარს აკეთებს, რომ უპირატესობის მინიჭება გაჟღენთვის დროს ან მჟავის დამატების დროს წყალში შეიძლება არ იყოს ძალიან მნიშვნელოვანი ტემპის დუღილისა და შიტაციის პროცესში.

ტემპჰის მომზადებისას გამოყენებული ქაფის ამოღება, გაჟღენთვა, რეცხვა, მომზადება და დუღილის საფეხურები ხელს უწყობს სოიოს შემადგენლობისა და შიუენტების დაკარგვას. ამ დანაკარგების საშუალო მნიშვნელობები მიღებული რამდენიმე ტემპის პრეპარატებიდან მოცემულია ცხრილში 12.5. მყარი ნივთიერებების ჯამური დანაკარგები მერყეობს 24,5-48,3%-მდე, სოიოს ჯიშისა და სახეობის, ასევე გამოყენებული პროცესების მიხედვით.

მყარი დანაკარგების უფრო მნიშვნელოვანი განსხვავებებია დეჰოლში და მორცხვობაში და მომზადებაში. სტეინკრაუსი და სხვ. (1960) გამოიყენა აბრაზიული ბოსტნეულის გამწმენდი ჰიდრატირებული ლობიოს კორპუსის გასახსნელად და აღმოაჩინა დანაკარგი 17,1%, საიდანაც მხოლოდ 9,6% იყო პირდაპირ წიპწების მოცილებით, მაშინ როცა სმიტი და სხვები. (1964) ხელით ამოიღეს კორპუსი და დააფიქსირეს დანაკარგი მხოლოდ 7,9%.

მეორეს მხრივ, სმიტი და სხვ. (1964) მომზადების დროს გაცილებით დიდი დანაკარგი იყო, ვიდრე Steinkraus et al. (1960 წ.). ეს ნაწილობრივ აიხსნება იმით, რომ სტეიკრაუსი და სხვ. გაჟღენთილი და მოხარშული ლობიო მჟავა ხსნარში pH 5, რომელიც ახლოსაა სოიოს ცილების იზოელექტრიკულ წერტილთან და შესაძლოა შეამციროს გამორეცხვის ეფექტი.

მიუხედავად იმისა, რომ მექანიკურად ამოღებული სოიოს მარცვლები სასურველია ტემპის დასამზადებლად, ერთი მინუსი, როგორც ჩანს, არის მყარი ნივთიერებების დიდი დანაკარგი გაჟღენთის დროს. გარანტირებულია შემდგომი კვლევები სოიოს ჯიშური ეფექტის დასადგენად ტემპის გადამუშავებისას მყარი ნივთიერებების მთლიან დანაკარგზე.

მომზადებისა და მომზადების დროს წყალში ხსნადი ნივთიერებების დაკარგვის თავიდან ასაცილებლად, სოიას ამუშავებდნენ მინიმალურ წყალში, მხოლოდ იმდენი, რომ ლობიო კარგად გაჟღენთილიყო, ან ასხურებდნენ გარკვეული მოცულობის წყალს ავტოკლავამდე. მაგრამ სმიტი და სხვ. (1964) აღმოაჩინა, რომ როდესაც ეს პროცედურა განხორციელდა, ტემპე აჩვენა ნაკლებად ობის განვითარება და ბევრი სპორულაცია.

პროდუქტს ასევე ჰქონდა უსიამოვნო სუნი და ცუდი გემო. წყალში ხსნადი და სითბოში მდგრადი ობის ინჰიბიტორის არსებობა სოიოს მარცვლებში იყო შემოთავაზებული Hesseltine et al. (1963A). მოგვიანებით, ვანგმა და ჰესელტინმა (1965) აღმოაჩინეს, რომ სოიოს მარცვლების წყალში ხსნადი და სითბოში სტაბილური ფრაქცია ასევე აფერხებს R. oligosporus-ის მიერ პროტეოლიზური ფერმენტების წარმოქმნას. ამიტომ, სოიოს ჭარბ წყალში გაჟღენთვა და მოხარშვა, რომელიც მოგვიანებით იხსნება, აუცილებელია ტემპის დასამზადებლად.

ტემპის დუღილი ხასიათდება სიმარტივით და სისწრაფით. თუმცა, შესაფერისი ინოკულუმის არარსებობა შეიძლება იყოს შემაფერხებელი, რადგან აუცილებელია, რომ ინოკულუმი იყოს სუფთა და სპორებს ჰქონდეთ მყისვე გაღივების უნარი. ამ პირობების გარეშე, დუღილის პროცესი თითქმის უმოქმედოა.

ტრადიციულად, წინა დუღილის ტემპის მცირე ნაჭრები ემსახურება ინოკულუმს. შემდეგ სოკო მრავლდება ძირითადად სწრაფად მზარდი მიცელიის საშუალებით. ამ პრაქტიკამ შეიძლება გამოიწვიოს არასასურველი მიკროორგანიზმებით დაბინძურება და ჩემი და შიცელიას უუნარობა გადაურჩოს არასასურველ ტემპერატურას და დეჰიდრატაციას, ხდის მიცელიას არასასურველს მათი სიცოცხლისუნარიანობის გრძელვადიანი შესანარჩუნებლად.

ლაბორატორიაში სპორების მასობრივი წარმოებისთვის აგარის მომზადება ძვირი და შრომატევადია, არ არის ადაპტირებული არც მოწინავე ქვეყნების სამრეწველო პროცესებისთვის და არც ნაკლებად ინდუსტრიულად განვითარებულ ქვეყნებში გამოსაყენებლად. სტეინკრაუსი და სხვ. (1965) გამოიყენეს დაფხვნილი ლიოფილიზებული ტემპჰის ყალიბი სოიოს ჩანერგვისთვის დეჰიდრატირებული ტემპის წარმოებისთვის საპილოტე-ქარხნის პროცესისთვის.

ისინი იყენებდნენ 3 გ ლიოფილიზებული ობის კულტურას თითოეულ კილოგრამ წინასწარ მოხარშულ სოიოსათვის. ინოკულუმი იზრდებოდა სუფთა კულტურის სახით სტერილიზებულ, ჰიდრატირებულ სოიაზე 3 ლიტრიან ფერნბახის კოლბაში 500 გ გაჟღენთილი ლობიო თითო კოლბაში. კოლბები, ავტოკლავირებისა და მოხარშვის შემდეგ, ინოკულირებული იყო და 4 დღის განმავლობაში 37°C ტემპერატურაზე იყო ჩაყრილი. სპორული კულტურა გაყინული იყო და დაფქული იყო სტერილიზებულ ლაბორატორიულ ბურღულ წისქვილში.

ვანგი და სხვ. (1975) შეიმუშავეს ტემპის ინოკულუმი, რომელსაც აქვს სიცოცხლისუნარიანი სპორების მაღალი რაოდენობა, რომელიც ინარჩუნებს მის სიცოცხლისუნარიანობას დიდი ხნის განმავლობაში მინიმალური ყურადღებით. R. oligosporus Saito NRRL 2710-ის სპორები მზადდებოდა ბრინჯის დუღილით 40% ტენიანობის დონეზე 4-5 დღის განმავლობაში 32°C ტემპერატურაზე. დუღილის და მორცხვი მასა სტერილიზებულ წყალთან შერევით ამზადებდნენ ნაფოტას და შემდეგ აშრობდნენ ყინვაში.

მშრალ საფუძველზე, სიცოცხლისუნარიანი სპორების რაოდენობა პრეპარატის თითო გრამ იყო დაახლოებით 1 x 10 9 გაყინვამდე და 1 x 10 8 ყინვაში გაშრობის შემდეგ. როდესაც გაყინვით გამხმარი პრეპარატი ინახებოდა დახურულ პლასტმასის ჩანთაში 4°C-ზე 6 თვემდე, სპორების რაოდენობამ აჩვენა ტიპიური ექსპერიმენტული ვარიაციები და შედარებადი იყო მათ თავდაპირველ რაოდენობასთან.

ოთახის ტემპერატურაზე სიცოცხლისუნარიანობის მნიშვნელოვანი დაქვეითება აღინიშნა 2 თვის შემდეგ (2 x 10 7-დან 1 x 10 6-მდე), შემდგომი შემცირება არ დაფიქსირებულა. პრეპარატის ბაქტერიების რაოდენობა მინიმალური იყო, შესაბამისად, ბაქტერიული დაბინძურება არ აღმოჩნდა პრობლემა არც დუღილის პროცესში და არც შენახვის დროს.

ხორბლის ქატო ასევე კარგი სუბსტრატია R. oligo­sporus-ის სპორულაციისთვის. როდესაც სოიოს მარცვლებს იყენებდნენ სპორების მოსამზადებლად, უსიამოვნო სუნი ხშირად ჩნდებოდა დუღილიდან 4-5 დღის შემდეგ, შესაძლოა მათი მაღალი ცილის შემცველობის გამო. R. oligosporus-ის მიერ სპორების წარმოებისთვის შემოწმებულ სუბსტრატებს შორის ხორბალი ყველაზე ღარიბი იყო. ხორბლის სუბსტრატის წებოვანებამ შესაძლოა შექმნას ანაერობული მდგომარეობა, რომელიც არახელსაყრელი იყო სპორულაციისთვის.

ჩვენ ასევე აღმოვაჩინეთ, რომ ცუდი ზრდა და სპორულაცია მოხდა მაშინ, როდესაც წყლის თანაფარდობა სუბსტრატს 4:10-ზე ნაკლები იყო, მაგრამ ზრდა გაიზარდა, როდესაც თანაფარდობა და მორცხვი იზრდებოდა. როდესაც წყლისა და სუბსტრატის თანაფარდობა გაიზარდა 8:10-ზე მაღლა, სპორუ და შილაცია მნიშვნელოვნად ნაკლები იყო, მიუხედავად იმისა, რომ ზრდა იყო უხვი. ამიტომ, მყარი დუღილის დროს სუბსტრატის ტენიანობას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს.

დამაკმაყოფილებელი ტემპის დასამზადებლად საჭირო ინოკულუმის რაოდენობა მნიშვნელოვანი და დამამშვიდებელია, რადგან დუღილის დრო ზედმეტად კრიტიკული ხდება, თუ ინოკუსა და შალის რაოდენობა ძალიან დიდია. მეორეს მხრივ, ინოკულუმის ძალიან მცირე რაოდენობა იძლევა დაბინძურებული ბაქტერიების გამრავლების შანსს. ჩვენ გირჩევთ გამოიყენოთ 1 x 10 6 R. oligosporus სპორები 100 გ მოხარშულ სოიაზე.

ინდონეზიაში კოპრა (დაპრესილი ქოქოსის ნამცხვარი) ზოგჯერ გამოიყენება ტემპჰის დუღილში, პროდუქტს შემდეგ უწოდებენ tempeh bongkrek. ჩვენ შევიმუშავეთ ახალი ტემპის მსგავსი პროდუქტები მარცვლეულის მარცვლეულის დუღილით, როგორიცაა ხორბალი, შვრია, ქერი, ბრინჯი ან მარცვლეულისა და სოიოს ნარევები Rhizopus-ით.

კარგი ტემპე ასევე შეიძლება დამზადდეს სოიოს მარცვლების წყალში უხსნადი ფრაქციისგან, რომელიც არის სოიოს რძისა და ტოფუს მიღების ნარჩენი, ორი ძირითადი საკვები პროდუქტი, რომელიც მიღებულია სოიოს წყალში მოპოვებით.

თუმცა, ამ წყალში უხსნად ფრაქციის ტენიანობა უნდა შემცირდეს 80%-ზე ნაკლებამდე ისე, რომ ტექსტურა დამსხვრეული იყოს, სანამ ეს ფრაქცია ვარგისი იქნება დუღილისთვის. მშრალ საფუძველზე, ეს წყალში უხსნადი ფრაქცია შეიცავს 32% პროტეინს, რომელსაც აქვს უმაღლესი ხარისხი სოიოს რამდენიმე ფრაქციას შორის, რომელიც შესწავლილ იქნა Hackler et al. (1963) სრულ ცხიმიანი სოიოს ფქვილი, სოიოს წყლის ექსტრაქტი, მჟავა-ნალექი ხაჭო და შრატის ცილა.

Tempeh მალფუჭებადია და, როგორც წესი, მოიხმარება მიღების დღეს, რადგან ამიაკის გამოყოფა ფერმენტული მოქმედებით იწვევს პროდუქტის საზიზღრობას. თუმცა, მისი შენახვის ვადა შეიძლება გაგრძელდეს სხვადასხვა მეთოდით. ინდონეზიაში ტემპეს ჭრიან ნაჭრებად, რომელსაც შემდეგ მზეზე აშრობენ.

ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ტემპის შესანარჩუნებლად ყველაზე დამაკმაყოფილებელი გზაა ჯერ დაჭრილი ტემპის გათეთრება ობის და ფერმენტების ინაქტივაციისთვის და შემდეგ მისი გაყინვა. სტეინკრაუსი და სხვ. (1965) შეიმუშავეს საპილოტე ქარხნის პროცესი ტემპის დეჰიდრატაციისთვის ცხელი ჰაერის საშრობით 93°C ტემპერატურაზე 90-120 წუთის განმავლობაში. თუმცა, ცხელი ჰაერის გაშრობა იწვევს ხსნადი მყარი ნივთიერებების, მათ შორის ხსნადი აზოტის შემცირებას (ცხრილი 12.6), როგორც მოხსენებულია Steinkraus et al. (1960 წ.).

წარმოადგენს თუ არა ხსნად ნივთიერებების შემცირებას კვებითი ღირებულების სერიოზულ დანაკარგს, ჯერ კიდევ გასარკვევია. აღმოჩნდა, რომ ლიოფილიზაციას ნაკლები ეფექტი აქვს ხსნად კომპონენტებზე. ილჯასმა (1969) შეაფასა დალუქულ ქილაში შენახული ტემპის მისაღები და სტაბილურობა 10 კვირის განმავლობაში.

არ იყო მნიშვნელოვანი ცვლილება ტემპის დასაშვებობაში, როდესაც ქილა დაიხურა და დაუყოვნებლივ ინახებოდა -29°C-ზე ან როდესაც ქილა ივსებოდა წყლით, ორთქლით დალუქული იყო ვაკუუმით, თბოდამუშავებული 115°C-ზე 20 წუთის განმავლობაში და ინახებოდა. ოთახის ტემპერატურაზე. თუმცა, როდესაც ტემპი პირველად აშრობდა ჰაერზე 60°C-ზე 10 საათის განმავლობაში და შემდეგ დალუქული ქილაში, რომელიც ინახებოდა ოთახის ტემპერატურაზე, შენახვის წინსვლისას ტემპის მისაღებიობა მცირდებოდა.ტემპჰის შენახვის ვადის გახანგრძლივების კიდევ ერთი გზაა დუღილის გადადება. წინასწარ ინოკულირებული ლობიო იფუთება, ინახება საყინულეში და საჭიროების შემთხვევაში აძლევენ დუღილს.

R. oligosporus-ის ზემოქმედება სოიაზე შესწავლილი იყო რამდენიმე მკვლევრის მიერ და განხილული ჰესელტინისა და ვანგის მიერ (1978) და ილჯას et al. (1973). სტეინკრაუსი და სხვ. (1960) აღმოაჩინა, რომ დუღილის ლობიოს ტემპერატურა მატულობს ინკუბატორების ტემპერატურაზე დუღილის პროგრესირებასთან ერთად, მაგრამ მცირდება ობის ზრდის შემცირებისას.

pH სტაბილურად იზრდება, სავარაუდოდ, ცილის დაშლის გამო. ინკუბაციიდან 69 საათის შემდეგ, ხსნადი მყარი ნივთიერებები იზრდება 13-დან 28%-მდე ხსნადი აზოტი ასევე იზრდება 0.5-დან 2.0%-მდე, მაშინ როცა მთლიანი აზოტი რჩება საკმაოდ მუდმივი და შემცირებული ქვე და შისტანციები ოდნავ მცირდება, სავარაუდოდ, ყალიბის გამოყენების გამო. მსგავსი ცვლილებები დაფიქსირდა ხორბლის დუღილის დროს R. oligosporus.

დუღილის შემდეგ სოიოსა და ლობიოს ეთერ-ექსტრაქციული ნივთიერებების შემცირება მოხსენებული იქნა მურატას და სხვების მიერ. (1967) და Wang et al. (1968), რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ყალიბი იყენებს სოიოს ზეთს, როგორც ენერგიის წყაროს. ვაგენკნეხტი და სხვ. (1961) იტყობინება, რომ მთლიანი ეთერით ამოღებული სოიოს ლიპიდის მესამედი ჰიდროლიზდება ყალიბით ინკუბაციიდან 69 საათის შემდეგ და ყველა ცხიმოვან მჟავას შორის ლინოლეინის მჟავის 40% გამოიყენება ყალიბში.

მიუხედავად იმისა, რომ მთლიანი აზოტი საკმაოდ მუდმივი რჩება დუღილისა და დაშლის დროს, თავისუფალი ამინომჟავები ტემპში იზრდება. მეორეს მხრივ, სოიოს ამინომჟავის შემადგენლობა მნიშვნელოვნად არ იცვლება დუღილის შედეგად. შესაძლოა, ტემპეში არსებული მიცელიუმის პროტეინის რაოდენობა არ არის საკმარისად მაღალი, რათა მნიშვნელოვნად შეცვალოს სოიოს ამინომჟავის შემადგენლობა და არც ყალიბია დამოკიდებული რაიმე კონკრეტულ ამინომჟავაზე ზრდისთვის, როგორც შემოთავაზებულია Sorenson and Hesseltine (1966) მიერ.

ნიაცინი, რიბოფლავინი, პანტოტენის მჟავა და ვიტამინი B6 სოიოს შემცველობა იზრდება დუღილის შემდეგ, ხოლო თიამინი მნიშვნელოვნად არ იცვლება. Wang და Hesseltine (1966) ასევე შენიშნეს R. oligosporus-ით ხორბლის დუღილის დროს, რომ ხორბლის ტემპეში ნიაცინისა და რიბოფლავინის რაოდენობა მნიშვნელოვნად აღემატება დაუდუღებელ ხორბალს, ხოლო თიამინი, როგორც ჩანს, ნაკლებია. როგორც ჩანს, R. oligo­sporus-ს აქვს ნიაცინის, რიბოფლავინის, პანტოტენის მჟავისა და B ვიტამინის დიდი სინთეზური უნარი.6, მაგრამ არა თიამისთვის.

R. oligosporus წარმოქმნის ძალიან ცოტა ამილაზას. ვინაიდან სახამებელი იშვიათად გვხვდება მწიფე სოიოს ლობიოში, არ არის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი, რომ ეს სახეობა გამოიმუშავებს ამილაზას ტემპის დუღილის დროს. ლიპაზას წარმოქმნის ყალიბი სოიოს ლიპიდების ჰიდროლიზებისთვის. პროტეაზები, ალბათ, ბევრად უფრო მნიშვნელოვანი ფერმენტებია ტემპის ფერმენტაციაში.

Rhizopus-ის უნარი გამოიმუშაოს პროტეოლიზური ფერმენტები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთი და იმავე სახეობის სხვადასხვა შტამებს შორის, ასევე სახეობებს შორის. პროტეოლიზურ ფერმენტულ სისტემებს აქვთ ოპტიმალური pH 3.0 და 5.5, pH 3.0 ტიპი ჭარბობს წყალქვეშა კულტივირებაში და pH 5.5 ტიპი ჭარბობს ტემპის ფერმენტაციაში.

აღმოჩნდა, რომ ტემპეში ლიპიდები უფრო მდგრადია აუტოქსიდაციის მიმართ, ვიდრე საკონტროლო სოიოში. ტემპჰის პეროქსიდის მნიშვნელობა იყო 1.1, ხოლო საკონტროლო სოიოს 18.3-დან 201.9-მდე. იკეჰატა და სხვ. (1968) დაადგინეს, რომ ლიოფილიზებული ტემპის პეროქსიდის ღირებულება, რომელიც ინახება 37°C-ზე 5 თვის განმავლობაში, გაიზარდა 6-დან 12-მდე, დაუდუღებელ სოიოს 6-დან 426-მდე.

ტემპჰის აუტოქსიდანტური აქტივობა კიდევ უფრო დადასტურდა Packett et al-ის მიერ. (1971), რომელმაც აღნიშნა, რომ სიმინდის ზეთი, რომელიც შეიცავს 50% ტემპეს, აჩვენა უფრო მაღალი ანტიოქსიდანტური პოტენციალი, ვიდრე ზეთი, რომელიც შეიცავს 25% ტემპჰ, 0.01% α-ტოკოფეროლს ან 0.03% α-ტოკოფეროლს. 1964 წელს გიორგი და სხვ. გამოყო ახალი იზოფლავონი ტემპიდან, რომელიც მითითებულია როგორც “ფაქტორი 2,”, რომელიც შემდეგ იყო იდენტიფიცირებული, როგორც 6,7,4′-ტრიჰიდროქსიიზოფლავონი. 6,7,4′-ტრიჰიდროქსიიზოფლავონი მოგვიანებით ქიმიურად სინთეზირებული იყო და დადასტურდა, რომ იყო ძლიერი ანტიოქსიდანტი A ვიტამინისთვის და ლინოლეატისთვის წყალხსნარში pH 7.4-ზე. თუმცა, როდესაც იზოფლავონს ურევენ სოიოს ფხვნილს ან სოიოს ზეთს, ამან ხელი არ შეუშალა მათ აუტოქსიდაციას.

ამ ავტორებმა ვარაუდობდნენ, რომ იზოფლავონის ზეთში უხსნადობა და სოიოს ფხვნილში დაშლის სირთულე შეიძლება იყოს მისი აუტოქსიდაციის თავიდან აცილების ზოგიერთი მიზეზი. აქედან გამომდინარე, ნაერთი, რომელიც პასუხისმგებელია ტემპჰის ანტიოქსიდანტურ და შიდანტურ აქტივობაზე, ჯერ არ არის დადგენილი.

ტემპეს წარმოებისას, სოიო მხოლოდ ნაწილობრივ იხარშება და ისინი თითქმის ისეთივე მყარი რჩება, როგორც გაჟღენთილი ლობიო. დუღილის შემდეგ ლობიო რბილია და ტექსტურის მსგავსია მთლიანად მოხარშული სოიოს. ადრე ჩატარებულმა ციტოლოგიურმა კვლევამ აჩვენა მიცელიის მხოლოდ უმნიშვნელო შეღწევა ლობიოს ქვედა ქსოვილში, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ საჭმლის მონელება ძირითადად ფერმენტული იყო.

თუმცა, ბოლოდროინდელმა კვლევამ გამოავლინა ჰიფების ინფილტრაცია 742 μm სიღრმეზე ან სოიოს ლობიოს კოტილედონის საშუალო სიგანის დაახლოებით 25%. ეს ავტორები ვარაუდობდნენ, რომ მიცელიუმის ინფილტრაციის უკიდურესი სიღრმე ნაწილობრივ ხსნის სწრაფ ფიზიკურ და ქიმიურ ცვლილებებს, რომლებიც ხდება ტემპის დუღილის დროს.

ჰიფებმა შეიძლება მექანიკურად დააშორონ ლობიოს უჯრედები ფერმენტულ მონელებამდე ან მათთან ერთად, რითაც ლობიო რბილი ხდება. ანალოგიურად, ფერმენტული აქტივობის შეღწევა ასევე შეიძლება გაძლიერდეს, რადგან მანძილი, რომელზედაც უნდა მოხდეს ფერმენტების დიფუზია, მნიშვნელოვნად შემცირებულია.

ინდონეზიელები ტემპეს მკვებავ და ადვილად მოსანელებელ საკვებად მიიჩნევენ. ვან ვენმა და შეფერმა (1950) დააფიქსირეს ტემპჰის სასარგებლო ეფექტები დიზენტერიის მქონე პაციენტებზე მეორე მსოფლიო ომის საპატიმრო ბანაკებში და მათ ვარაუდობდნენ, რომ ტემპე ბევრად უფრო ადვილი მოსანელებელი იყო, ვიდრე სოია.

თუმცა, ცხოველთა კვების ექსპერიმენტებმა არ დაადასტურა ეს დასკვნა, მიუხედავად იმისა, რომ სოიოს ცილის, ცხიმისა და N-უფასო ექსტრაქტის ნახევარზე მეტი შეიძლება გაიხსნას 72 სთ დუღილით. ტემპის პროტეინის ეფექტურობის კოეფიციენტი (PER) ასევე მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება არაფერმენტირებული სოიოსგან.

თუმცა, მომზადების პროცედურები გავლენას ახდენს ტემპის კვებით ღირებულებაზე. ტემპის PER მნიშვნელობა მნიშვნელოვნად შემცირდა ზეთში 3 წუთზე მეტი შეწვის შემდეგ, მეორეს მხრივ, 2 საათამდე ორთქლზე მოხარშვას არანაირი ეფექტი არ ჰქონდა. ტემპჰის ცილის ხარისხი შეიძლება გაუმჯობესდეს მარცვლეულისა და სოიოს ნარევებიდან ტემპის დამზადებით. მაგალითად - ხორბლის-სოიოს (1:1) ტემპჰის PER მნიშვნელობა შედარებული იყო კაზეინის მნიშვნელობასთან.

ტემპჰის უმაღლესი კვებითი ღირებულება დაუდუღებელ სოიოსთან შედარებით დაფიქსირდა Gyorgy (1961) მიერ ცხოველებზე, რომლებიც იკვებებოდნენ დაბალი ცილის დიეტებით. მისი შედეგები წააგავს იმ ცხოველებს, რომლებიც მიღებულ იქნა ცილის წყაროში დამატებული ანტიბიოტიკებით. ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ R. oligosporus მართლაც აწარმოებს ანტიბაქტერიულ აგენტს ტემპის დუღილის დროს, ისევე როგორც წყალქვეშა კულტურაში.

ნაერთი განსაკუთრებით აქტიურია ზოგიერთი გრამდადებითი ბაქტერიების მიმართ, მათ შორის როგორც მიკროაეროფილური, ასევე ანაერობული ბაქტერიების, მაგ., Strep­tococcus cremoris, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens და C. sporogenes. ნაერთი შეიცავს პოლიპეპტიდებს ნახშირწყლების მაღალი შემცველობით.

მის აქტივობაზე გავლენას არ ახდენს პეპსინი ან R. oligosporus პროტეაზები, ოდნავ მცირდება ტრიპსინისა და პეპტიდაზის მიერ, მაგრამ სწრაფად ინაქტივირებულია პრონაზას მიერ. კარგად არის დადასტურებული, რომ ანტიბიოტიკები, გარდა ინფექციების მინიმიზაციისა, იწვევს ზრდის მასტიმულირებელ ეფექტს ცხოველებში, განსაკუთრებით მათ, ვისი დიეტაც დეფიციტურია რამდენიმე ვიტამინის და შიმინის, ცილების ან ზრდის სხვა ფაქტორებიდან.

აღმოსავლელი ადამიანები მუდმივად ექვემდებარებიან ინფექციის უზარმაზარ წყაროებს და მათი დიეტა ხშირად არაადეკვატურია. ამიტომ, R. oligosporus-ის მიერ წარმოებული ანტიბაქტერიული აგენტების აღმოჩენამ შეიძლება შესთავაზოს ტემპის ღირებულების უფრო მკაფიო გაგება ინდონეზიელების დიეტაში და, შესაძლოა, ფერმენტირებული საკვების შესახებ ყველა აღმოსავლელის დიეტაში.

მიუხედავად იმისა, რომ სტაქიოზა და რაფინოზა, რომლებიც ცნობილია როგორც მეტეორიზმის ფაქტორები, არ გამოიყენება როგორც ნახშირბადის ერთადერთი წყარო, აღმოჩნდა, რომ სტახი და შიიოზა სოიოს ლობიოში მცირდება დუღილის პროგრესირებასთან ერთად. კალოვეიმ და სხვებმა (1971) დაადგინეს, რომ ტემპჰმა არ გაზარდა გაზის გამომუშავება ჯანმრთელი ახალგაზრდების საბაზისო მნიშვნელობებთან შედარებით და გამოიწვია გაზის წარმოქმნის დროის მნიშვნელოვანი შეფერხება, რაც მიუთითებს ნაწლავის ბაქტერიების დროებით დათრგუნვაზე და შიშზე. შეფერხება შეიძლება გამოწვეული იყოს ობის Rhizopus-ის მიერ წარმოქმნილი ანტიბიოტიკების არსებობით.

ტემპე ინდონეზიაში მთავარ კერძად გამოიყენება. ტემპჰის წარმოების მთლიანი მონაცემები არ არის ხელმისაწვდომი, მაგრამ მხოლოდ ცენტრალური ჯავის პროვინციაში 1972 წელს დამზადდა 35,100 MT tempeh.

გემოსა და ტექსტურის მაღალი მისაღებობის, ლობიოს გემოს ნაკლებობის, კვების უპირატესობების და მისი მარტივი, იაფი დამუშავების ტექნოლოგიის გამო, tempeh, როგორც ჩანს, კარგი კანდიდატია ნებისმიერი ქვეყნისთვის, რომელიც ეძებს დაბალფასიან და მაღალცილოვან საკვებს. ვეგეტარიანელების ბოლო დროს მზარდი ინტერესი მცენარეული წარმოშობის საკვების მიმართ, ტემპის მოხმარება გაიზარდა შეერთებულ შტატებში. გარდა tempeh-ის დამზადებისა, როგორც სახლის პროექტისა, შეიქმნა რამდენიმე კომერციული tempeh მწარმოებელი. Tem­peh შესაძლოა მალე ჩვეულებრივი პროდუქტი გახდეს შეერთებული შტატების ბაზარზე.


საფუარის კულტურის ლაბორატორია

საფუარი ლაბორატორია საფუარი, არის მიკროსკოპული ერთუჯრედიანი ორგანიზმი, რომელიც მიეკუთვნება ორგანიზმების ჯგუფს, რომელსაც სოკოებს უწოდებენ. ეს არის ერთუჯრედიანი ორგანიზმები, რომლებსაც აქვთ სამეცნიერო სახელი Saccharomyces cerevisiae. საფუარს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი დანიშნულება, მაგრამ საფუარის მთავარი დანიშნულებაა დუღილის პროცესის დახმარება. საფუარი ცოცხალი ორგანიზმია, რომელიც ცნობილია როგორც სოკო და ის იღებს ენერგიის წყაროს შაქრისგან. საფუარი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარკვეული სამედიცინო მიზნების შესაქმნელად, რომლებიც კურნავს ჭრილობებს და ამცირებს ანთებას ჰორმონების და ფერმენტების დიდი რაოდენობით გამო. საფუარის გამრავლება დამოკიდებულია სახეობების ტიპზე, რადგან ისინი შეიძლება იყვნენ ასექსუალური მიტოზით ან სქესობრივი კვირტით. Consumption-მა ისაუბრა პირველადი მომხმარებლის გამოყენებასა და გამოყენების სიჩქარეზე, რომელსაც სჭირდება ფოტოსინთეზი CO2-დან ენერგიის შესაქმნელად. სიკვდილი ეხება მოსახლეობას და ეხება დაღუპულთა რაოდენობას მოსახლეობაში.
ჰიპოთეზა
ამ ლაბორატორიის მთავარი მიზანია საფუარის შემცველი კულტურების ტესტირება. ჰიპოთეზა იმაში მდგომარეობს, რომ საფუარი გაიზრდება ყველა იმ გარემოში, რომელშიც ის მოთავსებულია, მაგრამ ის აყვავდება იმ გარემოში, სადაც შაქარია, რაც იმის გამო ხდება, რომ საფუარი იყენებს შაქარს, როგორც ენერგიის ბუნებრივ წყაროს, რაც საფუარს უფრო მეტს გამოიმუშავებს. საფუარი შეიძლება იყოს იდენტური ყველა გარემოში, მაგრამ, სავარაუდოდ, სიტუაცია იქნება ის, რომ საფუარი სწრაფად იზრდება შაქარში. ეს ჰიპოთეზა უნდა შემოწმდეს და ამის გასაკეთებლად მათი საჭიროება იყოს სხვადასხვა გარემოდან შეგროვებული საფუარის რაოდენობა, გაანალიზდეს და შემდეგ მივიღოთ მონაცემები. მონაცემები შემოწმდა ოთხ სხვადასხვა გარემოში და დაკვირვება 0,24, 48, 72 და 96 საათიანი ინტერვალით. გამოყენებული გარემო პირობები იყო კონტროლირებადი გარემო, შეზღუდული რეპროდუქციის გარემო, დამატებითი საკვები გარემო და შემოღებული მტაცებლური გარემო.
მასალები
ექსპერიმენტის დასასრულებლად საჭიროა შემდეგი მასალები:
4 - საფუარის პაკეტები
1 - ამიაკის ნარევი
1 - შაქრის ნარევი
1 - გამოხდილი წყალი
1 - ბალანსი
1 - მიკრობების ნარევი
1 - სათვალე
1 - მიკროსკოპი
4 - 10 მლ გრადუირებული ცილინდრი
4 - 18 მმ x 150 მმ კულტურის ტუბერი
1 – საცდელი მილის თარო

მეთოდები
ექსპერიმენტის ჩასატარებლად გადაიდგა შემდეგი ნაბიჯები:
უპირველეს ყოვლისა, ტესტის მილები უნდა იყოს ეტიკეტი ყველა სხვადასხვა მასალისაგან, რომელიც შერეული იქნება საფუარში. ოთხი ეტიკეტი იქნება კონტროლი, ამიაკი, შაქარი და მიკრობი. ლაბორატორიული მონაცემების ფურცელს ასევე ექნება თითოეული მილის სახელები თითოეული ხსნარის დროით და კონცენტრაციით, რათა ყველა მონაცემი ჩაიწეროს.
მეორე ტუბი ივსება ხსნარით 10 მლ-მდე ხსნარით.
მესამე, საფუარის სუსპენზია შერეული იქნება ცალკე კონტეინერში და ამ ხსნარის წვეთებს დაამატებს თითოეულ მილს.
მეოთხე ამოიღეთ თითოეული ხსნარის წვეთი მილიდან და დააკვირდით მას მიკროსკოპის ქვეშ. შედეგები დოკუმენტირებული იქნება მონაცემთა ფურცელზე და ეს ნაბიჯი განმეორდება ყოველ ინტერვალში 24, 48, 72 და 96 საათის განმავლობაში.
მეხუთე ლაბორატორია უნდა გაიწმინდოს და ყველაფერი დააბრუნოს, ჩაიწეროს ყველა მონაცემი და გადახედოს შედეგებს.

შედეგები მას შემდეგ, რაც ექსპერიმენტი ჩატარდა და ყველა მონაცემი ჩაიწერა, მონაცემები უნდა გაანალიზებულიყო. ჰიპოთეზა, რომელიც იწინასწარმეტყველეს, სწორი აღმოჩნდა. საფუარი ხსნარის მილებში გააქტიურდა. ყველა მილში საფუარი ფიზიკურად აფართოებს მილს შაქრით ფიზიკურად გაფართოვდა სხვა მილების ზომით ორჯერ. ამან აიძულა ხსნარი ამოსულიყო ტესტის მილის კიდემდე. საფუარისა და შაქრის ხსნარი გაიზარდა 200-ზე მეტ რაოდენობამდე და სხვა ხსნარი მხოლოდ აჭარბებდა 100-ს. ქვემოთ მოყვანილი მონაცემთა გრაფიკი აჩვენებს, რომ გამოსავალს ჰქონდა მუდმივი ზრდა და გვიჩვენებს მოსახლეობის პიკებს და კლებას რეპროდუქციის სიჩქარის გამო. საფუარის ხსნარები საბოლოოდ იწყებენ კვდომას.

ინტერვალები | კონტროლი | შეზღუდული რეპროდუქცია | დამატებითი საკვები | გააცნო Predation | 1 (0 საათი) | 5 | 6 | 6 | 6 | 2 (24 საათი) | 13 | 11 | 12 | 12 | 3 (48 საათი) | 94 | 64 | 167 | 79 | 4 (72 საათი) | 77 | 43 | 202 | 37 | 5 (96 საათი) | 25 | 7 | 96 | 11 |

დისკუსია ლაბორატორიას ჰქონდა მრავალი ეტაპი და თითოეულ ეტაპზე რაღაც განსხვავებული ხდებოდა, ექსპერიმენტის დასაწყისში მოსახლეობის ზრდის ციკლი იყო ნელი და სტაბილური ყველა სატესტო ამოხსნისთვის. 24-საათიანი პერიოდის ბოლოს და მომდევნო 24-საათიანი პერიოდის დასაწყისში ზრდის ტემპი მნიშვნელოვნად გაიზარდა. მესამე დღემ აჩვენა, რომ ზრდის ტემპი ჯერ კიდევ იზრდებოდა, მაგრამ როდესაც საქმე მომდევნო 24 საათს მოვიდა, ყველაფერი შეიცვალა ზრდის ნაცვლად, თქვენ შეამჩნევთ, რომ ზრდის ტემპი მთავრდება და საფუარი კვდება. დაკვირვებული საფუარის ხსნარი დაკავშირებულია მარტივ ორგანიზმებთან, რომლებიც ნაჩვენებია უფრო ფართო მასშტაბით. კორელაცია უბრალო ორგანიზმსა და უფრო რთულ ორგანიზმს შორის, როგორიცაა მტკნარი წყლის ნარჩენები, რაც უფრო მეტად მიდრეკილნი ვართ მის გამოყენებასა და ნარჩენებს შორის, მით ნაკლებია ალბათობა, რომ მოგვიანებით საკმარისი იქნება და საბოლოოდ ამოიწურება. ბიოგეოქიმიური ციკლი აკონტროლებს, თუ რამდენად მნიშვნელოვანი შეიძლება იყოს საფუარი ამ გაცვლის ამ ასპექტში. ორ განსხვავებულ მანერას შეუძლია ხელი შეუწყოს საფუარის დუღილს და აერობულ სუნთქვას. განსხვავება 2-ს შორის არის ის, რომ ფერმენტაციას აკლია ჟანგბადი ფორმულაში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მხოლოდ 2 ATP. დუღილის პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც გლუკოზის მოლეკულას აქვს 6 ნახშირბადის ატომი და იყოფა 2 მოლეკულად 3 ნახშირბადის ატომით. როდესაც ეს ხდება, მას გლიკოლიზი ეწოდება და ამ პროცესის დროს 10 ქიმიური ნივთიერება რეაგირებს და გამოიწვევს გამოყოფის ენერგიას 2 ATP მოლეკულის სახით. აერობული სუნთქვის პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც ჟანგბადი იმყოფება და ხდება გლიკოლიზის იგივე 10 ეტაპი. ჟანგბადი, რომელიც დამატებულია გლიკოლიზის საშუალებას აძლევს, არის დამატებითი ნაბიჯი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც გლუკოზის მოლეკულა მთლიანად იშლება. ამ პროცესისგან ენერგიის გამოყოფა უფრო და უფრო დიდია, ვიდრე დუღილის პროცესი, რომელიც შეადგენს დაახლოებით 36 ATP მოლეკულას გლუკოზის თითოეული მოლეკულისთვის. საფუარის დუღილის პროცესისთვის აერობული სუნთქვა შეიძლება წარმოქმნას ენერგია შაქრისგან. ჟანგბადის აერობული სუნთქვა უნდა იყოს წარმოდგენილი. ქიმიური ფორმულა არის. როდესაც ჟანგბადი ხელმისაწვდომია, საფუარს შეუძლია გამოიყენოს დუღილის პროცესი. პროცესი კვლავ გამოიყენებს შაქარს, რადგან არ არის ჟანგბადი და ქიმიური ფორმულა შეიცვლება. თითოეული ფორმულა მსგავსია, რადგან ორივე აწარმოებს ATo და .
დასკვნა
ორიგინალური ჰიპოთეზა, რომელიც მოცემული იყო ამ ლაბორატორიისთვის, ზუსტი იყო და ის იყო, რომ შაქრის ხსნარი, რომელიც შერწყმული იყო საფუართან, იყო ყველაზე აქტიური ოთხივე გამოყენებული ხსნარიდან. ამ ლაბორატორიის მთელი პროცესის განმავლობაში არ ყოფილა არანაირი პრობლემა და არანაირი შეცდომა ამ ლაბორატორიის პროცესში. ამ ლაბორატორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი იყო იმის უზრუნველყოფა, რომ ყველაფერი სწორად და ზუსტად იყო ჩაწერილი. მომავალი ლაბორატორიული ექსპერიმენტები, რომლებიც მოიცავს საფუარს და ჟანგბადის გამოყოფას, უზრუნველყოფს ბიოგეოქიმიური ციკლის გაზომვას. ექსპერიმენტს ჰქონდა ხსნარის 2 კომპლექტი და გამოიყენებოდა, 1 ჟანგბადით დუღილისთვის და ერთი აერობული სუნთქვისთვის.

ცნობები
Smith, T. M., & Smith, R. L. (2009). ეკოლოგიის ელემენტები (მე-7 გამოცემა). სან ფრანცისკო, კალიფორნია: ბენჯამინ კამინგსი/პირსონი.

UOP (2014). Yeast Lab Spreadsheet BIO/315 ვერსია 2. მიღებულია ფენიქსის უნივერსიტეტიდან
UOP (2014). საფუარი ლაბორატორიის სამუშაო ფურცელი BIO/315 ვერსია 2. მიღებულია ფენიქსის უნივერსიტეტიდან
UOP (2014). ლაბორატორიის ანგარიშის მონახაზი BIO/315 ვერსია 2. მოპოვებულია ფენიქსის უნივერსიტეტიდან

მსგავსი დოკუმენტები

საფუარის კულტურის ლაბორატორია

. საფუარი კულტურის ლაბორატორიის შესავალი საფუარი არის ერთუჯრედიანი მიკროსკოპული ორგანიზმი, რომელიც სოკოების სამეფოს ნაწილია. საფუვრები არ ქმნიან ერთ ჯგუფს (Smith & Smith, 2012). საფუარები იყენებენ ორგანულ მასალას, როგორც ენერგიის მიღების საშუალებას, რაც მათ ქიმიოორგანოტროფებად აქცევს (Smith & Smith, 2012). ნახშირბადი ძირითადად მიიღება ჰექსოზის შაქრისგან, როგორიცაა ფრუქტოზა და გლუკოზა. საფუარს სჭირდება ან ჟანგბადი აერობული უჯრედული სუნთქვისთვის ან სახეობებისთვის, რომლებიც ანაერობულია, მაგრამ ასევე აქვთ ენერგიის შექმნის აერობული მეთოდები (Smith & Smith, 2012). არ არსებობს საფუარის სახეობები, რომლებიც ცნობილია მხოლოდ ანაერობული გზით. საფუარი ხარობს ოდნავ მჟავე გარემოში (Smith & Smith, 2012). საფუარის რეპროდუქციული ციკლი შეიძლება იყოს ასექსუალური ან სექსუალური, სახეობიდან გამომდინარე. საფუარის ზრდის ყველაზე ფართოდ გავრცელებული მეთოდია ასექსუალური გამრავლება, რომელსაც ეწოდება კვირტი (Smith & Smith, 2012). საფუარის მიმართ გამრავლება დამოკიდებულია სახეობებზე, რომელთა სახეობა შეიძლება იყოს როგორც ასექსუალური მიტოზით, ასევე სქესობრივი დაწყებით (Smith & Smith, 2012). მოხმარება გულისხმობს რაიმეს გამოყენებას და გამოყენების სიჩქარეს, მაგალითად, როგორ გამოიყენებს მომხმარებელი, როგორიცაა პირველადი მომხმარებელი, როგორიცაა ხე, ფოტოსინთეზს ნახშირორჟანგისგან ენერგიის შესაქმნელად. სიკვდილი მოსახლეობის მიმართ გულისხმობს სიკვდილიანობის მაჩვენებელს ამ პოპულაციაში (Smith & Smith, 2012). ჰიპოთეზა საფუარის კულტურის ლაბორატორიის უპირველესი მიზანია საფუარის კულტურების ნიმუშების შემცველი თეორიის ტესტირება.

ლაბორატორიული ქაღალდი

. საფუარის კულტურის ლაბორატორია I. შესავალი 1. საფუარი არის ევკარიოტული, ერთუჯრედიანი სოკოები, რომლებიც ბინადრობენ თხევად ან ტენიან ჰაბიტატებში. ისინი ჰეტეროტროფები არიან და კვებისათვის ეყრდნობიან რთულ ორგანულ ნივთიერებებს. საფუარს ესაჭიროება ჟანგბადი აერობული უჯრედული სუნთქვისთვის, მაგრამ ზოგიერთი ასევე ანაერობულია ენერგიის გამომუშავების ალტერნატიული აერობული მეთოდებით. მათ არ სჭირდებათ სინათლე ზრდისთვის და მათი ტემპერატურის დიაპაზონი იცვლება, რაც ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ გადარჩეს მრავალფეროვან გარემოში. ძალიან ხშირია, ისინი გვხვდება ყველგან, ხილის ტყავზე დაწყებული დაწყებული ცხოველების ნაწლავურ ტრაქტში პარაზიტების სახით დამთავრებამდე. საფუარის გამრავლების ყველაზე გავრცელებული მეთოდია ასექსუალური გამრავლება კვირტის მეშვეობით. ამ პროცესში, მშობელი უჯრედის ბირთვი იშლება და აყალიბებს შვილობილი ბირთვს. შვილობილი უჯრედი იზრდება მშობელ უჯრედზე, სანამ ის საკმარისად დიდია, რომ განცალკევდეს. ციტოკინეზის მეშვეობით ეს "კვირტი" შემდეგ ქმნის ახალ უჯრედს. ნაკლებად გავრცელებულია სქესობრივი გამრავლების მეთოდი, რომლის დროსაც წარმოიქმნება სპორები. ამ ლაბორატორიაში მე ვამუშავებ საფუარის ოთხ ნიმუშს სხვადასხვა პირობებში. მიზანია შეზღუდული გამრავლების, დამატებითი რესურსების (კვების) და მტაცებლობის ეფექტის შესწავლა საფუარის პოპულაციაზე.საფუარები ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ არა მხოლოდ ბუნებაში საკვები ნივთიერებების გადამამუშავებლად, არამედ კვების მრეწველობისთვისაც, რადგან მათ შეუძლიათ ნახშირწყლების ნახშირორჟანგად და ალკოჰოლებად გადაქცევა ფერმენტაციის გზით. ისინი ასევე გამოიყენება უჯრედული ბიოლოგიის კვლევაში და აწარმოებენ ეთანოლს.

ქიმიური რეაქციის ტემპები

. გავლენას ახდენს ტემპერატურა. ეს ექსპერიმენტი კეთდება ხუთი სხვადასხვა ტემპერატურის ეფექტის შესამოწმებლად საფუარში ნახშირორჟანგის წარმოების სიჩქარეზე დუღილის სიჩქარის გაზომვით. დუღილის სიჩქარე იზომება მლ/წთ-ში. ამ ექსპერიმენტის მიზანია საფუარის უჯრედების დუღილის სიჩქარის გაგება, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს თითოეულ ტემპერატურაზე წარმოქმნილი ნახშირორჟანგის რაოდენობის გაზომვით. ვინაიდან ლაბორატორიაში წარმოებული ნახშირორჟანგის გაზომვის პირდაპირი გზა არ არსებობს, ამის ნაცვლად გამოიყენება არაპირდაპირი მეთოდი. ამ ექსპერიმენტში დუღილის სიჩქარე იზომება მლ/წთ-ში, რაც არის ნახშირორჟანგის წარმოების სიჩქარე, რომელიც იზომება თითოეულ წყლის აბაზანაში გატარებული დროის განმავლობაში. წყალი ჩაანაცვლებს ექსპერიმენტის ბოლოს წარმოქმნილ ნახშირორჟანგს. წყლის რაოდენობა გაზომილი მილილიტრებში (გრადუსირებული ცილინდრით) იქნება დუღილის სიჩქარის არაპირდაპირი მეთოდი, რადგან ნახშირორჟანგი არის გაზი, რომლის გაზომვა შეუძლებელია ამ ექსპერიმენტის გარდა ირიბად. ნახშირორჟანგის გამომუშავება იზომებოდა წყლის მოცულობის გაზომვით სხვადასხვა ტემპერატურაზე 25°C, 35°C, 45°C, 55°C და 65°C. ასევე დაფიქსირდა დრო, როდესაც ყველა გაზომვა იქნა მიღებული სხვადასხვა ტემპერატურისთვის. მასალები და მეთოდი ამ ექსპერიმენტში გამოყენებული მასალები იყო: საფუარის კულტურა (შეიცავს საფუარს და გლუკოზას მელასის სახით) ხუთი დუღილის მილი, წყალი, წითელი ცვილის ფანქარი, გრადირებული ცილინდრიანი წყლის აბაზანები (ეტიკეტირებული.

Bio156 ლაბორატორია 5

. 56 განსაზღვრეთ შემდეგი ტერმინები: უჯრედული სუნთქვა (აერობული სუნთქვა) (2 ქულა) უჯრედული სუნთქვა არის პროცესი, რომლითაც უჯრედები იღებენ ენერგიას ატფ-ის სახით. არსებობს უჯრედული სუნთქვის ორი ტიპი, აერობული და ანაერობული. აერობული სუნთქვა უფრო ეფექტურია და მისი გამოყენება შესაძლებელია ჟანგბადის თანდასწრებით. აერობული სუნთქვა, ან უჯრედის სუნთქვა ჟანგბადის გამოყენებით, იყენებს გლიკოლიზის საბოლოო პროდუქტს TCA ციკლში, რათა გამოიმუშაოს მეტი ენერგიის ვალუტა ATP-ის სახით, ვიდრე შეიძლება მიიღოთ ანაერობული გზიდან. დუღილი (ანაერობული სუნთქვა) (2 ქულა) დუღილი არის მეტაბოლური პროცესი, რომელიც აქცევს შაქარს მჟავებად, გაზებად ან ალკოჰოლად. ის გვხვდება საფუარში და ბაქტერიებში, მაგრამ ასევე ჟანგბადის შიმშილით ადამიანის კუნთოვან უჯრედებში. ფერმენტაციას ადამიანები იყენებენ ლუდისა და საკვების დასამზადებლად, როგორიცაა კიმჩი. დუღილი არის ანაერობული მონელების ფორმა, რომელიც წარმოქმნის ATP-ს სუბსტრატის დონეზე ფოსფორილირების პროცესით. შეაჯამეთ რა ხდება უჯრედული სუნთქვის სამი საფეხურის დროს და მიუთითეთ სად მიმდინარეობს თითოეული პროცესი უჯრედში. (6 ქულა) გლიკოლიზი: ეს არის პროცესი, რომელიც ხდება ციტოპლაზმაში. იგი გარდაქმნის გლუკოზის თითოეულ მოლეკულას პირუვინის მჟავას ორ მოლეკულად. ეს ეხება ანაერობულ პროცესს, რომელიც გრძელდება იმისდა მიუხედავად, არის თუ არა ჟანგბადი. პირუვიკ მჟავა დიფუზირდება მიტოქონდრიის შიდა განყოფილებაში, სადაც ხდება გარდამავალი რეაქცია, რომელიც იწყებს პირუვინის მჟავას მომზადებას სუნთქვის შემდეგი ეტაპისთვის. კრებსის ციკლი - ეს.

ანტისაფუარი ნაერთის დახასიათება

. Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Sistema de Información Científica Duangporn Kantachote, Pakorn Prachyakij, Wilawan Charernjiratrakul, Metta Ongsakul, Yodsawee Duangjitcharoen pro Antibioticization of Tee-Duangjitcharoen of Technologies of Technologies. დამწყები Lactobacillus plantarum DW3 შესაძლო გამოყენებისათვის ფერმენტირებულ მცენარეულ სასმელებში. Electronic Journal of Biotechnology, ტ. 13, ნომერი. 5, 2010, გვ. 1-15, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Chile ხელმისაწვდომია: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=173318799002 Electronic Journal of Biotechnology, ISSN (ელექტრონული 34071 ვერსია): [email protected] Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Chile როგორ მოვიყვანოთ სრული ნომერი დამატებითი ინფორმაცია ამ სტატიის შესახებ ჟურნალის მთავარი გვერდი www.redalyc.org არაკომერციული აკადემიური პროექტი, შემუშავებული Open Acces Initiative Electronic Journal of Biotechnology ISSN: 0717-34 ://www.ejbiotechnology.info DOI: 10.2225/vol13-issue5-fulltext-1 საფუარის საწინააღმდეგო ნაერთის და სტარტერის პრობიოტიკური თვისებების დახასიათება Lactobacillus plantarum DW3 შესაძლო გამოსაყენებლად ფერმენტირებულ მცენარეულ სასმელებში Duangporn Kantachote1 1 · Pakorn Wiltrakultakulert. Ongsakul · Yodsawee Duangjitcharoen2 · Chaiyavat Chaiyasut2 Teruhiko Nitoda3 · Hiroshi Kanzaki3 1 მიკრობიოლოგიის დეპარტამენტი, მეცნიერებათა ფაკულტეტი, პრინცი სონგკლას უნივერსიტეტი.

მიკრო ესე

. MicroBiology- MLT1 LabPaq / გამომცემელი: Hands-On Labs, Inc. [email protected] / www.LabPaq.com / უფასო 866.206.0773 A Laboratory Manual of Small-Scale Experiments for the Independent Study of Microbiology 52-02 MB-01 LabPaq® არის Hands-On Labs, Inc.-ის (HOL) რეგისტრირებული სავაჭრო ნიშანი. ამ სახელმძღვანელოში მითითებული LabPaq დამზადებულია Hands-On Labs, Inc.-ის მიერ, რომელიც ფლობს და იტოვებს ყველა საავტორო უფლებებს ინტელექტუალურ თვისებებზე, რომლებიც დაკავშირებულია LabPaq-ის უნიკალურ დიზაინთან, აწყობასთან და სწავლის გამოცდილებასთან. LabPaq-ს თანდართული ლაბორატორიული სახელმძღვანელო განკუთვნილია ამ LabPaq-ის თავდაპირველი მყიდველის გამოყენებისთვის და არ შეიძლება მისი ხელახლა გამოყენება LabPaq-ის გარეშე ან სხვების მიერ HOL-ის კონკრეტული წერილობითი თანხმობის გარეშე. ნებისმიერი LabPaq სახელმძღვანელოს მასალების არცერთი ნაწილი არ შეიძლება იყოს რეპროდუცირებული, გადაცემული ან გავრცელდეს სხვებისთვის რაიმე ფორმით, არც მისი ჩამოტვირთვა ნებისმიერ საჯარო ან კერძო გაზიარებულ სისტემაში ან სერვერზე HOL-ის წერილობითი თანხმობის გარეშე. არანაირი ცვლილება არ შეიძლება განხორციელდეს LabPaq-ის ნებისმიერ მასალაში HOL-ის წერილობითი თანხმობის გარეშე. HOL-მა ჩადო წლების კვლევა და განვითარება ამ მასალებში, იტოვებს მათთან დაკავშირებულ ყველა უფლებას და იტოვებს უფლებას დააწესოს მნიშვნელოვანი ჯარიმები ნებისმიერი ბოროტად გამოყენებისთვის. გამომცემელი: Hands-On Labs, Inc. 3880 S. Windermere St. Englewood, CO 80110 ტელეფონი: Denver Area: 303-679-6252 უფასო, საქალაქთაშორისო: 866-206-0773 www.LabPaq.com E- ფოსტა.

დნმ ლაბორატორია

. (აუქსოტროფი პროტოტროფის წინააღმდეგ, გენები ალელების წინააღმდეგ, დიპლოიდი ჰაპლოიდის წინააღმდეგ, კომპლემენტაცია, სეგრეგაცია და დამოუკიდებელი ასორტიმენტი, მეიოზი მიტოზის წინააღმდეგ, გენოტიპი ფენოტიპის წინააღმდეგ) სამეცნიერო ჰიპოთეზების შემუშავება და ტესტირება ისწავლეთ მიკროსკოპით, მიკროპიპეტორით და ჰემატოცენტრიმეტრით მუშაობა. შეიტყვეთ მეტაბოლიზმის გენეტიკის შესახებ, როგორ შეფასდება ეს პროექტი: 1. თქვენი ქულები კითხვების ნაკრების 1, 2 და 3 გაერთიანდება ერთ კლასში. ეს შეფასება ჩაირთვება თქვენი ლაბორატორიის საშუალო კურსში. თქვენი ლაბორატორიის საშუალო მაჩვენებელი შედის თქვენი საბოლოო სემესტრის საშუალოში, როგორც ეს აღწერილია ამ კურსის სილაბუსში. (კითხვის წარდგენის ვადა განისაზღვრება კლასში, ლაბორატორიის პროგრესის მიხედვით) 2. თქვენი ქულები კითხვების ნაკრებისთვის 4, 5 და 6 გაერთიანდება ერთ კლასში. ეს შეფასება ჩაირთვება თქვენი ლაბორატორიის საშუალო კურსში. (კითხვის წარდგენის ვადა განისაზღვრება კლასში, ლაბორატორიის პროგრესის მიხედვით) 3. თქვენ დაწერთ ოფიციალურ ლაბორატორიულ ანგარიშს სტილითა და ფორმატით, რომელიც შესაფერისია ჟურნალში Molecular & Cellular Biology. თქვენი ანგარიში შევა თქვენს ბოლო სემესტრში.

ანაერობული საფუარის დუღილი ეთანოლის წარმოებისთვის მრავალმხრივ ლაბორატორიულ ფერმენტორში

. ანაერობული საფუარის დუღილი ეთანოლის წარმოებისთვის მრავალმხრივ ლაბორატორიულ ფერმენტორში აბსტრაქტი გამოყენებული იქნება კვლევისთვის თუ წარმოებისთვის, მრავალმხრივი BioFlo® 310 დუღილი New Brunswick Scientific-ის მრავალმხრივი აერობული და ანაერობული მიკროორგანიზმების ზრდის საშუალებას იძლევა, მათ შორის ბაქტერიები, მცენარეები, წყალმცენარეები. სოკოები და საფუარი. მის მოწინავე კონტროლერს შეუძლია ერთდროულად ოთხამდე ჭურჭლის რეგულირება, მთლიანობაში 120 პროცესის მარყუჟი. აქ ჩვენ ვაჩვენებთ მისი მრავალფეროვნების ერთ ასპექტს - საფუარში ეთანოლის წარმოების ინდუქციის ტექნიკას, აერობული ზრდის ფაზიდან ანაერობული სტაბილური მდგომარეობის კულტურაზე გადასვლის გზით. შესავალი Saccharomyces cerevisiae არის ევკარიოტული ორგანიზმის მოდელი, რომელიც ხშირად გამოიყენება კვლევაში, რადგან ადვილია მანიპულირება და კულტივირება და სტრუქტურით შედარებით მსგავსია ადამიანის უჯრედებთან. ეს საფუარი ასევე ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო აპლიკაციებში ლუდის, ღვინისა და პურის ფერმენტებისა და ცილების წარმოებისთვის, და რადგან ის გლუკოზას მეტაბოლიზებს ეთანოლამდე, ასევე გამოიყენება მრავალი ბიოსაწვავის პროდუქტის წარმოებისთვის. ჩვენ ვაწარმოეთ ეთანოლი S. cerevisiae-დან (American Type Culture Collection შტამი 20602) 7.5 ლიტრიანი BioFlo 310 ფერმენტატორიდან, ამ გაფართოებული დუღილის სისტემის მოქნილობის საჩვენებლად. პირველ ფაზაში ჩვენ ვზრდით საფუარს აერობულ გარემოში, გახსნილი ჟანგბადის კასკადის კონტროლის სტრატეგიის გამოყენებით უჯრედების საკმარისი სიმკვრივის შესაქმნელად. შემდეგ ჩვენ ვატუმბეთ აზოტის გაზი, რათა შეგვექმნა ანაერობული გარემო ეთანოლის წარმოების ინდუცირებისთვის და გამოვიყენეთ შემცირება და.

. The Diversityof Life Lab Manual Stephen W. Ziser Department of Biology Pinnacle Campus for BIOL 1409 General Biology: The Diversity of Life Lab Activities, Homework & Lab Assignments 2013.8 Biol 1409: Diversity of Life – Lab Manual, Ziser, 2013.1401. of Life Ziser - ლაბორატორიის სახელმძღვანელო სარჩევი 1. სემესტრული ლაბორატორიის აქტივობების მიმოხილვა ლაბორატორიული აქტივობები . . . . . . . . . 2. შესავალი ლაბორატორიაში და უსაფრთხოების ინფორმაცია. . . . . 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 15 30 39 46 54 68 81 104 147 3. ლაბორატორიული სავარჯიშოები მიკროსკოპია. . . . . . ტაქსონომია და კლასიფიკაცია. უჯრედები - სიცოცხლის ძირითადი ერთეულები. ასექსუალური და სექსუალური რეპროდუქციის განვითარება და სიცოცხლის ციკლები. . ტეხასის ეკოსისტემები. . . . ბაქტერიული სამეფოები. . . პროტისტები . . . . . . სოკოები. . . . . . . მცენარეთა სამეფო. . . . ცხოველთა სამეფო. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 13 17 22 26 29 . 32 . 42 . 50 . 59 . 89 4. ლაბორატორიის ანგარიშები (გადასაცემად - ბოლო ვადა, როგორც.

მიკრობიოლოგია

. სახელწოდება და კურსის განყოფილება: LeKesha Hinds სათაური: ბაქტერიული მორფოლოგია- ლაბორატორია #2 მიზანი: შეეძლოს მორფოლოგიებზე დაკვირვება სველი სამონტაჟო სლაიდების მომზადებით და პირდაპირი და არაპირდაპირი შეღებვის ტექნიკის შესწავლით. პროცედურა: პირველ რიგში, დააყენეთ მიკროსკოპი. ნახეთ ბაქტერიული მორფოლოგიის მომზადებული სლაიდები. გამოიყენეთ თითოეული მორფოლოგიური ტიპი, როგორც შედარებითი ინსტრუმენტი სავარჯიშოს დარჩენილი ნაწილისთვის. მოახდინეთ სამუშაო ადგილის დეზინფექცია 10%-იანი გაუფერულების ხსნარით, დანართში დეზინფექციური ხსნარის მომზადების განყოფილების პროცედურების გამოყენებით. გამოიყენეთ მარკერის ფანქარი, რათა გააკეთოთ წრიული ზომის წრე სამივე სლაიდზე. გამოიყენეთ სუფთა პიპეტი, რომ დაამატოთ წვეთი თბილი წყალი წრეზე პირველ სლაიდზე. ბამბის ტამპონით ენერგიულად გაფხეხეთ პირის ღრუ და ღრძილები. წაუსვით ტამპონი წრის შიგნით პირველ სლაიდზე, რაც შეიძლება მეტი მასალა გადაიტანეთ წყლის წვეთში. დაფარეთ წვეთი საფარით. გამოიყენეთ პიპეტი, რომ დაამატოთ წვეთი წყალი წრეზე მეორე სლაიდზე. გამოიყენეთ კბილის ღვეზელი კბილებიდან ნადების ნიმუშის მოსაშორებლად. ნადები გადაიტანეთ კბილის წვეთიდან წყლის წვეთზე, კარგად აურიეთ, რომ დაშალოთ ნადები. დაფარეთ წვეთი საფარით. გამოიყენეთ პიპეტი, რომ დაამატოთ S. cerevisiae ნარევის წვეთი მესამე სლაიდის წრეში. დაფარეთ წვეთი საფარით. მოათავსეთ საფუარის ნარევის ჭიქა და მისი პიპეტი შემდგომი გამოყენებისთვის. მეორეც, გააკეთეთ იგივე, რაც პირველი სლაიდებისთვის. როდესაც სლაიდები მთლიანად გაშრება, გაათბეთ თითოეული სლაიდი ცეცხლოვანი წყაროთ. გამართავს.

იგა დონეები

. მიკრობიოლოგიის მიმოხილვა წინასწარი მიკრობიოლოგიური მონაცემების ინტერპრეტაცია გრამდადებითი კოკები აერობული კლასტერებში ● კოაგულაზა (+): ოქროსფერი სტაფილოკოკი ● კოაგულაზა (-): სტაფილოკოკი lugdunensis და სხვა კოაგულასნეგატიური სტაფილოკოკები წყვილებში/ჯაჭვებში ალერგიულ-ჰემპტოკოკები ●s:Op. ჯგუფის სტრეპტოკოკები, ენტეროკოკები ● ბეტა-ჰემოლიზური: ○ A ჯგუფის სტრეპტოკოკები (Streptococcus pyogenes) ○ B ჯგუფის სტრეპტოკოკები (Streptococcus agalactiae) ○ ჯგუფი C, D, G სტრეპტოკოკები ანაერობული: Peptostreptococcus spp. და მრავალი სხვა გრამდადებითი ღეროები აერობული ● დიდი: Bacillus spp ● Cocco-bacillus: Listeria monocytogenes, Lactobacillus spp ● პატარა, პლეომორფული: Corynebacterium spp ● განშტოებული ძაფები: Nocardia spp, Streptomyces ADISCES ● ● დ ა N. gonorrhoeae, Moraxella catarrhalis ● Cocco-bacillus: Haemophilus influenzae, Acinetobacter Anaerobic: Veillonella spp. გრამუარყოფითი ღეროები აერობული ლაქტოზას დუღილი (ლაქტოზა დადებითი): ● Enterobacter spp, Escherichia coli, Klebsiella spp ● Citrobacter spp*, Serratia spp* არალაქტოზას დუღილი (ლაქტოზა უარყოფითი): ● ოქსიდაზა (-): Acinetobacter spp, Burk, E. coli, Proteus spp, Salmonella spp, Shigella spp, Serratia spp*, Stenotrophomonas maltophilia ● ოქსიდაზა (+): P. aeruginosa, Aeromonas spp. ანაერობული ● დიდი: Clostridium spp ანაერობული: Bacteroides spp, Fusobacterium spp, Prevotella spp. ● მცირე, პლეომორფული: P. acnes, Actinomyces spp *Serratia და Citrobacter spp.

Ღორის გრიპის

. გამოცდა 2 ესსე Terrika Moore “კითხვა 10 პასუხი” Bergey’s Manual არის სისტემა, რომელიც გამოიყენება პროკარიოტებისა და ბაქტერიების კლასიფიკაციისთვის. სახელმძღვანელოს პირველი გამოცემა დაფუძნებული იყო გრამების შეღებვისა და მეტაბოლური რეაქციების სპეციფიკურ მახასიათებლებზე, რაც იყო მეთოდი, რომელსაც ფენოტიპური ეწოდა. თუმცა ახალ მეორე გამოცემასთან ერთად კლასიფიკაცია და იდენტიფიკაცია უფრო ღრმავდება. ის ეფუძნება გენეტიკურ ინფორმაციას, აკონკრეტებს ბაქტერიების ურთიერთობას და ფილოგენეტიკურ ისტორიას. ბერგეის სახელმძღვანელო მე-2 გამოცემა დაყოფილია ხუთ ტომად: ტ. 1 ჰყოფს Domain Archaea-სა და Domain Bacteria-ს საკუთარ ჯგუფებად. ტ. 2 წარმოადგენს Phylum Proteobacteria-ს, ყოფს მათ 5 კლასიფიკაციის ჯგუფად. ყველა ამ ბაქტერიას აქვს გრამუარყოფითი უჯრედის კედელი. ტ. 3 წარმოადგენს Phylum Firmicutes, ეს არის დაბალი G + C გრამდადებითი ბაქტერია, რომელსაც აქვს მხოლოდ 3 კლასი. ბაქტერიების ამ ჯგუფში შედის სტაფილოკოკები და სტრეპტოკოკები. ტ. 4 მოიცავს Phylum Actinobacteria-ს ერთ კლასს, რომელშიც ეს ბაქტერია არის მაღალი G + C გრამდადებითი ბაქტერია. ტ. 5 შეიცავს 9 ფილას, რომელშიც ისინი ყველა გრამუარყოფითია, მაგრამ შეიძლება იყოს ან არ იყოს დაკავშირებული. „კითხვა 7 პასუხი“ ზიგომიკოტა არის საპროფიტული ყალიბები, რომლებშიც ეს სოკო იღებს მას საკვებს მკვდარი ან გახრწნილი ნივთიერებისგან. ეს სოკო არის შავი ობის პურზე. მისი უსქესო გამრავლება არის სპორანგიოსპორები, ხოლო სქესობრივი სპორები დიდი ზიგოსპორებია და სქელი კედლითაა შემოსაზღვრული. ზიგომიკოტამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული ინფექციები იმუნოსუპრესიულ ან.

დავალება 2

. Task Stream 2 მიკრობიოლოგია შეიძლება დაიყოს კატეგორიებად, გარემო პირობების საფუძველზე, რომლებიც აუცილებელია ორგანიზმებისთვის, რომლებშიც იზრდება. მიკროორგანიზმების ორი დიდი კატეგორიის არის მიკროორგანიზმები, რომლებიც საჭიროებენ ჟანგბადს სიცოცხლისთვის (აერობების ვალდებულება) და მიკროორგანიზმების, რომლებიც შეიძლება გაიზარდონ ჟანგბადთან ერთად, მაგრამ აქვთ უნარი ასევე გაიზარდონ მის გარეშე (ფაკულტატური აერობები). ობლიგატური აერობები აწარმოებენ უფრო მეტ ენერგიას საკვები ნივთიერებებისგან, ვიდრე ანაერობები ჟანგბადის გამოყენებით, როგორც „ელექტრონების გადამტან ჯაჭვში საბოლოო ელექტრონის მიმღები, რომელიც აწარმოებს ATP-ს უმეტესობას ამ ორგანიზმებში“ (Betsy & Keogh, 2005, გვ.104). ფაკულტატურ მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ გამოიყენონ ჟანგბადი, მაგრამ ასევე შეუძლიათ მის გარეშე დუღილის ან ანაერობული სუნთქვის გამოყენებით, როდესაც ის მიუწვდომელია (Betsy & amp Keogh, 2005). მიკროორგანიზმები, რომლებიც კულტივირებულია ჩვენს პირველ ამოცანაში (Lactobacillus acidophilus და Staphylococcus epidermidis) სავალდებულო აერობებია. მიკროორგანიზმები შეიძლება გაიზარდონ სხვადასხვა პირობებში, სადაც ტემპერატურა ერთ-ერთი ცვლადია, მაგრამ ის ტიპები, რომლებსაც ხშირად ვხვდებით ჩვენს გარემოში, აყვავდებიან საკმაოდ თბილ ტემპერატურაზე. ორივე Lactobacillus acidophilus და Staphylococcus epidermidis არის მათი მაგალითები, რომლებიც მოხსენიებულია, როგორც მეზოფილები. ექსტრემალური ტემპერატურა (როგორც, მაგალითად, ღრმა გაყინვაში ან ავტოკლავებში) ეფექტურია მიკროორგანიზმების განადგურებაში, იმის გამო, რომ მათ არ შეუძლიათ აყვავდნენ უფრო ზომიერი ტემპერატურის გარეთ. ამ ორი ორგანიზმის ზრდა ოპტიმიზირებულია 25-დან 40 გრადუს ცელსიუსამდე დარჩენით (ბეტსი.

ვარსკვლავური ანისის (Illicium Verum) სოკოს საწინააღმდეგო მოქმედება Candida Tropicalis-ზე

. ვარსკვლავური ანისის სოკოს საწინააღმდეგო აქტივობა (Illicium verum) TO Candida tropicalis _______________ საგამოძიებო პროექტი წარდგენილი თალამბანის ეროვნული საშუალო სკოლის ტალამბანის ფაკულტეტზე, ქალაქ კებუ _______________ კვლევის მოთხოვნების ნაწილობრივი შესრულებით I _________________ Queenibel S. Janeegado Krices Dominique Fatima G. Cabansay Jobelyn B. Cogtas Mary Rose A. Telamo 2014 წლის ივნისის დამტკიცების ფურცელი საგამოძიებო პროექტი სახელწოდებით „Star anise Seeds (Star anise Seeds (Illicium verum) სოკოს საწინააღმდეგო აქტივობა) Candida tropicalis-ისთვის“, მომზადებული და წარდგენილი Kribel A-ს მიერ. ბორცესი, დომინიკ ფატიმა გ.კაბანსეი, ჯობელინ ბ. კოგტასი, მერი როუზ ა. ტელამო, კვლევის I მოთხოვნების ნაწილობრივი შესრულების მიზნით, გამოკვლეული იქნა ზეპირი გამოცდის მისაღებად და დასამტკიცებლად. კვლევითი საკონსულტაციო კომისია მ. JESSICA N. ABAYON, რედ. D. თავმჯდომარე CELIA C. GEPITULAN, M. Ed. JOCELYN C. BUTANAS, M. Ed. მრჩეველი წევრი CELIA C. GEPITULAN, M. Ed. FARAH C. CENIZA წევრი ------------------------------------------- ----- გამომცდელთა კოლეგია დამტკიცებულია ზეპირი გამოცდის კომიტეტის მიერ ა.

საზღვაო სოკოების მიმოხილვა

. საზღვაო მიკოლოგია: პათოგენებისა და მეორადი მეტაბოლიტების მიმოხილვა შესავალი და ისტორია ზღვის მიკოლოგიის ოქროს ხანა დადგა 1960-1990 წლებში, დაახლოებით 500-მდე სახეობის სავალდებულო საზღვაო სოკოების გამოკვლევითა და აღმოჩენით. აღნიშნული კვლევის დიდი ნაწილი ჩატარდა 1980-2000 წლებში, ამ 30 წლიანი პერიოდის განმავლობაში მოხსენებული იქნა ამჟამად ცნობილი საზღვაო სოკოების სახეობების თითქმის ნახევარი (ჯონსი და სხვ. 2009 ჯონსი, 2011). როგორც ითქვა, ზღვის სოკოები არ არის შესწავლილი და ნაკლებად შეფასებული ზღვის მცენარეებთან, ცხოველებთან და სხვა მიკროორგანიზმებთან შედარებით, ხშირად ისინი გამოტოვებულია ან მხოლოდ მოკლედ არის მოხსენიებული საზღვაო ბიომრავალფეროვნებისა და ეკოლოგიის სახელმძღვანელოებში (ჯონსი და პანგი, 2012). საზღვაო სოკოების კლადისტიკა ამჟამად ნაკადის მდგომარეობაშია, ახალი ტაქსონები აღმოჩენილია მოლეკულური ტექნიკის სახით, როგორიცაა დნმ და რნმ ანალიზი პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციების მეშვეობით, და ხორციელდება გელის ელექტროფორეზი (Ald et al 2005). მიუხედავად იმისა, რომ სოკოს მსგავსი ორგანიზმები, როგორიცაა ოომიცეტები, არ არიან სოკოები, საზღვაო მიკოლოგები ხშირად სწავლობენ მათ, რადგან ისინი ასრულებენ მსგავს ფუნქციებს და ბოლო დრომდე უმეტესობა კლასიფიცირებული იყო სოკოებად მათი მორფოლოგიური მსგავსებების მიხედვით (ჯონსი, 2011). სოკოს მსგავსი ეს ორგანიზმები არის ევკარიოტული, ჰეტეროტროფული, ზოოსპორები, აქვთ ქიტინის შემცველი უჯრედის კედლები და სოკოების მსგავსი სასიცოცხლო ციკლები (Neuhauser et al. 2012). ჩვეულებრივი ხმელეთის ან მტკნარი წყლის სახეობები ასევე შედის საზღვაო სოკოების ჯგუფში, როგორც ფაკულტატური სახეობები, რაც განპირობებულია მათი აქტიური ეკოლოგიური გამო.