Ludzie od dawna wiedzą o zaletach fermentowanych produktów mlecznych. Naukowe uzasadnienie i izolacja bakterii odpowiedzialnych za ich powstawanie należy do rosyjskiego mikrobiologa Ilji Miecznikowa. Grupa bakterii kwasu mlekowego (lactobacilli i paciorkowce kwasu mlekowego) to mikroorganizmy, które organizują procesy fermentacji węglowodanów z wytworzeniem kwasu mlekowego. Dziś ich możliwości są szeroko wykorzystywane w przemyśle spożywczym, rolnictwie, a nawet w produkcji gazu. Porozmawiajmy o korzyściach i szkodach paciorkowców mlekowych i pałeczek kwasu mlekowego, ich strukturze i mikrobiologii poniżej.
Współpraca bakteryjna
Od najdawniejszych czasów paciorkowce kwasu mlekowego i lactobacilli pomagały ludziom przygotowywać zdrową żywność. Ponadto wiele z nich wchodzi w skład normalnej mikroflory naszejorganizm. Ale to nie wyczerpuje zalet paciorkowców mlekowych i wszystkich bakterii, które zapewniają procesy fermentacyjne.
Mleczne paciorkowce i coli są dość duże, dobrze się wybarwiają i są łatwe do wykrycia.
Lactobacillus plantarum - pałeczka heteroenzymu kwasu mlekowego - odpowiada za fermentację kapusty i ogórków. Ponadto normalnie występuje w mikroflorze śliny.
Surowe wędzone kiełbaski są traktowane kwasem mlekowym. Jednocześnie nie tracą smaku, są bezpieczne dla człowieka i nie psują się przez długi czas.
Nie tylko w przemyśle spożywczym
Przemysł skórzany wykorzystuje również paciorkowce kwasu mlekowego i pałeczki, aw rolnictwie pomagają one w przygotowaniu paszy dla zwierząt (kiszonki).
Wszyscy wiedzą o zastosowaniu pałeczek kwasu mlekowego w farmaceutykach. Biologiczne dodatki i preparaty z żywymi kulturami tych organizmów są stosowane w różnych chorobach. Dziś bakterie kwasu mlekowego nazywane są nadzieją światowej medycyny. Jest prawdopodobne, że w nadchodzących dziesięcioleciach to dzięki nim ludzkość będzie w stanie pokonać wiele poważnych chorób.
Termofilne paciorkowce mlekowe są szeroko stosowane w przetwarzaniu materii organicznej, podczas której wytwarzany jest metan. Jednocześnie jest dość czysty i nadaje się do ogrzewania różnych pomieszczeń.
Odmiany pałeczek kwasu mlekowego
Z powodu całej swojej różnorodności mikroorganizmy te dzielą się na dwie grupy:
- Głównym produktem jest homeofermentacjaich żywotną aktywnością jest kwas mlekowy (do 90%), a także alkohol etylowy, kwasy fumarowy i bursztynowy, dwutlenek węgla.
- Heteroenzymatyczny - produktami odpadowymi są kwas octowy i mlekowy, alkohol etylowy i dwutlenek węgla.
Przyjazne rodziny
Wszystkie bakterie kwasu mlekowego należą do rodziny Lactobacillaceae (lactobacilli) i rodziny Streptococcaceae (lactococci lub paciorkowce kwasu mlekowego). Najczęstszymi przedstawicielami występującymi w kwaśnym mleku są:
- Lactobacillus acidophilus to pałeczka acidophilus stosowana nie tylko w przemyśle spożywczym, ale także w produkcji leków. Jego wysoka żywotność pozwala na tworzenie kolonii w jelicie człowieka, a zdolność do wytwarzania naturalnych antybiotyków stwarza niekorzystne środowisko dla żywotnej aktywności drobnoustrojów chorobotwórczych.
- Lactobacillus bulgaricus - bułgarski kij. Oprócz kwasu mlekowego wytwarza również witaminy, aminokwasy i polisacharydy. Bułgarski pałeczka i paciorkowce mlekowe to podstawa jakości jogurtów. Bakterie te stabilizują mikroflorę jelitową, przyczyniają się do prawidłowego funkcjonowania żołądka i trzustki oraz mają korzystny wpływ na układ odpornościowy.
- Lactobacillus casei - te pałeczki kwasu mlekowego są częścią normalnej mikroflory jamy ustnej, jelit i narządów płciowych. Wypierają Helicobacter pylori, patogenną bakterię odpowiedzialną zawystępowanie owrzodzeń przewodu pokarmowego i nieżytów żołądka.
- Paciorkowce kwasu mlekowego są termofilne i mezofilne. Poniżej opowiemy o nich więcej.
- Acetobacter aceti - bakterie kwasu octowego, które w procesie życia tworzą kwas nikotynowy, witaminy B6 i B12.
Rodzina Lactococcus
W odniesieniu do optymalnej temperatury życia paciorkowce mlekowe to:
- Ciepłolubne lub termofilne - są to bakterie, dla których optymalne temperatury to 40-42 ° С.
- Mezofilne paciorkowce mlekowe najlepiej rozwijają się w temperaturze 30-35°C.
Wszystkie są bakteriami Gram-dodatnimi (barwione metodą Grama), w hodowli tworzą krótkie lub długie łańcuchy. Kształt komórek paciorkowców kwasu mlekowego ma zarys owalny, bez wici. Są to bakterie nieruchome, które nie tworzą zarodników ani kapsułek i rozmnażają się głównie przez prosty podział. Wszystkie są fakultatywnymi organizmami beztlenowymi, mogą istnieć w środowisku bez tlenu.
Paciorkowce mezofilne
Jest to heterogeniczna grupa bakterii, która składa się z ziarniaków wytwarzających kwas (Streptococcus lactis, Streptococcus. cremoris) i wytwarzających smak (Leuconostoc citrovorum i Leuconostoc dextranicum).
Streptococcus lactis to główny paciorkowiec mleczny. W mleku tworzy diplokoki (sparowane komórki) lub krótkie łańcuchy. Bakterie owalne o wielkości do 1 mikrometra. Podczas robieniakultury w 10 ml mleka, w temperaturze 25-30 ° C, koagulacja następuje w ciągu 10-12 godzin z utworzeniem równomiernego i gęstego skrzepu. Jest to główny składnik kultur starterowych w przygotowaniu twarogu, zsiadłego mleka i kwaśnej śmietany. Paciorkowiec mlekowy powoduje szkody, gdy dostanie się do mleka pasteryzowanego, co prowadzi do zmniejszenia jego odporności.
Kremowy paciorkowiec (Streptococcus. cremoris) często tworzy w kulturze długie łańcuchy. To właśnie ta bakteria tworzy kremowe skrzepy w mleku.
Laktokoki tworzące aromat nadają specyficzny smak i aromat sfermentowanym produktom mlecznym. A w nadmiarze mogą prowadzić do tworzenia się gazu.
Termofilne laktokoki
Korzyści i szkody termofilnych paciorkowców mlekowych udowodnił II Miecznikow. To on wyizolował je w skrzepy, które powstają podczas fermentacji mleka w temperaturze około 50°C. I wprowadził na rynek pierwszy starter zawierający te mikroorganizmy.
Komórki tych bakterii są owalne, nieco większe niż ziarniaki mezofilne i tworzą w kulturze łańcuchy o różnej długości. To właśnie te bakterie są w stanie przetwarzać laktozę i są skutecznie wykorzystywane w leczeniu niedoboru laktazy u dzieci, poprawiają trawienie mieszanek mlecznych i normalizują mikroflorę jelitową.
Termofilne paciorkowce reagują na antybiotyki penicylinowe. Ta właściwość służy do określania obecności antybiotyków w mleku.
Te bakterie są stosowane w leczeniu i profilaktyce chorób przewodu pokarmowegoprzewód pokarmowy (zapalenie jelit, dysbakterioza, biegunka) jest zawarty w większości suplementów diety. Kosmetologia medyczna wykorzystuje te laktokoki jako jeden ze składników maski do przywracania i odmładzania skóry.
Co dzieje się w naszym ciele
W naszych jelitach bakterie kwasu mlekowego gromadzą się w kolonie i przyczepiają się do błon śluzowych, tworząc warunki, które tłumią żywotną aktywność patogennej mikroflory. Ale ich efekt jest tymczasowy. Dlatego konieczne jest regularne spożywanie produktów z ich zawartością. Tylko w ten sposób można utrzymać ich odpowiednią ilość i przedłużyć ich skuteczność.
Mleko zawiera laktozę, która w fermentowanych produktach mlecznych jest przekształcana w kwas mlekowy. Ten ostatni aktywuje pracę przewodu pokarmowego, zwiększając produkcję soku żołądkowego, wspomaga peryst altykę jelit i poprawia metabolizm.
Działanie pałeczek kwasu mlekowego opiera się na produkcji enzymów, które mogą przyspieszać różne procesy. Dziś lekarze mogą dobrać specjalną kompozycję bakterii, w zależności od tego, który proces w organizmie musi zostać aktywowany. Takie preparaty nazywane są eubiotykami i mogą zawierać bifidobakterie (mieszkające w naszych jelitach), lactobacilli (korektory układu pokarmowego) i colibacilli (bezpieczne szczepy E. coli).
Są dobre dla ciała
Współczesne badania dowiodły, że spożywanie tych bakterii przez dzieci znacznie zmniejsza ryzyko próchnicy zębów i znacznie zwiększaogólny stan odporności organizmu.
Systematyczne stosowanie fermentowanych produktów mlecznych ma korzystny wpływ na zapobieganie patologiom onkologicznym. A codzienne spożywanie jogurtów naturalnych zwiększa poziom lipoprotein we krwi, co prowadzi do zmniejszenia ryzyka miażdżycy i patologii układu sercowo-naczyniowego.
Jednakże należy również wziąć pod uwagę możliwe szkody dla ciała. Produkty mleczne są przeciwwskazane w przypadku nietolerancji żywych składników i dodatków do żywności.
Różnorodność produktów mlecznych
Nowoczesny przemysł spożywczy oferuje wiele produktów, które przygotowywane są przy udziale bakterii kwasu mlekowego:
- Mleko zsiadłe to najprostszy fermentowany produkt mleczny, który ma wiele odmian. W jego powstawaniu bierze udział bułgarski patyk i paciorkowce mezofilne.
- Ryazhenka - za pomocą tych samych pałeczek kwasu mlekowego pieczone mleko jest fermentowane z dodatkiem śmietanki. Kolor i smak tego produktu nadają melanoidy – barwne substancje, które powstają w wyniku oddziaływania białek i cukrów w wyniku najbardziej „smacznej” reakcji Maillarda (kondensacja sacharoaminy, czyli brązowienie enzymatyczne).
- Smetana to rodzimy rosyjski produkt otrzymywany przez fermentację śmietany.
- Twarożek to masa białkowa otrzymywana przez wyciskanie serwatki. Zawiera ważne aminokwasy: lizynę, metioninę, cholinę.
- Mleko Acidophilus to pasteryzowane mleko nasycone bakteriami mezofilnymi. Jest szeroko stosowany do karmienia niemowląt, zzatrucia i choroby przewodu pokarmowego.
Najbardziej ulubione - jogurt i kefir
Jogurt to ulubiona potrawa dzieci. Do jego przygotowania potrzebna jest kultura starterowa o odpowiednich proporcjach różnych pałeczek kwasu mlekowego. Jeżeli do jogurtów dodaje się różne dodatki i zagęszczacze, to do ich przechowywania konieczna jest termizacja. Taki produkt ma trwałość do miesiąca, ale nie ma w nim żywych kultur bakterii.
Kefir to produkt mieszanej fermentacji mlekowej i alkoholowej. W jego przygotowaniu biorą udział paluszki i ziarniaki, grzyby i drożdże. Wszystkie są zawarte w gotowym produkcie, który jest niezbędny przy patologiach żołądka i jelit, zaburzeniach układu nerwowego, chronicznym zmęczeniu, chorobach zakaźnych.
Kwas - uratowany przed setką chorób
Bakterie kwasu mlekowego są również używane do przygotowania tego starego rosyjskiego napoju. W jego przygotowaniu wykorzystywane są drożdże, które wywołują fermentację alkoholową oraz bakterie kwasu mlekowego, które są odpowiedzialne za fermentację. Ten kwaśny napój wytwarzany jest z mąki i słodu, chleba żytniego, buraków, owoców, jagód. Czasami z dodatkiem podkładu, aromatycznych ziół, miodu.
Zakwas warzywny to organizacja spontanicznej fermentacji kwasu mlekowego z ograniczonym dostępem tlenu. Ta sama zasada stosowana jest przy kiszeniu karmy dla zwierząt, co znacznie poprawia jej właściwości odżywcze.
Gotowanie różnych serów i masła również nie jest kompletne bez udziału pałeczek kwasu mlekowego. W końcu pierwszy etap przygotowania tych produktów– fermentacja mleka.
Dwie strony tej samej monety
Bakterie kwasu mlekowego są powszechne tam, gdzie istnieje substrat dla ich życiowej aktywności - węglowodany. Wiele z nich występuje w mleku, na powierzchni roślin, owoców i warzyw, w miejscach rozkładu materii organicznej, w przewodzie pokarmowym oraz na błonach śluzowych zwierząt i ludzi. Pomimo wszystkich pozytywnych aspektów związanych z ich działalnością, mogą one prowadzić do psucia się produktów, a nawet szkodzić zdrowiu ludzkiemu.
Niektóre bakterie kwasu mlekowego mogą nie być bezpieczne dla ludzi. Dotyczy to głównie pałeczek kwasu mlekowego tworzących przetrwalniki, które powodują zaburzenia pracy przewodu pokarmowego. Patogeniczność szczepów pałeczek kwasu mlekowego określana jest wyłącznie metodami laboratoryjnymi.
Plamy na powierzchni serów, gorzki smak mleka i zjełczały smak masła – wszystkie te zjawiska są również związane z aktywnością tych mikroorganizmów. Bakterie kwasu octowego prowadzą do zakwaszenia wina, a ziarniaki, rozkładając białka, prowadzą do gnicia produktów. Bakterie kwasu mlekowego psują mąkę i pieczony chleb rozkładając skrobię i sprawiając, że chleb będzie lepki i śmierdzący.
