UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURETI

Originea probioticelor dateaz din 1903, cnd n studiile lui, Metchinikoff descrie efectele benefice ale folosirii lactobacililor din iaurt de ctre om. Cele mai cunoscute probiotice s-au obinut pe substraturi de origine animal ( lapte de la diferite specii), domeniul probioticelor de origine vegetal fiind mult mai puin dezvoltat.n 1974 termenul de probiotic a fost utilizat de Parker pentru a defini organismele sau substanele care contribuie la echilibrul microbian al intestinului. Sunt culturi individuale sau mixte de microorganisme vii i nepatogene, susceptibile s influeneze favorabil sntatea fiinei umane sau animalului care le ingereaz. La om, aciunea preparatelor probiotice se manifest n cavitatea bucal sau n tubul digestiv (sub form de alimente sau capsule), n cile respiratorii (ca aerosoli) sau n cele genito urinare (prin aplicaii locale). Probioticele sunt microorganisme benefice care intr n alctuirea florei intestinale.

Flora ajut la absorbia nutrienilor, sinteza vitaminelor i functioneaz ca barier mpotriva infeciilor. Flora intestinal se diminueaz ca rezultat al dietei necorespunzatoare, al folosirii antibioticelor, a altor medicamente, al infeciilor intestinale, al stresului i al mbtrnirii.

Tehnologia de microincapsulare folosit asigur supravieuirea probioticelor pn la ajungerea lor n intestin, pentru eficiena maxim.

n prezent, o parte a cercettorilor consider probioticele ca fiind culturi selecionate i concentrate de bacterii lactice, adesea aparinnd tulpinilor de Lactobacillus acidophilus i Streptococcus faecium sau de Bacillus. Acestea pot fi utilizate astfel nct s previn tulburrile digestive i/sau s creasc performanele zootehnice. Probioticele au mai fost definite ca bacterii intestinale naturale care, dup o administrare oral, sunt capabile s colonizeze n tractul digestiv i s pstreze sau s determine o cretere a florei naturale digestive, prevenind stabilitatea microorganismelor patogene i asigurnd securitatea utilizrii optime a hranei.

n rile aparinnd UE n grupul produselor probiotice sunt incluse drojdii, enzime i alte substane cu rol de probiotic, asfel nct din anul 1988 existau cel puin 20 de preparate biologice diferite avnd la baz microorganisme aparinnd genurilor: Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus, Aspergillus, Saccharomyces, Enterococcus, Pediococcus, precum i enzime (lactoperoxidaza, gluconaza, enzime nespecifice), extracte de rumen etc. Asfel, pe plan mondial, datorit interesului suscitat de problematica n discuie, cercetrile privind microflora probiotic implicat n procesul de sanogenez au fost reluate i continuate n mod intensiv, cunoscnd noi direcii de dezvoltare. n prezent, firme renumite din rile dezvoltate economic au reuit s obin mai multe preparate eficiente coninnd factorii probiotici destinai a fi inclui n alimente sau furaje.Cteva dintre produsele probiotice de uz veteriar comercializate pe piaa mondial sunt prezentate n tabelul 1.1.

Tabel 1.1. Produse probiotice comercializate pe piaa mondialProdusulFirma productoareConineRecomandrile productorilor

specie/categorieefecte benefice

All-LacAlltech.Inc.-SUALactobacilli porci/tineret-reduce mortalitatea;

-crete sporul mediu zilnic(smz).

Lacto-SaceAlltech.Inc.-SUALactobacilli+

Saccharomycespurcei-crete smz;

-reduce incidentele diareice,

mortalitatea.

Toyocerin

(Seikin-Zei)Toyo Jozo

co.ltd.-JaponiaBacillus toyoi (spori)porci, psri-reprim dezv. germ. patogeni, --atenueaz stress-ul.

FralaclbcFranklin Products Int.B.V.-OlandaStreptococcus faeciumtoate speciile-profilactic pentru diaree; -promotor de cretere.

CocbantinBio-Techniques Lab.-SUALactobacillus acidophilustineret taurin-crete smz.

OralinChevita

GmbH-GermaniaEnterococcus faeciumtaurine, porcine, psri-mbuntete valorificarea hranei.

ProtexinProbiotics

Int.-M.BritanieS.faecium; S.thermophilus; Bifidobacterium bifidum; L.acidophilus; L.plantarum; L.bulgaricus; L.casei; Torulopsis; Aspergillus oryzae.cabaline, ovine, porcine-profilactic antistres;

-anti E.coli, Salmonella;

-mbuntete performanele productive.

ProbiosPioneer Hi-Bred

Int. Inc.-SUAL.acidiphilum; L.casei; L.plantarum; S.faeciumviei, porcine-mbuntete starea de sntate i performanele productive.

Acosil-F.3Santel-Franaorz ncolit, bacterii lacticevaci lapte, ovine i scroafe gestante-crete apetitul, producia de lapte

-reduce mortalitatea

Un grup aparte, deosebit de important n obinerea de produse probiotice de uz uman, l constituie bifidobacteriile a cror prim izolare facut de ctre Tissier n 1899 la Institutul Pasteur-Paris a fost ntmpinat cu ncredere, dar i cu scepticism. Sunt comercializate n prezent produse probiotice avnd la baz tulpini de bifidobacterii de ctre firme cum sunt: Tesco, Marks & Spencer, Waitrose (Marea Britanie), Safewa i Onken (Germania), Danone (Frana), Hansen (Danemarca), Morinaga Milk Industry Comp., Yakul Co. (Japonia).

Aceste produse sunt de mai multe tipuri: iaurt fermentat, buturi coninnd bacterii lactice, produse din lapte proaspt, produse din lapte praf, produse de cofetrie, health food.Bifidobacteriile sunt organisme endogene intestinale bine adaptate la metabolismul tractului intestinal uman. Acizii acetic i lactic produi n cantiti relativ crescute din fermentarea zaharurilor i o flor intestinal cu bifidobacterii ca grup predominant determin meninerea unui pH sczut al coninutului intestinal. Condiiile acide din intestin inhib creterea enteropatogenilor sensibili la pH acid cum este Clostridium perfringens. ntrebarea cheie este dac manipularea dietei umane prin administrarea regulat de bifidobacterii viabile va determina o proliferare stabil a acestor microorganisme depind populaia normal intestinal, cu efecte de lung durat n mbuntirea sntii.1.1.2. Ecologia microflorei intestinale

Utilizarea animalelor de experien cum ar fi animalele anexice (sau germ free), gnotoxenice i holoxenice a condus la progrese considerabile n ceea ce privete studiul sistemului ecologic complex al florei intestinale. n special comparaia ntre animale anexice i holoxenice a permis evaluarea rolului microflorei normale i al utilizrii probioticelor.

Sistemul ecologic al microflorei intestinale a fost astfel ilustrat de ctre Gedek, 1987 (pentru speciile de eptel dup 5-6 zile de la natere): 400-500 tulpini microbiene, ntr-un total de 1014 bacterii n tractul digestiv normal. Aceast microflor poate fi clasificat n trei grupe diferite [3]:1. grupul dominant (>90%), format n principal din Bifidus bacteria, Lactobacilli (Gram+) i Bacteriodae (Gram-);

2. microflora nsoitoare ( de 5 h, iar antibioticele reziduale s nu depeasc cantiti de 0.0025...0.1 g*cm-3 [12].

1.3. BACTERII LACTICE

Fermentarea cu bacterii lactice este folosit de mii de ani ca urmare a faptului c bacteriile lactice sunt rspndite pe numeroase materii prime, iar fermentaia lactic se declaneaz spontan. n prezent se folosete inocularea dirijat cu culturi starter care au fost introduse n practica industrial din 1930 n industria laptelui i din 1956 n industria crnii.Principalele caliti ale bacteriilor lactice, care le recomand pentru obinerea produselor fermentate se refer la:

- proprietile lor de a produce inhibarea creterii sau a activitii unor microorganisme contaminante i fr ca bacteriile lactice s prezinte risc; ele asigur consevarea produsului;

- efecte favorabile pentru sntate atribuite aciunilor selective fa de microbiota alimentelor i cea intestinal i parial, prin efecte metabolice specifice;

- produc modificri de consisten i arom favorabile, dac sunt induse i controlate n alimente pn la limite de acceptabilitate [13].1.3.1. Proprietile antimicrobiene/inhibitoare ale bacteriilor lactice

Bacteriile lactice sunt competitiv superioare comparativ cu alte bacterii din lapte i devin dominante n produs. Bacteriile lactice pot fi folosite ca factor de protecie (fa de alterare) i siguran a alimentelor n numeroase produse n urmtoarele condiii:

cnd se permite creterea abundent a bacteriilor lactice aflate natural pe materia prim i are loc fermentarea lactic;

la inocularea de celule n numr redus, fr s se asigure o cretere important a lor, condiii n care nu sunt sesizate modificri senzoriale, n schimb dac nu se respect temperatura sau concentraia de NO2- , bacteriile lactice cresc i avertizeaz despre deficienele n procesare;

prezena bacteriilor lactice este o poli de asigurare c este eliminat riscul de botulism (Bourgeois C., 1996).

Efectul inhibitor se exercit prin producerea de acid lactic i prin scderea pH-ului la valori n afara domeniului de toleran ct i a efectului specific al moleculei nedisociate a acidului lactic, prin excreia de ap oxigenat la nivelul inhibitor pentru bacterii patogene (Staphilococcus, Salmonella) sau asupra agenilor de alterare ai genului Pseudomonas i Clostridium tyrobutiricum, prin biosinteza de antibiotice i bacteriocine.

Acizii organici produi prin fermentaie n alimente dau o reducere a pH-ului i o aciune de inhibare specific. Tolerana microorganismelor fa de pH este foarte variabil (n iaurt pH-ul acid egal cu 4 este suficient pentru a cauza inhibarea unor contaminani) i tolerana lor fa de aciditate scade cnd intervin ali factori cum ar fi temperatura, concentraia n sare.

Natura acidului prezent n mediu influeneaz asupra rezistenei microorganismelor fa de aciditate. Efectul inhibitor este n general atribuit formei lor disociate care penetreaz liber n celul unde se ionizeaz, se produce o scdere a pH-ului intern i are loc blocajul unor mecansme de transport.

n cazul acidului lactic, concentraia acidului nedisociat necesar pentru a obine o inhibiie n mediul de cultur este superior valorii de 0.01% pentru drojdii i bacterii din fam. Enterobacteriacee i Micrococcaceae, pentru Bacillaceae >0.03% i pentru mucegaiuri > de 0.02%. Acumularea de lactat n celul poate s conduc i la modificarea potenialului redox care d perturbri n metabolism.

Bacteriile lactice heterofermentative pot produce cantiti notabile i din ali acizi. Astfel bacteriile din genul Leuconostoc i lactobacilii heterofermentativi produc i acid acetic cu aciune inhibitoare asupra majoritii microorganismelor. Creterea majoritii microorganismelor, ageni ai intoxicaiilor alimentare i a bacteriilor sporogene este inhibat la concentraii de 0.1% i a mucegaiurilor toxicogene la 0.3% acid acetic nedisociat. Prezena simultan a acidului lactic i a acidului acetic poate da efect sinergetic n aciunea de inhibare [14].

Apa oxigenat este produs de unii lactobacili n concentraii suficiente pentru a produce inhibarea unor contaminani i chiar autoinhibarea productorilor. Consumul de oxigen dizolvat n prezena unui substrat oxidabil duce la formarea compuilor de reducere a oxigenului: anion O2, H2O2 i H2O. n cazul bacteriilor lactice au fost identificate enzime care duc la formarea apei i a apei oxigenate, iar anionul superoxid poate aprea ca un compus intermediar.

La genul Lactococcus apa oxigenat se formeaz sub aciunea NADH-oxidazei, iar la Lactobacillus plantarum eliberarea de H2O2 are loc sub aciunea unei piruvat-oxidaze n aerobioz i este dependent de prezena glucozei. Lactobacillus delbrueckii ssp lactis produce ap oxigenat la 50C din D-lactat att n prezena, ct i n absena glucozei [15] Acumularea de ap oxigenat este dependent de specie i de substratul glucidic existent i variaz ntre 0.05 mM la 3.5 mM la unii lactobacili i lactococi. Pentru a elimina apa oxigenat bacteriile lactice nu dispun de catalaz sau grupri heminice dei se consider ca acestea au unele enzime pseodo-catalaze ce intervin n acest sens.

Diacetilul produs de unele bacterii lactice poate avea un efect inhibitor asupra bacteriilor Gram negative care sunt mai sensibile dect cele Gram pozitive.

Unele bacterii lactice produc substane de natur proteic cu aciune bactericid vast denumite uneori impropriu bacteriocine, iar tulpinile de Lactococcus lactis produc substane cu efect antibiotic cum ar fi nizina i dipolcoccina [16]. Nizina produs de Lactococcus lactis este activat de bacterii Gram pozitive i are efect inclusiv asupra bacteriilor sporogene.1.3.2. Efecte favorabile ale bacteriilor lactice n organismul uman

Consumul de produse lactate acide este benefic pentru longetivitate, previne cancerul de colon i dezvoltarea tumorilor, arterioscleroza, boli de inim, disfuncii intestinale.

Din punct de vedere nutritiv bacteriile lactice pot fi surse de vitamine A, B2, - caroten, acid folic, niacin, acid pantenoic i biotin, vitamine stabile termic, n timp ce tiamina, piridoxina B12 sunt mai termolabile. Multe vitamine se pierd n timpul pstrrii laptelui fermentat. n iaurt, la creterea aciditii se reduce 48% din coninutul iniial de acid folic i B2, ca urmare a consumului n metabolismul bacterian.

Hidroliza lactozei este important pentru indivizii care au intoleran la lactoz n special din ri ca Japonia, Thailanda i n Africa. De obicei cantitatea de lactoz tolerat de majoritatea populaiilor este de 15 g lactoz pe zi, cantitate care ar putea fi ingerat prin consumul de aproximativ 600 g iaurt. Bacteriile lactice din iaurt dei n organism nu mai sunt vii, pot produce hidroliza lactozei pe cale enzimatic n tractul gastrointestinal.

Organismul uman conine n total un numr de 1012 bacterii n microbiota pielii i 1014 n tractul intastinal. Aceast microbiot este alctuit din microorganisme indigene ntre care se stabilete o interdependen i non-indigene sau de tranzit. Prin aimentarea cu concentrate bacteriene de Lactobacillus acidophillus, din surs uman, n concentraie de 108/zi pentru 84% din pacienii cu diaree sau constipaie, s-a obinut un rspuns favorabil. Lactobacillul acidophillus este capabil n vitro s inhibe un numr divers de enteropatogeni: Salomnella typhimurium, Staphilococcus aureus, Escherichia coli, Clostridium perfringens. Acest efect poate fi datorat producerii de ap oxigenat i a formrii de lactat. Ingestia de Lb.acidiphillus reduce nivelul colesterolului, are activitate antitumoral i inhib enzimele: nitroreductaz i -glucozidaz, implicate n cancerul de colon.

Lactobacillus deibrueckii subsp. bulgaricus are o slab suprvieuire n tractul gastrointestinal i are o toleran mic la sruri biliare i aciditate [17].

Lactobacillus deibrueckii subsp. bulgaricus i Streptococcus salivarius ssp. Thermophillus, prin consum de iaurt au efect benefic asupra disponibilizrii de calciu, scderea activitii enzimelor implicate n carcinogenez i stimularea sistemului imun. n iaurt preparat cu adaos de Lb.acidophillus i contaminat cu Yersinia enterocolitica, durata de supravieuire a bacteriilor patogene s-a redus la 72 ore fa de 144 ore n iaurtul preparat artizanal [18]. Exist evidene c prin consum de lapte i unele produse lactate acide se poate reduce colesterolul seric la om i animale. Pentru a produce efecte benefice n vivo, bacteriile trebuie s supravieuiasc i s creasc n tractul intestinal i s se menin ntr-o concentraie ridicat n condiiile eliminrii continue a coninutului intestinal (prin materii fecale). Acest lucru este posibil prin aderarea celulelor de epiteliul intestinal pe care l colonizeaz.Producerea de bacteriocine Bacteriocinele sunt macromolecule ce conin proteine cu mas molecular redus cu un spectru antimicrobian restrns. Lactococcus lactis supsp.lactis produce nizina, care este cea mai utilizat bacteriocin cunoscut de GRAS ca fiind lipsit de risc. Structural este o peptid cationic policiclic care conine dehidroalanin, dehidrobutiririn, lanthionin i - metil-lanthionin. Nu este toxic, este stabil la cldur i la pH sczut i solubilitatea n ap scade cu creterea de pH, nu modific proprietiile senzoriale ale produselor. Stabilitatea termic este parial datorat rolului protector al macromoleculelor proteice a laptelui. Nizina favorizeaz formarea porilor n membrana citoplasmatic a celulelor sensibile ceea ce determin eflux de ATP, ioni de potasiu i aminoacizi i pierderea potanialului de membran. [19].

Bacteriocinele produse de bacteriile lactice inhib celulele vegetative ale bacteriilor Gram pozitive i sunt bacteriostatice pentru endosporii de Bacillus (B.cereus i Cl.perfringens), Listeria, Staphilococcus. Bacteriie lactice pot fi modificate genetic pentru obinerea de tulpini nalt productoare de nizin deoarece biosinteza nizinei este codificat de o plasmid ce poate fi manipulat genetic i transferat la o cultur starter performant.1.3.3. Formarea substanelor de arom produse de bacteriile lactice starter

Laptele fermentat ce conine numai acid lactic se caracterizeaz printr-un gust acru nespecific. La prelucrarea industrial a laptelui, mai ales la obinerea produselor lactate acide, maturarea smntnei, fabricarea untului i a brnzeturilor, un rol important n producerea substanelor de arom revine microorganismelor selecionate folosite drept culturi starter pentru declanarea proceselor microbiologice utile. Aroma produselor lactate este dat de produsele secundare ale fermentaiei lactice: CO2, acid acetic, alcool etilic, acid propionic, diacetil, aidehid acetic, de produse rezultate pri hidroliza enzimatic a proteinelor laptelui (peptide, aminoacizi, combinaii cu sulf, diacetil sulfit) i prin lipoliz (acizi grai).

Dintre bacteriile lactice aromatizante fac parte Lactococcus lactis ssp.lactis, Lactococcus lactis ssp.cremoris, Lactococcus lactis ssp. biovar diacetylactis, Leuconostoc mesenterioides ssp.cremoris.1.3.4. Culturi starter de bacterii lactice folosite n Romania

Dintre culturile microbiene utilizate la fabricarea produselor fermentate din lapte fac parte urmtoarele:

Bacterii lactice mezofile: Lactococcus lactis, Lactococcus lactis ssp.cremoris, Lactococcus lactis biovar diacetilactis, Leucunostoc mesenteroides ssp.cremoris, Lactobacillus casei, pentru fabricarea tuturor tipurilor de brnzeturi, smntn acid, unt, lapte acru.

Bacterii lactice termofile: Streptococcus salivarius var.thermophilllus (SST), Lactobacillus helveticus, Lactobacillus plantarum i Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus (iaurt, brnzeturi cu past tare) [20].Tabel 1.5. Caractere morfologice ale bacteriilor din genul Lactobacillus folosite n culturi starterProprietiLb.delbrueckiiLb.acidophillus bulgaricusLb.helveticusLb.caseiLb.plantarum

Durata coagulrii laptelui, (ore) cu 3% cultur3-53-54-548-7248-72

Aciditate limitat n lapte, 0Thorner350300300180180

Formare: Amoniac din arginin, CO2 din lactoz Acetaldehid-

-

+-

-

?-

-

?-

+

?-

-

?

Temperatura de cretere n lapte, 0C: 10

45

55-

+

--

+

--

+

++

-+

-

-

Temperaturi de inactivare a celulelor,0C75-8070-8075-807272

Temperaturi de cretere,0C

Interval Optim

(T.eugenezice)40-45

22-5337-38

20-5540

20-5530

22-5030

15-38

Cretere n lapte cu NaCl0 2

4

6

-

-+

-+

-+

+

++

+

+

Culturi folosite la fabricarea iaurtului: Streptococcus salivarius subsp. Thermophillus (SST)

Referitor la toxonomia lui SST, cunoscut din 1911 cu denumirea de Streptococcus thermophillus, din1981 pe baza studiilor de morfologie a bazelor azotate din structura acizilor nucleici este considerat a fi o subspecie a lui Streptococcus salivarius, denumire acceptat n literatura de specialitate de muli ani. Pe unor date recente privind metode hibridizare i datorit diferenelor fenotipice ca i a biotopurilor complet difereniate a celor dou specii (S.salivarius n microbiota cavitii bucale i S.thermophillus n lapte), din 1987 este sugerat c meninerea separat a denumirii celor dou specii nu este greit, umnd ca alte invertigaii s dea o decizie definitiv.

Din punct de vedre fiziologic fermenteaz un numr redus de glucide i anume lactoza, zaharoza, glucoza i uneori galactoza cu formare de acid lactic L(+) i este caracterizat prin termotoleran, cu temperaturi maxime de cretere de 50-520C.

S.thermophillus poate produce extracelular amine aromatice cu aciune de inhibare asupra creterii bacteriilor din g. Pseudomonae, Bacillus, E.coli, Flavobacterium, Shigella, Salmonella i tulpini din genul Lactococcus. De asemenea poate produce dou bacteriocine, care inhib creterea tulpinilor aparinnd speciei ct i enterobacteriilor (Zouraretal, 1992).

Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus (LDB).

Este descris de Orla-Jensen i denumit Thermobacteriun bulgaricum (1919). ntlnit cu denumirea de Lactobacillus (Bergey, 1952) sau Lactobacterium bulgaricum, n literatura riilor estice, n prezent este considerat ca o subspecie a lui Lactobacillus deibrueckii (Kandler i Weiss, 1986). Este homofermentativ, fermenteaz glucoza, lactoza, fructoza i uneori galactoza sau manoza, are o temperatur ridicat de cretere de 48-500C. Prefer s fermenteze glucoza eliberat intracelular din lactoz sub aciunea -galactozidazei cu aciune optim la 500C i pH 7, iar galactoza se poate acumula n mediu n timp ce unele tulpini fermenteaz galactoza ptruns n celul prin intermediul unor permeaze, atunci cnd lactoza devine limitativ n mediul de cultur.

Produce acid lactic D(-) care n organismul uman este metabolizat foarte lent comparativ cu izomerul L9+) i poate cauza dezechilibru metabolic dac este ingerat n exces n diete extreme. Limita stabilit de Organizaia Mondial a sntii pentru consumul zilnic de acid lactic D(-) este de 100 mg*kg-1 greutate corporal, concentraie care nu exte ingerat prin consum de iaurt ntr-o alimentaie echilibrat. Principala cale de formare a aldehidei acetice, substan de arom din iaurt, nu este din lactoz ci prin metabolizarea treoninei cu formare de glococol i aldehid acetic intracelular, care n absena alcoolodehidrogenazei nu este transformat n etanol. Este o bacterie facultativ anaerob cu preferin pentru condiiile aerobe deoarece nu sintetizeaz citocromi i catalaze. LDB poate produce H2O2 care activeaz sistemul lactoperoxidaz-ap oxigenat-tiocianat care poate s inhibe propria cretere.

Tulpini de LDB pot produce o substan cu efect antibacterian denumit B.bulgarican, termolabil, eficient asupra unor tulpini de Bacillus,Staphilococcus, Streptococcus, Sarcina, Pseudomonas, Escherichia i Serratia i peptide (di sau tripeptide) ce conin un ciclu aromatic, efective fa de Pseudomonas fagi i Staph.aureus.

Lactobacillus acidophillus. Pentru obinerea laptelui acidofil se folosete Lb.acidophillus izolat din tractul intestinal; crete ncet n lapte cu un numr de generaii de 5 n 18-24 ore dnd o aciditate de 0.8% cu arom slab exprimat. Moare repede n cultur mixt cu SST i LDB. De aceea cnd se folosete n monocultur laptele este fortifiat prin adaos de extract de drojdie sau prin adaos (5%) de proteine din zer.

1.2. Bacteriile lacticeBacteriile lactice sunt foarte rspndite n natur n diferite biotopuri: aparatul foliar al plantelor, n microbiota intestinal ( n care bacteriile lactice prezente pe canalele galactofore sunt antrenate la mulgere) i legume (varz, castraveii .a).1.2.1. Caractere morfo-fiziologice generale ale bacteriilor lactice

Caractere morfologiceBacteriile lactice prezint eterogenitate morfologic: principalele forme sunt derivate de la forma coccus, i se pot prezenta sub form de streptococi (g. Lactococcus i g. Streptococus), de diplococi (g. Leuconostoc), de tetrade (g. Pediococus); numeroase alte bacterii lactice se prezint sub form cilindric, de bastonae cu dimensiuni valabile, izolate sau n lanuri lungi, incluse n genul Lactobacillus (Lactobacterium).

Caractere fiziologice

Bacteriile lactice sunt pretenioase din punct de vedere nutritiv i nmulirea lor are loc n medii cu compoziie chimic complex. Ca surs de carbon i energie, bacteriile lactice pot s produc asimilarea sau fermentarea pentozelor: riboz, xiloz, arabinoz, a hexozelor: glucoz, galactoz, a diglucidelor: lactoz, maltoz, zaharoz. Dintre acizi, acidul malic poate fi transformat n acid lactic, iar acidul citric n acetoin i diacetil. Acidul lactic nu poate fi folosit de ctre bacteriile productoare i acumularea sa prin fermentare conduce la inhibarea nmulirii i ncetinirea vitezei de fermentaie. Ca surse de azot, bacteriile lactice prefer aminoacizi, peptide i amide, fr s poat folosi srurile amoniacale. Bacteriile lactice au enzime proteolitice intracelulare care pot avea un rol pozitiv la maturarea brnzeturilor, dupa eliberarea lor din celulele autolizate. O excepie este specia Lactobacillus casei care poate produce o hidroliza enzimatic a cazeinei.

Bacteriile lactice n general, din care cele termofile n special, necesit prezena n mediu a unor factori de cretere, vitaminele: B2, B6, biotina, acidul para-aminobenzoic, acidul folic, acidul pantotenic.

Bacteriile lactice sunt acidotolerante: valorile minime de pH la care are loc creterea de 4,3-4,8 pentru lactococi si 3,8-4,4 pentru lactobacili cu valori optime n domeniu de pH=4-6.

n raport cu oxigenul din aer, bacteriile lactice sunt anaerobe sau facultativ anaerobe. Prin dezvoltarea n lapte produc coagularea acid a cazeinei, cnd pH-ul se reduce la 4,6 ca rezultat al formrii de acid lactic.

Bacteriile lactice sunt adaptate s creasc ntr-un domeniu larg la temperaturi (0-55oC) cu valori optime n domeniu mezofil (20-25oC streptobacterii, 30-35oC lactococii Gram pozitivi sau 35-45oC lactobacterii termofile). Sunt bacterii nesporulate i pot fi inactivate pe cale termic la temperaturi mai mari de 65oC (n 30 de minute sau la 72-74oC n 15-20 de secunde (regim de pasturizare a laptelui).

1.2.2. Clasificarea bacteriilor lactice incluse n familia LACTOBACILLACEAE cu urmtoarele genuri:1.Genul Streptococus

1.1. Grupul streptococilor lactici inclui n genul Lactococcus cu speciile: Lactococcus lactis; Lactococcus lactis biovar diacetilactis; Lactococcus lactis biovar acetoinicus i Lactococcus lactis ssp cremoris (syn. Str. cremoris streptococcus smntnii).

1.2. Grupul viridans, bacterii ce aparin genului Streptococcus cu specii importante: Streptococcus salivarius subsp. Thermophillus (SST) (syn. Streptococcus thermophillus ) cultura folosita la fabricarea iaurtului si Str. Bovis.

1.3 .Grupul streptococilor fecali, denumii i enterococi, cu specia reprezentativ Str. Faecalis.

1.4. Grupul streptococilor patogeni, cu speciile Str. Pyogenes (agentul scarlatinei) i Str. agalactiae (agentul mastitei, transmisibil prin lapte colectat de la vaci bonlave).

2. Genul Lactobacillus (syn. Lsctobacterium), include aproximativ 50 de specii clasificate n funcie de temperatura optim de activitate i modul de fermentare a glucidelor n homofermentativi lactobacili care produc numai acid lactic i cantitai minore de substane de arom i n heterofermentativi lactobacili producatori de acid lactic, acid acetic, diacetil, CO2.

2.1.Lactobacili homofermentativi

a)Termofili (To=40-50oC)

Lactobacillus delbruecki, subspecia delbruecki; Lactobacillus delbruecki, subspecia lactis; Lactobacillus delbruecki, subspecia bulgaricus (syn. Lactobacterium bulgaricum, LDB cultur pentru prepararea iaurtului).

b)Mezofili (To=30-35oC)

Lactobacillus acidophilllus; Lactobacillus helveticus.

2.2.Lactobacili facultativ heterofermentativi mezofili

Lactobacillus plantarum; Lactobacillus casei; Lactobacillus sake.

2.3.Lactobacili heterofermentativi, mezofili

Lactobacillus brevis; Lactobacillus viridiscens, Lb. fermenti; Lb. iulinus (syn. Sporolactobacillus inulinus, fermenteaza inulina); Lb. bifidum (syn. g. Bifidobacterium bifidus).

3.Genul Leuconostoc include bacterii sub form de coci, diplococi, heterofermentativi produc prin fermentaie acid lactic, alcool etilic, CO2, iar prin biosintez, poliglucidele de tip dextran; sunt mezofile. Specia cu important practic: Leuconostoc mesenteroides sbsp cremoris bacterii care pot folosi ca surs de carbon citraii pentru a forma diacetil. Leu. mesenteroides i Leu. mesenteroides ssp dextranicum sunt producatoare de dextran prin conversia zaharozei i polimerizarea dextrozei.

4. Genul Pediococcus include bacterii lactice homofermentative, mezofile, cu temperatura optim la 30oC, cu specia reprezentativ: Pediococcus acidi lactici, (Pediococcus cerevisiae).

1.3. Fermentaia lactic

Fermentaia lactic este un proces anaerob prin care glucidele fermentescibile sunt metabolizate sub aciunea echipamentului enzimatic al microorganismelor n acid lactic ca produs principal i ca produse secundare: diacetil, acetoina, acid acetic, alcool etilic i CO2.[4]Fermentaia este una dintre cele mai vechi metode de prelucrare a produselor alimentare ca pine, bere, vin, i cu brnz provenit cu mult nainte de Hristos.

Fermentaia poate crete sigurana alimentelor, prin eliminarea unor substane naturale toxice sau prin prevenirea dezvoltrii unor germeni patogeni. Fermentaia confer arom atractiv i valoare nutritiv multor produse. Acest proces este o tehnic atractiv, pentru c are un pre de cost sczut i o tehnologie relativ simpl i poate fi uor de realizat la nivelul gospodriilor individuale, de multe ori n combinaie cu alte metode. Laptele provenit de la vaci, bivolie, ovine, i ocazional de la alte animale, are un coninut mare de umiditate; conine proteine, minerale, i vitamine i are un pH neutru. O rapid acidifiere a materiei prime n fermentaie la valori ale pH-ului mai mici de 4,5 inhib puternic supravieuirea i creterea bacteriilor asociate cu unele boli digestive. [5]Calea metabolic de producere a acidului lactic este frecvent ntlnit n lumea microbian, randamente superioare de conversie a glucidelor n acid lactic fiind ntlnite la bacterii si mucegaiuri. Dintre acestea, bacteriile lactice, considerate ageni tipici ai fermentaiei sunt folosite industrial n biotehnologii alimentare, la industializarea laptelui i a crnii, n panificaie, la conservarea produselor vegetale i la obinerea acidului lactic.[4]Acidul lactic i srurile sale

Acidul lactic CH3CH(OH)COOH i srurile sale, lactatul de sodiu, lactatul de potasiu, lactatul de calciu, lactatul de amoniu i lactatul de magneziu au aciune de reglare a pH-ului (acidulat) i respectiv sunt ageni de stabilizare, tamponare i ntrire. Prin scdera valorii pH-ului i micorarea activitii apei, acidul lactic i lactaii prezint i activitate antibacterian. Acidul lactic rezult n procese fermentative naturale produse de bacterii productoare de acid lactic, Lactococcus, Lactobacillus, Sreptococcus, Pediococcus, Leuconostoc i Carnobacterium.

Procedeele fermentative au drept materii prime hexoze sau compui care pot fi uor trensformai n acestea: melase, zaharuri etc. La acestea trebuie adugai compui cu rol nutritiv pentru bacterii: proteine solubile, sruri de amoniu etc.

n funcie de tipul de microorganisme utilizat fermentaia poate fi:

Homolactic, n urma creia se obine numai acid lactic; Hetetolactic, n care se obin alturi de acid lactic diverse cantiti de etanol, acid acetic, acid formic, dioxid de carbon.

Prin fermentaie se obine att acid lactic natural L(+), ct i racemic (), raportul acestora fiind influenat de valoarea pH-ului i de vrsta culturii de bacterii. Fermentarea se produce cu un control strict al valorii pH-ului, n absena aerului i n unele cazuri la temperatura de 50oC. Durata unui ciclu de fermentare este cuprins ntre 2 i 8 zile.

Sintezele chimice ale acidului lactic () au ca materii prime acetaldehide sau propena (Schema 1)

Schema 1. Metode de sintez ale acidului lactic racemic.

Adiia hipoazotidei la propen conduce la obinera unui nitro-nitrit care se hidrolizeaz la un -hidroxinitroderivat. nclzirea acestuia cu acizi minerali tari conduce la eliminarea azotului din molecul sub form de hidroxilamin cu formarea acidului lactic (Schema 1a) Acetaldehida poate forma cu acidul cianhidric o cianhidrin care se hidrolizeaz la acid lactic (Schema 1b) sau poate conduce direct la acid lactic prin reacie cu monoxid de carbon i ap n prezen de acid sulfuric (Schema 1c).

Acidul lactic are un gust acid moderat care nu poteneaz aromele slabe. Srurile sale sunt foarte solubile n ap i se utilizeaz n locul acidului n care sistemele tampon, de exemplu pentru produsele zaharoase. Principalele utilizri sunt urmtoarele:

Obinera brnzei proaspete de vaci, la care se prefer acidifierea cu acid lactic n locul fermentrii;

Acidularea vinurilor i cidrului cu coninut sczut de acizi deoarece acidul lactic nu este atacat de bacteriile care degradeaz acizii.[7]

1.3.1. Ci de formare a produilor principali i secundari n fermentaia lactic.

n funcie de echipamentul enzimatic al bactieriilor lactice i sursele de carbon fermentescibile biochimistul formrii produilor de fermentaie este diferit.

1) Bacteriile lactice homofermentative

Produc fermentarea anaerob a hexozelor pe calea Embden Mayerhof Parnas (EMP) pn la formarea acidului piruvic, fiind lipsite de enzima piruvat decarboxilaz. Acidul piruvic devine acceptor de hidrogen.n fermentaia homolactic, forma predominant a acidului lactic este dependent de stereospecificitatea lactatdehidrogenazei (lactococii formeaz L(+) lactat i lactobacilii D(-) lactat), dar i de prezena lactat racemazei, care atunci cnd este activ n celula microbian, rezult prin fermentaie, amestecul racemic (D,L- lactat):

L-lactatdehidrogenaz

L(+)lactat + NAD+ Piruvat + NADH + H+ D-lactatdehidrogenaz

D(-)lactat + NAD+ Piruvat + NADH + H+ Lactat racemaza

L(+)lactat D(-)lactat

Ecuaia global a fermentaiei homolactice:

Pentru a fi fermentate, glucoza, galactoza i lactoza pot fi transportate ca atare n celul

printr-un sistem activ de permeaze prezente la Streptococcus salvarius subspecia thermophillus (SST) i lactobacilli termofili, sau prin transport activ catalizat de sistemul fosfotransferaz fosfoenolpiruvat (PT PEP) prezent la bacteriile de genul Lactococcus i Lactobacillus sp., cu formarea esterilor fosforici.

Lactoza sau lactozo-P n celula bacterian sub aciunea -galactozidazei (lactazei) este transformat n glucidele componente.

-galactozidaz Lactoza Glucoz + Galactoz

n fermentaia homolactic se pot forma n cantiti mici substane de arom, diacetil i acetoin, fie prin metabolizarea glucidelor (g.Lactoccus), fie a citrailor care asigur o surs suplimentar de acid piruvic.

Lactococii aromatizani (L. lactis-biovar diacetylactis, L. lactis ssp cremoris) produc n lapte cantitai de 0,1-1,3 mg % diacetil care pot fi mrite prin adaos de citrat, controlul aciditii si al gradului de aerare.

Fig.1.Formarea acidului piruvic din citrai

Lactobacillus delbruecki subspecia bulgaricus poate forma aldehid acetic din surse similare cu rol n formarea aromei specifice a iaurtului, atunci cnd raportul ntre aldehida acetic i diacetil este de 2,8.

2) Bacteriile lactice heterofermentative Produc fermentaia anaerob a glucidelor (pentoze, hexoze) pe calea pentozo-fosfatului (6P-gluconatului). Lactobacillus brevis produce prin fermentaia heterolactic: acid lactic, acid acetic i CO2 n timp ce Leuconostoc mesenteroides acid lactic, etanol i CO2.

Fermentaia heterolactic se poate produce i pe calea fructozo-6P, far formare de CO2 sub aciunea lui Lactobacillus bifidus, dupa ecuaia general:

Fermentaia lactic dirijat este folosit n industrializarea laptelui unde se folosesc culturi pure selecionate de bacterii lactice la obinerea produselor lactate acide: lapte acru, chefir, lapte acidofil, sana, iaurt, smntn fermentat, a untului i la fabricarea brnzeturilor. [4]1.4. Culturile starter utilizate la obinerea produselor fermentate din lapteProdusele lactate fermentate pot fi mprite n trei grupe:

- produse lichide care includ laptele btut, sana, chefir;

- semi-solide, produse care cuprind smntn i iaurtul;

- brnzeturi cu past moale i maturate, cu past semitare i cu past tare.

Pentru obinerea acestora se folosesc culturi pure de bacterii i culturi fungice sub form de monoculturi sau culturi mixte.

Bacterii lacticeFermentaia cu bacterii lactice este folosit de mii de ani ca urmare a faptului c bacteriile sunt rspandite pe numeroase materii prime iar fermentaia lactic se declaneaza spontan. n prezent se folosete inocularea dirijat cu culturi starter care au fost introduse n practica industrial din 1930 n industria laptelui.

Principalele caliti ale bacteriilor lactice care le recomand pentru obinerea produselor fermentate se refer la:

proprietatile lor de a produce inhibarea creterii sau a activitii unor microorganisme contaminante i fr ca bacteriile lactice s prezinte risc, ele asigurand conservarea produsului;

efecte favorabile pentru sntate atribuite aciunii lor selective fa de microbiota alimentelor i cea intestinal i parial, prin efecte metabolice specifice;

produc modificri de consisten i arom favorabile, dac acestea sunt incluse i controlate n alimente pn la limita de acceptabilitate.

1.4.1. Proprietile ale bacteriilor lacticeBacteriile lactice sunt competitiv superioare comparativ cu alte bacterii din lapte i devin dominate n produse. Bactriile lactice pot fi folosite ca factor de protecie (fa de alterare) i siguran a alimentelor n numeroase produse n urmtoarele condiii:

cnd se permite creterea abundent a bacteriilor lactice aflate natural pe materia prim i are loc fermentaia lactic;

la inocularea de celule n numr redus, fr s se asigure o cretere important a lor, condiii n care nu sunt sesizate modificri senzoriale, n schimb bacteriile lactice cresc i avertizeaz despre deficienele n procesare, de exemplu dac nu se respect temperatura sau concentraia n NO2;

prezena bacteriilor lactice este o poli de asigurare c este eliminat riscul de botulism.

Efectul inhibitor se exercit prin producerea de acid lactic prin scderea pH-ului la valori n afara domeniului de toleran ct i a efectului specific al moleculei nedisociate a acidului lactic, prin excreia de ap oxigenat la nivelul inhibitor pentru bacterii patogene (Staphylococcus, Salmonella) sau asupra unor ageni de alterare: Pseudomonas, Clostridium tyrobutiricum, sau prin biosintez de antibiotice i bacteriocine.

Acizii organici produi prin fermentaie n alimente dau o reducere a pH-ului i o aciune de inhibare specific. Tolerana microorganismelor fa de pH este foarte valabil (n iaurt pH-ul acid egal cu 4 este suficient pentru a cauza inhibarea unor contaminai) i tolerana lor fa de aciditate scade cnd intervin ali factori cum ar fi tempratura, concentraia n sare.

n cazul acidului lactic, concentaia acidului nedisociat necesar pentru a obine o inhibiie n mediul de cultur este superior valorii de 0,01 % pentru drojdii i bacterii din fam. Enterobacteriacee i Micrococcaceae, pentru Bacillaceae > 0,03% i pentru mucegaiuri > de 0,02%. Acumularea de lactat n celul poate s conduc i la modificarea potenialului redox care d perturbri n metabolism.

Bacteriile lactice heterofermentative pot produce cantitai notabile i din ali acizi. Bacteriile din genul Leuconostoc i lactobacilii heterofermentativi produc i acid acetic cu aciune inhibitoare asupra majoritii microorganismelor.

Apa oxigenat este produs de unii lactobacili n concentraii suficiente pentru a da inhibarea unor contaminani i chiar autoinhibarea productorilor. Consumul de oxigen dizolvat n prezena unui substrat oxidabil duce la formarea compuilor de reducere a oxigenului: anion O2, H2O2 i H2O.

La genul Lactococcus apa oxigenat se formeaz sub aciunea NADH-oxidazei, iar la Lactobacillus plantarum eliberarea de H2O are loc sub aciunea unei piruvat-oxidazei n aerobioz i este dependent de prezena glucozei. Lactobacillus delbrueckii ssp lactis produce ap oxigent la 5oC din D-lactat att n prezen ct i n absena glucozei.

n lapte o aciune direct a apei oxigenate se manifest i n cadrul sistemului lactoperoxidaz-tiocianat-ap oxigent. Lactoperoxidaza i tiocianatul sunt prezente iniial n lapte, iar apa oxigenat este produs de bacteriile lactice.

Unele bacterii lactice produc substane de natur proteic cu aciune bactericid vast denumite uneori impropriu bacteriocine, iar tulpini de Lactococcus lactis produc substane cu efect antibiotic cum ar fi nizina i diplococcina. Nisina produs de Lactococcis lactis este activ fa de bacterii Gram pozitive inclusiv asupra bacteriilor sporogene. 1.4.2. Efectele favorite ale bacteriilor lactice n organismul umanConsumul de produse lactate acide este benefic pentru longevitate, previne cancerul de colon i dezvoltarea tumorilor, arteroscleroza, boli de inim, disfunctii intestinale.

Din punct de vedere nutritiv bacteriile lactice pot fi surse de vitamine A, B2, ce tiamina, piridoxina B12 sunt mai termolabile. Multe vitamine se pierd n timpul pstrrii laptelui fermentat. n iaurt la creterea aciditii se reduce 48% din coninutul iniial de acid folic i B2, ca urmare a consumului n metabolismul bacterian.

Hidroliza lactozei este important pentru indivizii care au intoleran la lactoz. Cantitatea de lactoz tolerat este de 15 h lactoz pe zi, cantitate care ar putea fi inferat prin consumul de aproximativ 600 g iaurt. Bacteriile lactice din iaurt dei n organism i pierd valabilitatea, pot produce hidroliza lactozei pe cale enzimatic n tractul gastrointestinal.

Organismul uman conine n total de numr de 1012 bacterii n microbiota pielii i 1014 n tractul gastrointestinal. Aceast microbiot este alctuit din microorganisme indigene ntre care se stabilete o interdependen i non-indigene sau de tranzit. Prin alimente cu concentrate bacteriene de Lactobacillus acidophillus, din surs uman, n concentraie de 108/zi pentru 84% din pacienii cu diaree sau constipaie, s-a obinut un rspuns favorabil. Lactobacillus acidophillus este capabil in vitro s inhibe un numr diver de enteropatogeni: Salmonela typhimurium, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Clostridium perfringens. Acest efect poate fi datorat producerii de ap oxigenat i a formrii de lactat. Ingesti de Lb. acidophillus reduce nivelul colesterolului, are activitate antitumoral i inhib enzimele: nitrat reductaz i -glucozidaz, implicate n cancerul de colon.

Lactobacillus delbrueckii sbsp. bulgaricus are o slab supravieuire n tractul gastrointestinal i are o toleran mic la sruri biliare i aciditate.

Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus i Streptococcus salivarius ssp. thermophillus prin consum de iaurt au efect benefic asupra disponibilizrii de calciu, scderea activitii enzimelor implicate n carciogenez i stimularea sistemului imun. n iaurt preparat cu adaos de Lb. acidophillus i contaminat cu Yersinia enterocolitica, durata de supraveuire abacteriilor patogene s-a redus la 72 ore fa de 144 ore n iaurtul preparat artizanal. Exist evidene c prin consum de lapte i unele produse lactate acide se poate reduce colesterolul seric la om i animale. Pentru a produce efecte benefice in vitro, bacteriile trebuie s supravieuiasc i s creasc n condiiile eliminrii continue a coninutului intestinal. Acest lucru este posibil prin aderarea celulelor de epiteliul intestinal pe care l colonizeaz.

1.4.3. Producerea de bacteriocineBacteriocinele sunt macromolecule ce conin proteine cu mas molecular redus cu un spectru antimicrobian restrns. Lactococcus lactis supsp. lactis produce nizina, care este cea mai utilizat bacteriocin recunoscut de GRAS ca fiind lipsit de risc. Structural este o peptid cationic policilic care conine dehidroalanin, dehidrobutririn, lanthionin i metil lanthionin. Nu este toxic, este stabil la cldur i la pH sczut i solubilitatea n ap scade cu creterea de pH; nu modific proprietile senzoriale ale produselor. Nizina favorizeaz formarea unor pori n membrana citoplasmatic a celulelor sensibile ceea ce determin eflux de ATP, ioni de potasiu i aminoacizi i pierderea potenialului de membran.

Bacteriocinele produse de bacteriile lactice inhib celulele vegetative ale bacteriilor Gram pozitive i sunt bacteriostatice pentru endosporii de Bacillus (B.cereus i Cl.perfringens, Listeria, Staphylococcus). Bacteriile lactice pot fi modificate genetic pentru obinerea de tulpini nalt productoare de nizin deoarece biosinteza nizinei este codificat de o plasmid ce poate fi manipulat genetic i transferat la o cultur starter performant.[4]Reprezint o clas special de substane antibiotice cu aciune bactericid, sintetizate de un numr mare de specii bacteriene purttoare de infornaie genetic specific, coninut n plasmide.

Cadrul conceptului de bacteriocine nu este universal acceptat. Cele mai multe criterii admise se refer la bacteriocinele produse de bacteriiloe Gram-negative:

1) biosinteza bacteriocinelor (colicine, piocine, megacine etc.) este codificat de gene plasmidiale;

2) prin contrast cu antibioticele uzuale, cele mai multe bacteriocine au un spectru limitat de activitate, centrat n jurul speciei omologe;3) se leag de celulele sensibile prin intermediul unor receptori specifici de pe suprafaa acestora, ca i bacteriofagii;

4) biosinteza are efect letal asupra celulei productoare, care este sacrificat pentru a elibera bacteriocinele care omoar ulterior celulele sensibile din mediu;

5) n general, tulpinile productoare sunt rezistente la propia lor bacteriocin;

6) pot omor celule sensibile i fr liz.

Bacteriocine difer prin specificitatea spectrului lor de activitate, difuzibilitate (sau structur particulat), rezisten la temperatur, mobilitate electroforetic etc.

Prezena probabil universal a fenomenului de bacteriocinogenez n lumea bacteriilor i persistena lui de-a lungul evoluiei reprezint expresia unei semnificaii biologice deosebite i, n primul rnd, un rol de reglare a dinamicii populaiilor bacteriene n diferite ecosisteme naturale. Capacitatea de a produce bacteriocine ar mari ansele de supravieuire a celulelor purttoare de palsmide Col, mpiedicnd colonizarea niei lor ecologice de ctre alte microorganisme provenite de la exterior.[6]1.4.4. Formarea substanelor de arom de ctre bacteriilor lactice starter

Laptele fermentat ce conine numai acid lactic se caracterizeaz printr-un gust acru nespecific. La prelucrarea industrial a laptelui mai ales la obinerea produselor lactate acide, maturarea smntnei, fabricarea untului i a brnzeturilor, un rol important n producerea substanelor de arom revine microorganisemelor selecionate folosite drept culturi starter pentru declanarea proceselor microbiologice utile. Aroma produselor lactate este dat de produsele secundare ale fermentaiei lactice: CO2, acid acetic, alcool etilic, acid propiconic, diacetil, aldehid acetic, de produse rezultate prin hidroliza enzimatic a proteinelor laptelui (peptine, aminoacizi), combinaii cu sulf (diacetilsulfit) i prin lipoliz (acizi grai).

Dintre bacterii lactice aromatizante fac parte Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc mesenterioides ssp. cremoris.

1.4.5. Culturi starter de bacterii lactice folosite n Romnia

Culturile microbiene utilizate la fabricarea produselor fermentate din lapte fac parte urmtoarele:

-bacterii lactice mezofile: Lactococcus lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis biovar diacetilactis, Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris, Lactobacillus casei, pentru fabricarea tuturor tipurilor de brnzeturi, smntn acid, unt, lapte acru.

-bacterii lactice termofile: Streptococcus salivarius var. thermophillus (SST), Lactobacillus helveticus, Lactibacillus plantarum i Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus (LDB la iaurt, cums, brnzeturi cu pasta tare)

Tab.2. Caractere morfologice ale bacteriilor din genul Lactobacillus folosite n culturi starterProprietiLb.delbrueckii ssp. bulgaricusLb. acidophillusLb.helveticusLb. caseiLb. plantarum

Durata coagulrii laptelui (ore) cu 3% cultur3-53-54-548-7248-72

Aciditatea limit n lapte oThorner350300300180180

Formare:

-amoniac din arginin

-CO2 din lactoz

-Acetaldehid-

-

+-

-

-

-

-

+

-

-

Temperatura de cretere n lapte, oC: 10;

45;

55-

+

--

+

--

+

++

-+

-

-

Temperaturi de inactivare a celulelor, oC75-8070-8075-807272

Temperaturi de cretere, oC:

-Optim Interval temperaturi

-eugenezice40-45

22-5337-38

20-5540

22-5030

15-3830

15-38

Cretere n lapte cu NaCl 2%

4%

6%

-

-+

-+

-+

+

++

+

+

Culturile folosite la fabricarea iaurtului: Streptococcus salivarius subsp. thermophillus (SST)Din 1981 pe baza studiilor de omologie a bazelor azotate din structura acizilor nucleici Streptococcus thermophillus este considerat a fi o subspecie a lui Streptococcus salivarius.

Din punct de vedere fiziologic fermenteaz un numr redus de glucide i anume lactoza, zaharoza, glucoza i uneori galactoza cu formare de acid lactic L(+) i este caracterizat prin termotoleran, cu temperaturi maxime de cretere de 50o-52oC.

Sterptococcus thermophillus poate produce extracelular amine aromatice cu aciune de inhibare asupra creterii bacteriilor din g.Pseudomonas, Bacillus, E.coli, Flavobacterium, Shigella, Salmonella i tulpini ale genului Lactococcus. Poate produce dou bacteriocine care inhib creterea tulpinilor aparinnd speciei ct i enterobacterii.

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (LDB)

n 1919 este denumit i Thermobacterium bulgaricum, n 1952 este denumit Lactobacillus sau Lactobacterium bulgaricum i n prezent este considerat ca o subspecie a lui Lactobacillus delbrueckii.

Este homofermentativ, fermenteaz glucoza, lactoza, fructoza i uneori galactoz i manoz, are o temperatur ridicat de cretere de 48o-50oC. Prefer s fermenteze glucoza eliberat intracelular din lactoz sub aciunea -galactozidazei cu aciune optim la 50oC i pH 7, iar galactoza se poate acumula n mediu.

Produce acid lactic D(-) care n organismul uman este metabolizat foarte lent comparativ cu izomerul L(+) i poate cauza dezechilibru metabolic dac este ingerat n exces n diete extreme. Limita stabilit de Organizaia Mondial a Sntii pentru consumul zilnic de acid lactic D(-) este de 100 mgkg-1 greutate corporal, concentraie care nu este ingerat prin consum de iaurt ntr-o alimentaie echilibrat. Tulpini de LDB pot produce o substan cu efect antibacterian denumit bulgaricin, termostabil, eficient asupra unor tulpini de Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Sarcina, Pseudomonas, Escherichia i Serratia i peptide (di i tripeptide) ce conin cu ciclu aromatic, efective fa de Pseudomonas fragi i Staph. aureus.

Lactobacillus acidophillus

Pentru obinerea laptelui acidofil se folosete Lb.acidophillus izolat din tractul intestinal; crete ncet n lapte cu un numr de generaii de 5 n 18-24 ore dnd o aciditate de 0,8% cu o arom slab exprimat. Moare repede n cultur mixt cu SST i LDB. De aceea cnd se folosete n monocultur, laptele este fortificat prin adaos de extract de drojdie sau prin adaos (5%) de proteine din zer. [4]1.4.6. Rolul culturii starter la fabricare iaurtului.

n culturile starter pentru iaurt raportul ntre LDB i SST este de 1:1. n cultura mixt ntre bacteriile lactice se stabilesc relaii de cooperare fiecare monocultur produce substane care nu sunt iniial prezente n lapte i care influeneaz pozitiv creterea celeilalte. Producerea de acid lactic de ctre LDB este stimulat la concentraii sczute ale acidului formic produs de SST n absena oxigenului ct i de CO2 eliberat prin fermentaie.Streptococii cresc mai repede i sunt responsabili pentru aciditatea n timp ce lactobacilii adaug arom n special datorit formrii aldehidei acetice.

Rolul streptococilor la obinerea iaurtului const n acidifierea laptelui, sinteza de compui de arom, dezvoltarea texturii i a vscozitii. Acidifiera are loc prin fermentarea de lactoz cu formarea de acid lactic care reduce pH-ul ceea ce conduce la o solubilizare progresiv a fosforului de calciu. Aceasta cauzeaz o demineralizare a micelelor de cazein i o destabilizare a lor i genereaz precipitarea complet a cazeinei ntr-un domeniu de pH de 4,6-4,7.

Lactoza

Glucoz Galactoz

Glucozo 6P

Piruvat Lactat

Aldehid acetic + Acetil ~ CoA Aldehid acetic

Diacetil Alcool etilic

Fig. 2. Schem de metabolizare a lactozei de ctre cultura starter de iaurt

La creterea lui SST i LDB n lapte la temperatura de 42-43oC se produce rapid acid lactic, prin bioconversia a peste 90% din lactoz i pH-ul scade de la 6,4 la 4,4 n 4-5 ore. Formarea compuilor de arom. Aroma tipic a iaurtului este datorat acidului lactic i diferiilor compui carbonilici cum ar fi aldehih acetic, acetoina i diacetilul rezultai prin activitatea metabolic a bacteriilor introduse prin culturi starter.

Producerea poliglucide. Unele tulpini de S.themophillus i Lb. Bulgaricus produc poliglucide extracelulare, neutre, ce au n compoziie galactoz, glucoz, rhamnoz i N-acetilgalactotamin n diferite proporii n funcie de tulpin, care acoper suprafaa celuleor cu un start uniform.

Proteoliza are importan n nutriie i n interaciunile dintre bacteriile din iaurt deoarece acestea nu pot s i sintetizeze aminoacizi eseniali. Interaciunile ntre bacteriile lactice din iaurt sunt benefice pentru stimularea creterii activitilor fermentative. Lactobacilii produc proteaze care degradeaz cazeinele laptelui i asigur streptococilor sursele necesare de azot pentru cretere.[4]

Produsele probioticeLa sfritul secolului 19, microbiologi identific microflora n tractul intestinului gastric (GI) persoanelor sntoase care difer de cele gsite n persoane fizice bonlave. Aceste benefice alea microflorei gsite n tractul GI au fost numite probiotice. Probioticele, sensul literal "pentru via", sunt microorganisme dovedite s exercite promovarea sntii de influeneaz la om i la animale.

Rolul probioticelor n fermentaie este de a ajuta n:

1. conservarea laptelui de acid lactic i, eventual de compui antimicrobieni;

2. producia compuilor de arom (de exemplu, acetaldehid n iaurt i brnz) i ali metabolii (de exemplu, polizaharide extracelulare), care va oferi un produs cu proprieti organoleptice dorite de consumatori;

3. mbuntirea valorii nutritive a produselor alimentare, la fel ca n, de exemplu, de la eliberarea gratuit de aminoacizi sau sinteza de vitamine;

4. furnizarea de terapii speciale sau proprieti ca cancer profilactice; i de control la nivelul plasmatice de colesterol.

Potenialele beneficii pot rezulta din creterea i aciunea bacteriilor n procesul de fabricaie a alimentelor.[8]Conceptul de probiotic a fost formulat de Lilly i Stillwell (1965) pentru a descrie substanele produse de un protozoar, care favorizeaz creterea altui protozoar.

Parker (1974) reunete ntr-un concept larg, sub denumirea de probiotic, orice supliment alimentar care are efect asupra gazdei animale, prin modificarea microbiotei intestinale. Definiia este imprecis i include att microorganismele vii, ct i diferitele substane (inclusiv antibioticele).[6]Pentru a nelege cum lucreaz probioticele, este important s se neleg un pic despre fiziologia, microbiologia tractului digestiv i a procesului. n procesul digestiv ncepe de ndat ce alimentele intr n gur i n stomac, microbii prezeni n tractul gastric intestinal au potenialul de a s acioneze ntr-o favorabil, o vtmtoare sau o manier neutr.Microbii n intestinul subire i n intestinul gros finaliza procesul de digestie. Anumii microbi intestinali sunt cunoscui pentru a produce vitamine i sunt nonpatogeni, metabolizarea lor este non-putrefactive.

Probiotice - culturi microbiene vii consumate pentru beneficiile sntii dincolo de furnizarea de baz a valoarii nutritional.[8]Preparatele probiotice utilizeaz, n special, una sau mai multe tipuri de bacterii: Lactobacillus bulgaricus, L.acidophilus, L.casei, L.helveticus, L.lactis, L.saliverius, L.plantarum, Bifidobacterium sp., Streptococcus thermophilus, Enterococcus hirae etc.[6]

Produsele probiotice pot fi:

Tip Baby foods: Lactana B (Germania) pulbere care conine Bifidobactrium bifidum i lactuloz; Familact pulbere (Cehia) care conine Bifidobacterium bifidum i Lactobacillus acidophylus i Pediococcus acidilact; Bifiline (Rusia), produs lichid care conine bifidobacterii;

Produse lactate fermentate de tip probiotic pentru copii i aduli.

Se obin i produse farmaceutice cu bifidobacterii folosite n combaterea tulburrilor gastrointestinale i a efectelor secundare ale antibioticelor; terapie cu radiaii, inclusiv ca ageni de protejare a microflorei intestinale normale.

Bifidobacteriile pot fi folosite i la obinerea produselor: brnz proaspat, brnz alb nematurat, hidrolizate proteice fermentate, sucuri de fructe fermentate.[2]

Tab. 2. Produse probiotice (denumiri comerciale i microflora coninut)

ProdusulMicroorganismul

Lapte acidofilLactobacillus acidophilus

Lapte acidofil cu drojdieLactobacillus acidophilus

Saccharomyces fragilis

Saccharomyces cerevisiae

Acidophilus butter-milkLactobacillus acidophilus

Lactococcus lactis

Lactococcus lactis sp. cremoris

Lactococcus lactis sp. diacetilactis

Leuconostoc mezenteroides sp. cremoris

Tablete cu acidofilusLactobacillus acidophilus

Bifidobacterium bifidum

Past acidofilLactobacillus acidophilus

Iaurt acidofilLactobacillus acidophilus

Lactobacillus delbrechii sp. Bulgaricus

Streptococcus thermophilus

BiogurtLactobacillus acidophilus

Streptococcus cremoris

CulturaLactobacillus acidophilus

Bifidobacterium bifidum

Iaurt cu bifidobacteriiBifidobacterium bifidum

Streptococcus themophilus

Lactobacillus acidophilus

Lapte bifidusBifidobacterium bifidum

Bibidobacterium longum

Selecie de probiotice Criteriile de selecie pentru bacteriile lactice de a fi utilizate ca fiind "probiotice" includ urmtoarele:(i) exercit un efect benefic asupra gazdei;(ii) rezist ntr-un produs alimentar cu coninut mare de celule, i rmn viabile pe toat perioada de valabilitate din punct de vedere al produsului; (iii) rezist fa de tranzitul prin tractul gastrict intestinal;

(iv) s adere la epiteliului intestinal garnitur de celule i de a coloniza lumenul tractului;

(v) producerea de substane antimicrobiene fa de agenii patogeni;

(vi) stabilizeaz microflora intestinal i trebuie s fie asociate cu beneficiile sntii. Probiotice trebuie s aib o bun viabilitate n produsele alimentare sau preparate, care conin un numr mare de celule viabile n momentul de consum, i trebuie s fie nonpathogenic nontoxic i n pregtirea lor.Efecte benefice i terapeutice ale probioticelor Exist o varietate propus de efecte benefice asupra sntii ale probioticelor. Simptome clinice care au fost tratate sau au potenialul de a fi tratate cu probiotice includ: diaree, gastroenterita, sindrom de intestin iritabil, i boli diverse inflmatori (IBD; boala lui Crohn si colita ulcerativ), cancer, scaderea functiei imunitare, digestie inadecvat a lactozei, alergii la copil, hyperlipidemia, boli hepatice, infecii cu Helicobacter pylori, i altele. Utilizarea de probiotice ar trebui s fie investigat pentru posibilele beneficii i efecte secundare n cazul n care exist.[8]Efectele produselor probiotice:

Stimuleaz creterea animalelor prin imbuntirea conversieihranei i ofer protecie fa de infeciile intestinale

nlocuiesc antibioticele i aditivii chimici sintetici la animalele de cresctorie

Atenueaz fenomenele de intoleran la lactoz, determinate de deficiena congenital n -galactozidaz prin creterea activitii acestei enzime

Lactobacillus sp. exercit un efect anticancerigen prin:

Inhibarea creterii celulelor tumorale;

Supresia bacteriilor care produc enzime rspunztoare de eliberarea de substane cancerigene din complexe inofensive

Determin supresia nitroreductazei implicat n sinteza nitrozaminelor.

Caracteristicile unui bun probiotic:

1) lipsa de patogenitate i toxicitate;

2) capacitatea de a supravieui i de a fi metabolic acitv n mediul intestinal;

3) s exercite efecte benefice asupra organismului-gazd (s asigure cretera sporit, s mreasc rezistena la infecie);

4) s fie accesibil din punct de vedere economic;

5) s fie stabil pe durate mai mari (pentru conservare).Modul de aciune al probioticelor este relativ puin cunoscut. Au fost identificate cel puin trei ci majore:

1) Efectul direct, antagonist, materializat prin scderea numrului unor grupe specifice de microorganisme prin:

a) producerea de metabolii de tipul acizilor organici (i scderea de pH), H2O2 sau producerea de substane macromoleculare cu aciune antimicrobian;

b) competiie pentru nutrieni;

c) mpiedicarea colonizrii bacteriilor patogene prin competiie pentru situsurile de adeziune de pe suprafaa epiteliilor intestinele.

2) Modificarea metabolismului microorganismelor din intestin prin creterea activitii unor enzime sau diminuarea altora.

3) Stimularea imunitii prin creterea activitii macrofagelor sau a concentreaiei imunoglobulinelor-anticorp (fig. 2).

Contact limitat cu mediul Dezvoltare normal

i cu organismul matern Posibilitate de contaminare

din mediu

Fig. 3. Reprezentarea schematic a modului de intervenie al microorganismelor probiotice.

Habitatele microbiotei gastrointestinale Ecosistemul gastrointestinal este complex, deschis, integrat i format din uniti care interacionez i care conin mai multe habitate pentru micoorganisme.

n mod normal, la organismele adulte, fiecare din aceste habitate este colonizat de mai multe specii de micoorganisme autohtone sau indigene. Fiecare specie ocup o ni n habitat i contribuie la economia ntregului sistem. Microorganismele pot aprea n orice regiune major a sistemului digestiv, n habitate cu dimensiuni vizibile sau microscopice.

Microbiota gastric

Odat ajunse n stomac, marea majoritate a microorganisemelor sunt distruse de aciditatea coninutului stomacal i de enzime sau sunt transferate repid n intestinul subire. La om, din coninutul gastric au fost izolate, cel mai frecvent, microorganisme acido-tolerante, ca specii de Lactobacillus sp., Candida i Torulopsis. n numr mai mic au mai fost semnalate: Bifidobacterium, Clostridium, Streptococcus, Veillonella, Peptostreptococcus, Bacteroides, Actinobacillus coliforme .a.

Microbiota intestinului subire

Creterea bacteriilor n intestinul subire este limitat. n duoden i jejun a fost evideniat un numr mic de specii (Streptococcus sp., Lactobaciullus sp. i C.albicans), unde verivate n mod cert din cavitatea bucofaringian.

Numrul microorganismelor este mai mare n ileon unde pot fi gsite i bacterii provenite din colon. Speciile ntlnite n densiti sunt cele aparinnd genurilor: Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, Clostridium, Bacteroides, Veillonella, Staphylococcus, Actinobacillus, crora li se adaug coliformi i bacili anaerobi Gram-pozitivi.

ntre factorii care limitez prezena i multiplicarea bacteriilor n intestinul subire cei mai importani ar putea fi:

1) aciditatea gastric;

2) peristalitismul, care asigur tranzotul relativ rapid spre intestinul gros;

3) existena unor substane care inhib creterea microorganismelor.

Rolul protector al microbiotei normale

Funcia de barier antiinfecioas

Numeroase observaii experimentale i epidemiologice au evideniat faptul c microorganisele autohtone, adaptate s se dezvolte n anumite habitate naturale, exercit o funcie de barier, care protejeaz organismele animale de implantarea unor microorganisme alohtone ce ptrund n mod normal de la exterior cu alimentele, apa sau aerul.[6]2.1.1. Materialul biologic izolat.Pentru caracterizarea i cultivarea unor bacterii lactice utilizate la obinerea de preparate probiotice s-au utilizat urmtoarele tipuri de iaurturi din comer:

Activia-Danone cu ingredientele: lapte pasteurizat, proteine din lapte, fermeni selecionai de iaurt, ferment Bifidus ActiReguralis

Iaurt Bifidus-ProLacta cu ingredientele: lapte de vac pasteurizat la temperatur nalt, lapte praf degresat, culturi lactice selecionate:

Steptococcus thermophilus

Lactobacillus bulgaricus

Bifidobacterium bifidum

Lactobacillus acidophilus Actimel-Danone cu ingredientele: Bifidobacterium Iaurt Bifidus cu 0% grsime- ProLacta cu ingradientele: Bifidobacterium2.1.2. Medii de cultur utilizate Mediul pentru ntreinerea i conservarea tulpinii: Mediu MRS broth (lichid) cu compoziia urmtoare:

- pepton...5g/L

- extract de carne..5g/L

- extract de drojdie...2,5g/L

- acetat de sodium....2,5g/L

- glucoz..10g/L

- fosfat bipotasic.1g/L

- citrat de sodium1g/L

- twen 80..0,5mL

- sulfat de magneziu...10 mL solutie 1%

- sulfat de mangan..2,5 mL solutie 1%

- ap distilat..500 ml

- pH-ul =6,2-6,5 (se corecteaz nainte de adugarea agarului cu NaOH 30% sau 50%)

- autoclavare la 0,5 atm/ 30 min.

Mediu MRS agarizat cu aceeai compoziie ; n plus se adaug 15% agar.

Mediul pentru evidenierea metabolismului glucidic:

Mediul HUGH-LEIFSON cu urmtoarea compoziie:

- pepton...............................2g/L

- extract de drojdie ..............1g/L

- NaCl...................................5g/L

- K2HPO4..............................0,2g/L

- albastru de bromtimol.........0,08g/L

- agar-agar..............................2,5g/L

- zahrul adugat....................10g/L

- ap distilat.....................1000 mL

Mediul pentru cultivarea n submers a culturilor lactice:

Mediul MRS broth pentru care a fost modificat concentraia de glucoz : 0,5%, 1%, 2% i 3% i pH-ul 4,5; 6,5 i 8.

Mediul cu melas i sruri cu urmtoarea compoziie:

Melas ...........................45 g/L

K2HPO4 ........................1,2 g/L

(NH4)2SO4 ....................0,6 g/L

Ap distilat................. 600 Ml

Mediile de cultur sunt necesare pentru izolarea i identificarea microorganismelor, pentru testarea caracterelor lor morfologice i fiziologice, pentru analiza produselor alimentare, n microbiologia industrial. Toate microorganismele necesit surse de energie, carbon i diferite minerale, necesare n procesele de cretere i multiplicare.

Mediul de cultur reprezint un suport nutritiv sterilizat, care permite dezvoltarea unui microorganism.

Ca surse de carbon i energie cele mai folosite n mediile de cultur ale microorganismelor sunt folosite zaharurile i n mod special glucoza.

Extractele de carne, conin n principal proteine puin hidrolizate, glucide, sruri minerale, vitamine hidrosolubile. Compoziia variaz n funcie de carnea utilizat.

Extractele de drojdie, sunt preparate din drojdia de bere, utilizate ca surs de aminoacizi i de vitamine hidrosolubile (vitamine din complexul B).

Peptonele, reprezint un amestec de compui solubili n ap care provin n urma aciunii enzimelor asupra materialului proteic.

Agar agarul sau geloza, este un extract de alge roii (Rhodophyceae), care se dizolv n ap la o temperatur n jur de 90oC i se solidific sub 45oC, fiind utilizat pentru solidificarea mediilor de cultur.

Mediile fermentative sunt medii de cultur industriale destinate producerii unor cantiti mari de celule sau produi de metabolism.

2.2. Metode utilizate

2.2.1. Metoda de ntreinere i conservare

Culturile izolate din aceste produse lactate au fost nsmnate pe mediul MRS lichid, n eprubete i termostate timp de 48 ore la 37oC, dup care se observ tulburarea mediului de cultur datorit multiplicrii celulare.Pentru conservarea lor, culturile au fost pstrate la frigider la temperatura de 4-5o C maxim o sptamn, dup care au fost remprosptate prin trecere pe mediul proaspt.

2.2.2. Metoda de evideniere a metabolismului glucidic cu mediul de cultur Hugh-Leifson

Glucidele (monozaharide, dizaharide, polizaharide) pot fi degradate de bacterii urmnd una din cele dou ci principale: oxidarea (n aerobioz) sau fermentaia (n anaerobioz).

Metoda se bazeaz pe virarea culorii unui indicator de pH datorit metabolizrii zahrului de ctre tulpina bacterian.

Se inoculeaz tuburile prin nepare n profunzime, pn la baza mediului din cultura de studiat.

Tuburile se vor incuba la 37 oC timp de 27 ore sau mai mult, dup care se va observa modificarea culorii mediului de cultur (care a avut iniial culoarea albastr). Se consider c n eprubetele n care indicatorul de pH i-a modificat culoarea de la albastru la galben s-a produs fermentaia lactic a zaharului respectiv. Au fost utilizate urmtoarele zaharuri n concentraie final de 1%: galactoz, lactoz, fructoz, maltoz, glucoz, zaharoz.2.2.3. Metoda de cultivare pe incubatorul rotativ

Pentru cultivarea i multiplicarea bacteriilor lactice au fost utilizate dou medii de cultur i anume: mediul MRS lichid cu diferite concentraii de glucoz ca unic surs de carbon (0,5%, 1%, 2% si 3%) i valori diferite de pH (4,5, 6,5 i 8). S-a testat de asemenea dezvoltarea culturii de bacterii lactice i pe un mediu cu melas i sruri (menionat la cap. 2.1.2.), considerndu-se c are un pre de cost mai sczut. Determinarea absorbanei la lungimea de und de 600 nm la spectrofotometru;

Observaia caracterelor microscopice ale bacteriilor lactice. 2.3. Aparatur:

Incubatorul rotativ tip Thermoshake

Microscopul optic

Spectrofotometru UV/VIS Termostat

Autoclav

Etuva

3.Rezultate i discuii3.1. Caractere morfologice ale bacteriilor lactice izolateCaracterele morfologice ale culturilor mixte de bacterii lactice au fost evideniate pe mediul MRS broth i agarizat, dup o dezvoltare de cteva zile la 37oC.Pentru toate bacteriile lactice s-a observat tulbularea mediului broth dup 48 de ore de termostatare urmat de depunere de sediment n urmtoarele zile. Pe mediul MRS agarizat bacteriile lactice formeaz colonii de culoare alb sau crem cu aspect lucios i diametrul de aproximativ 1-2 mm.

Fig. 4. Aspectul culturilor din iaurtul Bifidus-ProLacta in mediul MRS broth

Fig. 5. Aspectul culturilor de iaurt pe mediul MRS agarizat3.2. Evidenierea metabolismului glucidic pentru culturile de bacterii lactice din iaurtul Activia.

Evidenierea metabolismului glucidic s-a efectuat conform metodei 2.2.2. pe mediul Hugh-Leifson, care a avut albastru de bromtimol ca indicator de pH. Dup cum se observ din figura urmtoare dup primele 24 de ore cultura de bacterii lactice din Activia a fermentat zaharurile galactoza, fructoza, maltoza, glucoza i zaharoza iar lactoza parial . Dup urmtoarele zile i acest zahr a fost fermentat, fenomen observat datorit modificarii culorii indicatorului de pH la galben.

Fig. 7. Aspectul cuturilor din iaurtul Activia pe mediul Hugh-Leifson dup 24 de ore.A fost testat de asemenea prin aceeai metod i cultura de bacterii lactice din iaurtul Bifidus ProLacta care s-a caracterizat prin fermenatrea tuturor zaharurilor testate ( galactoza, fructoza, maltoza, glucoza, zaharoza i lactoza) dup 48 de ore de termostatare la 37oC. Fig 8. Aspectul culturilor din iaurtul Bifidus-ProLacta pe mediul Hugh-Leifson dup 48 ore

Fig. 9. Aspectul dezvoltrii culturii din iaurtul Bifidus ProLacta de-a lungul ntepturi centrale cu ansa n mediul cu galactoz.3.3. Dezvoltarea culturilor de bacterii lactice pe incubatorul rotativ.Studiul dezvoltrii bacteriilor lactice n diferite condiii de cultivare s-a realizat utiliznd ca material biologic cultura de bacterii lactice din iaurtul Bifidus ProLacta cu 0% grsime.

Mediile de cultur folosite au fost mediul MRS broth cu diferite concentraii de glucoz i valori diferite de pH precum i un mediu cu melas i sruri considerat a avea un pre de cost mai sczut.

Culturile au fost dezvoltate pe un incubator rotativ prezentat n figura 10 la temperatura de 37oC precum i static , la temperatura camerei ( aproximativ 20oC ).

Fig. 10. Aspectul culturilor de bacterii lactice pe incubatorul rotativ.

Mediile de cultura au fost repartizate cte 200 de mL n baloane Erlermeyer de 500 mL i au fost sterilizate prin autoclavare timp de 15 minute la 121oC. Dup racirea mediilor acestea au fost inoculate cu cte 1 mL inocul lichid din eprubete., S-au recoltat probe n care s-a determinat absorbana la 600 nm ca un indicator al densitii celulare i valoarea pH. Aceste marimi au fost reprezentate grafic n funcie de durata de dezvoltare.

Tab. 3. Valorile absorbantelor 600 nm pentru bacteriile lactice din culturile de iaurturiTimp, h

Bifidus ProLacta ActiviaActimel

00,6020,3990,463

20,5230,3730,389

41,0450,4420,548

51,4580,6590,764

61,7831,0561,034

72,922,021,87

83,562,832,53

93,973,693,05

248,196,146,34

2686,236,55

288,146,616,19

Tab. 4. Timp, h

Bifidus ProLacta 0% grsimeActiviaActimel

06,56,56,5

2666

45,565,5

555,55

64,555

7444,5

83,53,54,5

93,53,54

242,533

262,533

282,533

C6H12O6 + 2 ADP + 2Pi 2 CH3-CHOH-COOH + 2 ATP (75 kJ)

Acid acetic

Acid piruvic

Acid oxalacetic

Acid citric

2C6H12O6 + 5 ADP + 5 P 2 CH3-CHOH-COOH + 3 CH3-COOH + 5ATP

Animal nou nscut

Microbiot deficitar

(neprotectoare)

Microbiot normal complet

Microorganisme probiotice

Protecie

STRES

CLIMA

CONTAMINARE BACTERIAN

MEDICAMENTE

DIETA

Factori genetici

Fiziologia gazdei

Compoziia florei

Metaboliii florei

PAGE

_1243177054.unknown

_1243612981.unknown

_1305837209.cdx

_1243174726.unknown