Testfragen !!1. Wie würden Sie Nicht-‐Schwefel-‐Purpurbakterien isolieren? !
2. Wie würden Sie aerobe Sporenbildner isolieren? !3. Beschreibung Sie die Atmung der DenitriEizierer.
!4. Wozu geben Sie Malat in das RÄH-‐Medium?
!5. Was versteht man unter dem Titer einer Bakterienart?
!6. Nennen Sie drei mögliche Sterilisationstechniken. Was würden Sie mit diesen Techniken jeweils sterilisieren?
!7. Nennen Sie zwei typische Gattungen von Sporenbildnern?
!8. Sie sollen für Ihre Firma 3 kg Trockenmasse eines Bakteriums herstellen. Wie viel mol Glucose benötigen sie, wenn 50 % der Glucose anabolisch umgesetzt werden? Wie viel Stickstoff muss mindestens im Medium vorhanden sein, damit die Biomasse gebildet werden kann?
!9. Was passiert gerade in Ihrer Winogradsky-‐Säule? !
4. Kurstag
Milchsäurebakterien phylogenetische Einordnung
Leuconostoc !
Streptococcus !
Lactobacillus
Saccharomyces cerevisiae
Milchsäuregärung (homofermentativ) !
Glucose 2 Lactat- + 2 H+
ΔG0`= -198 kJ/mol 2 mol ATP/ Reaktion !
Glucoseveratmung !
Glucose + 6O2 6CO2 + 6 H2O ΔG0`= -2870 kJ/mol 32 mol ATP/ Reaktion
Physiologie der Milchsäurebakterien
Gärung vs Atmung
Zwei Wege zur ATP Gewinnung:
1. Elektronentransport- phosphorylierung
2. Substratkettenphosporylierung
a) 3-Phosphoglycerat-Kinase 1,3-Bisphosphoglycerat + ADP 3-Phosphoglycerat + ATP b) Pyruvatkinase Phosphoenolyruvat + ADP Pyruvat + ATP c) Acetatkinase Acetylphosphat + ADP Acetat + ATP
Energiegewinnung bei
homofermentativenMilchsäurebakterien
LactatNADH + H+
NAD+
z.B. Streptococcus (homofermentativ),
Lactobacillus (homo- und heterofermentative Arten),
Lactococcus (homofermentativ)
Energiegewinnung bei heterofermentativen Milchsäurebakterien
z.B. Leuconostoc (heterofermentativ), Lactobacillus (homo-
und heterofermentative
Arten)
Lebensraum der Milchsäurebakterien
anaerob, aber oftmals aerotolerant, benötigen komplexe Medien (mit Aminosäuren, Vitaminen, Purinen, Pyrimidinen)
Lactose + H2O D-Glucose + D-Galactose !
Lactosekonzentration in der Milch: 100 - 250 mM
!Art Protein Casein Molkenprotein Zucker Fett Wasser
!Mensch 0,9 a 0,4 0,5 7,1 4,5 82,4
!Kuh 3,2 2,6 0,6 4,6 3,9 87,3
!Ziege 3,2 2,6 0,6 4,3 4,5 86,8
!Schaf 4,6 3,9 0,7 4,8 7,2 80,7
!a Während der Stillperiode ab dem 15. Tag Anstieg auf 1,6% Protein
Gal-β-1,4-Glc-Bindung
β-Galactosidase
Biotechnologische Anwendung der Milchsäuregärung - Sauermilchprodukte -
Lactose Lactat pH
pI des Casein 4,6
Koagulation
Bedeutung der Milchsäurebakterien in derBiotechnologie
Sauermilchprodukte: Joghurt, Buttermilch, Sauerrahmbutter, Kefir
Käse: Sauermilchkäse, Labkäse
Gesäuertes Gemüse: Sauerkraut, Salzgurken, Mixed Pickeles
Sauerteig
Rohwurst, Rohschinken
Kaffee-Fermentation
Milchsäure, Dextran
Soja-Sauce, Soja-Paste
Versuch 1 Säuregrad der Milch
Mikroorganismen in der Milch
(I) Gute <0,5 x 106
(II) Mittelgut 0,5-4 x 106
(III) Schlecht 4-20 x 106
(IV) Sehr schlecht >20 x 106
Keimzahlbestimmung
Reduktase Probe Direkte Keimzahlbestimmung
Pasteurisierte Milch: 0.3 x 105 - 5 x 105 UHT Milch: <10 pro 0,1 ml
Chinablau-Lactoseagar
- Vollmedium -
5 g/l Caseinpepton, 3 g/l Fleischextrakt, 5 g/l NaCl, 0,375 g/l Chinablau, 12 g/l Agar
„Nur eine Variation“ Die alkoholische Gärung
in S. cerevisiae
Hefe 20 ml
Traubensaft 980 ml
sofort Probe entnehmen, Kolben wiegen Probe einfrieren
Montag 14 Uhr, Probe entnehmen, Kolben wiegen, Probe einfrieren
To
T1
T2
T3
Montag 14 Uhr Kolben wiegen T4
Freitag 14 Uhr Kolben wiegen
Mittwoch 14 Uhr Kolben wiegen
Donnerstag 14 Uhr, Probe entnehmen, Kolben wiegen, T5