Lakmusowy test mleka na bakteriach, aby sprawdzić ich zdolność do przekształcania składników mleka w produkty końcowe

Lakmusowy test mleczny na bakteriach, aby sprawdzić ich zdolność do przekształcania składników mleka w produkty końcowe!

Zasada:

Niektóre bakterie mają zdolność wzrostu w mleku i przekształcania różnych składników mleka w różne produkty końcowe. Mleko to złożona mieszanina kilku składników.

Głównymi składnikami zdolnymi do transformacji przez bakterie są cukier mleczny laktoza i kazeiny białek mleka, lakto-albumina i lakto-globulina.

Różne bakterie mają różne układy enzymatyczne, dzięki czemu działają na różne składniki i przekształcają je w różne metaboliczne produkty końcowe, które są cechami bakterii.

Przeprowadza się test mleczka lakmusowego, aby sprawdzić zdolność bakterii do transformacji różnych składników mleka, co przejawia się zmianą koloru lakmusu, wytwarzaniem gazu, tworzeniem skrzepów itp. Lakmus to wskaźnik pH i wskaźnik oksydacyjno-redukcyjny, który zmienia kolor w zależności od stanu bulionu.

W teście mleczka lakmusowego bakterie testowe hoduje się w pożywce bulionowej zawierającej mleko i lakmus. Jeśli bakteria ma zdolność przekształcania różnych składników mleka w różne produkty końcowe, rośnie w bulionie i przekształca składniki na różne sposoby w zależności od systemów enzymatycznych.

Sześć najważniejszych transformacji, które można zaobserwować w mleku lakmusowym w wyniku aktywności bakterii, są następujące:

(i) Fermentacja laktozy

(ii) Tworzenie gazu

(iii) Redukcja lakmusu

(iv) Tworzenie skrzepów

(v) proteoliza (peptonizacja)

(vi) Reakcja alkaliczna

(i) Fermentacja laktozy:

Bakterie zdolne do wykorzystania laktozy jako źródła węgla do produkcji energii wykorzystują indukowalny enzym p-galaktozydazę i rozkładają laktozę na glukozę i galaktozę. Glukoza ulega dalszej degradacji poprzez szlak Embden-Meyerhof do kwasu pirogronowego, który z kolei przekształca się w kwas mlekowy. Akumulacja kwasu mlekowego obniża pH ośrodka do około 4, 0, dzięki czemu kolor lakmusu zmienia się z purpurowego przy pH obojętnym na różowy przy kwasowym pH.

(ii) Formacja gazowa:

Końcowymi produktami fermentacji bakteryjnej laktozy mogą być gazy, takie jak dwutlenek węgla i wodór. Obecność tych gazów może być postrzegana jako oddzielenie skrzepu lub przez rozwój torów lub szczelin w skrzepie, ponieważ gazy wznoszą się na powierzchnię.

(iii) Redukcja lakmusu:

Fermentacja jest beztlenowym procesem obejmującym utlenianie, które zachodzi przy braku tlenu cząsteczkowego. Utlenianie może nastąpić przez dodanie tlenu lub usunięcie jonu wodorowego. Fermentacja laktozy, będąca procesem beztlenowym, polega na usuwaniu z niej jonów wodorowych.

Ponieważ jon wodoru nie może istnieć w wolnym stanie, musi istnieć akceptor jonów wodorowych. W teście mleka lakmusowego papieros działa jako akceptor jonu wodorowego. Lakmus jest purpurowy w stanie utlenionym, ale gdy przyjmuje wodór, ulega on redukcji i zmienia kolor na biały lub mleczny.

(iv) Formowanie twarogowe:

Biochemiczne działanie różnych bakterii uprawianych w mleku lakmusowym może powodować wytwarzanie dwóch różnych rodzajów skrzepów (skrzepów). Twaróg jest określany jako "kwaśny twaróg" lub "skrzep podpuszczkowy" w zależności od mechanizmu biochemicznego odpowiedzialnego za jego tworzenie.

W przypadku kwaśnego twarogu, kwasu mlekowego lub innych kwasów organicznych, w obecności jonów wapnia, powodują strącanie białka mleka, kazeinę jako kazeinian wapnia, tworząc nierozpuszczalny skrzep. Skrzep jest twardy i nie cofa się od ściany probówki. Kwaskowaty skrzep można łatwo zidentyfikować, jeśli probówka jest odwrócona, a skrzep pozostaje nieruchomy.

W przypadku skrzepu z podpuszczki niektóre bakterie produkują reninę, enzym działający na kazeinę, z wytworzeniem parakazeiny, która w obecności jonów wapnia wytrąca się w postaci paracaseinianu wapnia i tworzy nierozpuszczalny skrzep. W przeciwieństwie do kwaśnego twarogu jest to miękki półstały skrzep, który płynie powoli, gdy probówka jest przechylona.

(v) proteoliza (peptonizacja):

Niektóre bakterie, które nie mają zdolności pozyskiwania energii poprzez fermentację laktozy, do tego celu wykorzystują inne źródła odżywcze, takie jak białka. Za pomocą enzymów proteolitycznych bakterie te hydrolizują białka mleka, głównie kazeinę, do swoich podstawowych cegiełek, a mianowicie aminokwasów.

Lakmus zmienia kolor na purpurowy w górnej części rurki, podczas gdy pożywka zaczyna tracić ciało i wytwarza półprzezroczysty, brązowy wygląd przypominający serwatkę, ponieważ białka są hydrolizowane do aminokwasów.

(vi) Reakcja alkaliczna:

Reakcja alkaliczna jest oczywista, gdy kolor pożywki pozostaje niezmieniony lub zmienia się na ciemnoniebieski. Ta reakcja wskazuje na częściową degradację kazeiny przez bakterie w krótsze łańcuchy polipeptydowe, z równoczesnym uwalnianiem zasadowych produktów końcowych, które są odpowiedzialne za obserwowalną zmianę barwy.

Wymagane materiały:

Probówki, kolby stożkowe, kołpaki bawełniane, pętelki do inokulacji, autoklaw, palnik bunsena, komora laminarna, saszetka utylizacyjna, inkubator, bulion mleka lakmusowego, izolowane kolonie lub czyste kultury bakterii.

Procedura:

1. Składniki pożywki bulionowej mleczka lakmusowego lub jej gotowy proszek wymagany w 100 ml bulionu odważa się i rozpuszcza w 100 ml wody destylowanej w kolbie stożkowej o pojemności 250 ml przez wstrząsanie i wirowanie (rysunek 7.12).

2. Jego pH określa się za pomocą papieru lub pH-metru pH i dostosowuje się do 6, 8 za pomocą 0, 1N HCl, jeśli jest on większy lub stosując 0, 1 N NaOH, jeśli jest on mniejszy. Kolbę ogrzewa się, jeśli jest to wymagane, w celu całkowitego rozpuszczenia składników.

3. Bulion rozdziela się na pięć probówek (w przybliżeniu po 10 ml), bawełnianych, pokrytych papierem ściernym i przewiązanych nicią lub gumką.

4. Rurki bulionowe sterylizuje się w 121 ° C przez 15 minut w autoklawie.

5. Rurki bulionu pozostawia się do ochłodzenia do temperatury pokojowej.

6. Badane bakterie zaszczepia się aseptycznie, najlepiej w komorze z przepływem laminarnym, za pomocą pętli inokulacyjnej wysterylizowanej na płomieniu bunsen. Pętla jest sterylizowana po każdej inokulacji.

7. Zaszczepione buliony bulionu inkubuje się w temperaturze 37 ° C przez 24 do 48 godzin w inkubatorze.