Розділ 2 характеристика біологічного агента

2.1. Морфолого-культуральні ознаки

Lactobacillus delbrueckii - довжина клітини 7 мкн. Палички розміщуються поодиноко або короткими ланцюжками.. Використовується для отримання молочної кислоти із цукру. Оптимальна температура розвитку 45...50°С, мінімальна 20°С. В субстраті накопичує до 2,5% кислоти. Бактерії ставляться до грампозитивних, спор не утворюють. Розмір кліток - 0,5-1,2; 3,0-10,0 мкм.

2.2. Фізіолого-біохімічні ознаки

Відношення до кисню:

Факультативний анаероб.

Загальні біохімічні властивості:

Каталазонегативний, цитохромів не містить. Нітрати не редукує; желатину не розріджує. Метаболізм бродильного типу, сахарокластичний.

Антагонізм до інших бактерій:

Штам Lactobacіllus delbrueckіі TS1-06 під "1071 ГУНИИЭМ" проявляє виражені антагоністичні властивості стосовно Klebsіella pneumonіae, Enterococcus faecalіs, E.colі, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aerugіnosa. Антагоністична активність Lactobacіllus delbrueckіі TS1-06 стосовно перерахованих видів мікроорганізмів мінімальна інгібуюча концентрація антагоніста, при якій відбувається придушення росту індикаторних культур. [11].

2.3. Таксономічний статус

Нижче наведено положення Lactobacillus delbrueckii згідно 9-го видання Керівництва Бергі з систематики бактерій.

Для продукування молочної кислоти використовують бактерію Lactobacillus delbrueckii. Вона відноситься до відділу бактерій, класу Bacilli. Нерухомі, неспороутворюючі грампозитивні бактерії .

Хемоорганогетеротрофи, мікроаерофіли.

Енергію одержують у результаті гомоферментативного молочнокислого бродіння.

Царство: Бактерій

Тип : Firmicutes

Клас: Bacilli

Порядок: : Lactobacillales

Родина: Lactobacillaceae

Рід: : Lactobacillaceae

2.4. Шлях біотрансформації ростового субстрату

Ростовим субстратом для продуцента є сахароза. В розчині вона дисоціює на глюкозу та фруктозу. Глюкоза прямо споживається клітинами шляхом гліколізу, а фруктоза перетворюється на глюкозу шляхом фосфорилювання і споживається за тим же шляхом.

Глюкоза розщеплюється за шляхом Ембдена – Мейєргофа – Парнаса (гліколіз). Частина пірувату, що утвориться відновлюється до лактату, а частина окислюється до ацетил-КоА. Ацетил-КоА вступає в цитратсинтазну реакцію. Наявність 2-оксоглутаратдегідрогеназної активності свідчить про функціонування повного циклу три карбонових кислот.

Процес синтезу молочної кислоти не складний. Його можна умовно поділити на 3 етапи:

• розщеплення сахарози до глюкози;

• катаболізм глюкози (гліколіз);

• утворення молочної кислоти шляхом відновлення пірувату.

На рис. 2 показано узагальнену схему синтезу молочної кислоти.

Отже ростовий субстрат добре засвоюється клітинами та максимально трансформується в цільовий продукт. На рисунку 2.4.1. наведено схему біосинтезу молочної кислоти з сахарози.

Рис. 2.4.1. Біосинтез молочної кислоти з сахарози.

Ферменти: 1 – інвертаза; 2 – фосфорилаза; 3 – гексокіназа; 4 – глюкозофосфатізомераза; 5 – фосфофруктокіназа; 6 – фруктозодифосфатальдолаза; 7 – триозофосфатізомераза; 8 – гліцеральдегідфосфатдегідрогеназа; 9 – фосфогліцераткіназа; 10 – гліцератфосфомутаза та фосфогліцератфосфомутаза; 11 – енолаза; 12 – піруваткіназа; 13 – лактатдегідрогеназа.