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