College aantekeningen Microben (5502MICR4Y)

Hoorcollege microben Biotechnologie

Microben als voedsel
 Sommige kunnen in een keer gegeten maar sommige moet je eerst fermenteren
o Direct: paddenstoelen, algen (zeewier), bacteriën
o Feremntatie: bacterien groeien in hele groten vaten. Hierdoor worden
enzymen gemaakt. Fermentatie zorgt ervoor dat dingen langer houdbaar zijn
 Betekent opstijgen  omzetting naar zuren, alcoholen en co2
 Omzetting waarbij gassen vrijkomen en waarbij ook gewenste
producten ontstaan. Is gefermenteerd als een of meer onderdelen
door micro-organismen zijn veranderd.
 Via microben worden verschillende voedingsmiddelen gemaakt (hoofdgroepen
kennen en misschien een voorbeeld)
o Bier
 Bakkersgist
 Vaak combinaties van meerder gisten
o Brood (zuurdesem brood)
o Worst / kaas
o Soya
o Groenten
o Cacao
o Ei
o Wijn

Fermentatie gemisch indelen
 Groten groepen reacties
o Homolactic acid fermentation
o Propionic acid fermentation
o Heterolactic acid fermantation
o Ethanolactic fermantation
o Alkaline fermantation
 Bij gefermenteerde voedingsstoffen, hebben microbiële metabolisme als bij product
een karakteristieke geur en smaak.
 Klassen fermentatie kennen!


Verschil bacterie en schimmel
 Schimmel gaat door tot alcohol of het aantal secundaire metabolieten die aanwezig
zijn. Bacteriën maken eerst alcohol en dan pas verbranden van het geen dat
aanwezig is.

,Organisme maakt lactaat omdat we NADH niet meer kwijtkunnen in de ademhalingsketen.
Wordt aangemaakt als er geen zuurstof aanwezig is. Zo wordt ethanol alsnog omgezet.
Lactaat is gereduceerde vorm van pyrofaat.

Ethanol fermentatie; brood en wijn
 Zet pyrovaat om tot ethanol en co2
o C3H4O3 → CH3CH2OH + CO2
 Wordt gedaan door gist  bakkersgist
 Voorbereiding van brood heeft aantal basisstappen
o Start cultuur wordt in het deeg gedaan.
o Deeg gekneed en zorgt voor luchtigheid
o CO2 zorgt voor rijzen van brood
o Ethanol wordt verwijderd door het bakken

Ongewenste fermentatie
 Bederven
o Normaal om voedsel veilig te maken
o Er is teveel door gefermenteerd als het bederft
 Te veel zuren komen vrij
 Acids = sour taste
 Oxidation of fats = rancidity
 Decomposition of proteins = putrefaction
 Alkalinity = bitter taste
 Voedselvergiftiging  aanwezigheid humane pathogenen
o Kunnen via darmepitheel binnendringen en kan zich verplaatsen zonder
gezien te worden door immuunsysteem
o Deze pathogenen ontstaan door een aantal oorzaken
o Pathogenen hebben heel specifiek mechanisme voor kolonisatie van de host
 Bacteriele factoren die bijdragen aan de ziekte worden samen
gecodeerd in pathogenicity islands (genen die er zijn om gastheer om
de tuin te leiden)
o Salmonella enterica
 Gram-negative, facultative anaerobe, nonendospore-forming rods
 Most are commensals of the human intestinal tract
 Typhi
 Verspreid zich alleen via human feces
 Gebeurt tegenwoordig weinig door sanitation
 Verspreid via phagocyten en wordt in bloed afgegeven
o Soorten E.coli!
 Gram negatief
 Weten welke bestaan en dat EHEC en STEC op elkaar lijken
 EHEC kan goed in nieren overleven en kwam door hamburger
 Reservoir is in vee, komt bij slachten dan vrij




2

,Gram positieve pathogenen
 Een dikke celwand
 Staphylococcus aureus
o Maakt toxines
o Te onderscheiden van sporevormers, want zijn niet beschermd tegen hoge
temperaturen.
 Bacillus cereus
o Scheid toxines uit
o Endospore vorming
 Overleeft hitte en droogte
 Clostridium botulinum
o Zorgt voor botulisme
 Spieraansturing valt uit
o Toxine blokkeert synaptische overgang
 Geeft verlammingsverschijnselen
o Is een sporevormer
o Kan alleen groeien onder anaerobe condities
o Komt vooral in de grond voor
o Zijn niet extreem hitte resistent

Sporen
 Microbiële overlevings capsules
 Kunnen hitte overleven
 Sporulation starts when the environment is hostile or low in nutrients.
 Spores are survival capsules (see lecture Bacterial Gene Regulation), ubiquitously
 Present in the environment thus easily entering the food chain through ingredients.
 Als sporen gaan kiemen gebeurt dit niet altijd op hetzelfde tijdstip. Je kan ze niet
allemaal tegelijkertijd doden en dat is een probleem.


Voedsel conservering
 Doel van conservering
o Drogen
o Koelen
o Pasteuriseren
o Stralen
o Inblikken
o Gemodificeerde omgeving
 Meestal een combinatie van dingen gebruikt
o Niet in een keer alle bacteriën doden want je moet voedingswaarden
behouden. En door combinatie maak je het verschillende bacteriën lastiger
om te overleven.
 Je verstoort de fysiologie en brengt het is stress

 Chemische doelen van voedsel conservering



3

, o Organische zuren
o Esters
o Andere organische onderdelen
o Anorganische onderdelen
 Belangrijkste doel fermentatie; derivation relatie tussen pH en pK a
o Omdat zwakke lipofiele organische zuren in de geprotoneerde toestand over
het membraan kunnen ‘diffunderen’ geeft men aan hen de voorkeur boven
een sterk zuur als HCl. Je hebt geen extreem zure omgeving nodig om de pH i
te verlagen!
o Zwakke organische zuren kan je gebruiken om lypofiele groei te voorkomen
o Als een zwak zuur in de cel komt is de pH neutraal, maar bacterie geeft H+ af
waardoor pH lager wordt
 Met hitte kan je sporen inactiveren  pasteuriseren en steriliseren
o Pasteuriseren verminderd bedervende organismen en pathogenen
 High temperatue short-time (HTST)
 Ultra-high-temperature (UHT_
 Thermoduric organismen overleven
o Sterilizeren verwijderd en dood alle microbiële levensvormen (gedaan in
autoclaaf)
 Commerciële sterilizatie
 Disinfectie
 Antisepsis
o Afdoding vaak aangegeven op een log10 schaal
o Thermophilic anaerobe spoilage
 Bederving van bacteriën die de lage zuur graad van voedsel kunnen
overleven
 Zwellen op door gas, veodsel heeft lagere pH en een zure geur
o Flat sour spoilage
 Thermophillic spoilage zonder gas

Genetische analyse
 Gebruik van transposons
o E.coli infecteren met bacteriofaag die een resistentie met zich meebrengt. DE
cel die geinfecteerd is wordt uiteindelijk resistent, transposon zit erin. Dan
kan je testen wat er gebeurt bij een lage pH (pH=2, betrokken bij
stressresistentie). Als je ziet dat sommigen niet kunnen groeien bij pH=2, dan
weet je dat het in een bepaalt stukje DNA zit die betrokken is bij stress
recistentie.
o Uiteindelijk heb je een extrusion van H+ van het cytosol en daardoor dus de
zuur resistentie




4