Μικροβιολογία Τροφίμων Παπαδοπούλου Όλγα

Transcript

1 Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου Εργαστήριο Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Μικροβιολογία Τροφίμων Παπαδοπούλου Όλγα

2

3 Εξώφυλλο του βιβλίου «Micrographia» που εκδόθηκε το 1665 από τον Robert Hooke Μικροσκόπιο από χαλκό κατασκευασμένο από τον Anton van Leeuwenhoek Μικροοργανισμοί σε σταγόνα ύδατος, όπως φαίνονται με το μικροσκόπιο του A. van Leeuwenhoek Απεικόνιση του πειράματος του Redi.

4 Η μικροβιολογία είναι η επιστήμη που μελετά τους ζωντανούς οργανισμούς μικροσκοπικού μεγέθους (L. Pasteur) Οι αναφορές του Αριστοτέλη αποτέλεσαν τη βάση για τη θεωρία της «αυτόματης γένεσης των μικροοργανισμών» σύμφωνα με την οποία ανόργανα υλικά μπορεί να δημιουργήσουν ζωντανούς οργανισμούς Μέχρι τις αρχές του 18 ου αιώνα οι επιστήμονες κατέφευγαν στη θεωρία αυτόματης γένεσης των μικροοργανισμών Καθολική απόρριψη της θεωρίας: 18 ος αιώνας, συσχέτιση των μικροοργανισμών με τις ασθένειες (L. Pasteur & R.

5 Γέννηση της Μικροβιολογίας J. Lister: αντισηπτική πρακτική R. Koch: βακτήρια, παράγοντες πρόκλησης ασθενειών 4000 πχ: Ζύμωση τροφίμων 16 ος αιώνας: Παρατήρηση ζωυφίων στο νερό μιας λίμνης : L. Pasteur Οι ζωντανοί μ/ο προκαλούν γαλακτική και αλκοολική ζύμωση Η ζωή προκύπτει μέσω άλλης ζωής

6

7 : R. J. Petri: Petri dish C. Gram: Χρώση Gram 1950: W & C, DNA 1980: Πρώτο επίσημο κρούσμα Λιστερίωσης 2000: Ανησυχία για βιο-τρομοκρατία, θέσπιση νέων νόμων για καταγραφή εγκαταστάσεων παραγωγής, ιχνηλασιμότητα, προ δήλωση εισαγωγών : Παστερίωση γάλακτος στις ΗΠΑ Μέθοδοι αποφυγής Βουτυλισμού A. Fleming: Αντιβιοτικά Διάδοση οικιακών ψυγείων Ανακάλυψη ιών

8

9 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΠΟΥ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΥΝ ΤΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

10

11 Τα βασίλεια που προτάθηκαν από τον Margulis Μονήρη (Προκαρυωτικά): προκαρυωτικοί μικροοργανισμοί όπως τα βακτήρια, τα κυανοπράσινα άλγη και οι σπειροχαίτες. Πρώτιστα: πρωτόζωα και άλγη Μύκητες : μύκητες, ζύμες, μανιτάρια. Μετάφυτα (φυτά): όλα τα πολυκύτταρα φυτά, βρύα, φτέρες και φυτά με εύκαμπτο ή ξυλώδη ιστό, τα οποία συγκροτούνται από ευκαρυωτικά κύτταρα και δε διαθέτουν όργανα κίνησης Μετάζωα (ζώα): όλα τα πολυκύτταρα ζώα που συγκροτούνται από ομάδες εξειδικευμένων ευκαρυωτικών κυττάρων και διαθέτουν όργανα κίνησης. Στο βασίλειο αυτό ανήκουν οι σπόγγοι, οι σκώληκες, τα έντομα, οι ιχθύς, τα αμφίβια, τα ερπετά, τα πτηνά και τα θηλαστικά

12 Μικροβιακός κόσμος

13 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ Η ταξινόμηση (taxonomy) των μ/ο έχει σαν στόχο την αναγνώριση και κατάταξη σε ομάδες βάση των ομοιοτήτων τους και αποτελείται από τρία ξεχωριστά αλλά αλληλένδετα μεταξύ τους πεδία: Την τακτική διευθέτηση των μικροοργανισμών σε ομάδες ή τάξεις (taxa) βάση των αμοιβαίων ομοιοτήτων τους και της εξελικτικής συγγένειάς τους (classification), Την ονοματολογία (nomenclature) που αποσκοπεί στον ορισμό του επιστημονικού ονόματος των μικροοργανισμών σύμφωνα με τον διεθνή κώδικα ονοματολογίας βακτηρίων (International Code of Nοmenclature of Bacteria) και Την ταυτοποίηση (identification) που αποσκοπεί στην ένταξη ενός απομονωμένου άγνωστου μικροβιακού στελέχους σε κάποια ήδη αναγνωρισμένη τάξη.

14 Η βασική μονάδα είναι το είδος (species), το οποίο είναι μία ομάδα μικροοργανισμών που έχουν ομοιότητα και διαφέρουν σημαντικά από τα άλλα είδη Δύο ή περισσότερα είδη ομαδοποιούνται και συγκροτούν το γένος (genus) Μία ομάδα γενών συγκροτούν την οικογένεια (family) και οι οικογένειες με όμοια χαρακτηριστικά απαρτίζουν την τάξη (order). Οι τάξεις συγκροτούν την ομοταξία/κλάση (class) και οι κλάσεις στη βακτηριολογία συγκροτούνται σε φύλα (phylum) Η υψηλότερη βαθμίδα είναι ο χώρος (Domain)

15

16 ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ Βαθμίδα «Χώρος» (Domain) Φύλο (Phylum) Ομοταξία (Class) Τάξη (Order) Οικογένεια (Family) Γένος (Genus) Είδος (Species) Υποείδος (Subspecies) Παράδειγμα Bacteria Proteobacteria Gamma proteobacteria Enterobacteriales Enterobacteriaceae Salmonella Salmonella enterica Salmonella enterica subsp. enterica Η βασική μονάδα ταξινόμησης των μικροοργανισμών είναι το είδος (species).

17 Χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται στην ταξινόμηση των βακτηρίων Θερμοκρασίες ανάπτυξης Απαιτήσεις σε οξυγόνο Ανθεκτικότητα σε ph Ανθεκτικότητα σε άλατα Ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά Ανθεκτικότητα σε οξυγόνο Πηγή άνθρακα Πηγή ενέργειας Τρόπος μεταβολισμού Μεταβολικά προϊόντα Φυσιολογικά και μεταβολικά χαρακτηριστικά Μορφολογικά χαρακτηριστικά Σχήμα κυττάρου Μέγεθος κυττάρου Δομή κυτταρικής μεμβράνης και κυτταρικών τοιχωμάτων Μηχανισμός κίνησης Ενδοσπόρια Κυτταρικά έγκλειστα Αναλογία βάσεων DNA DNA-DNA και DNA-RNA υβριδισμός Ανάλυση των αλληλουχιών rrna Γενετικά χαρακτηριστικά Βιοχημικά χαρακτηριστικά Σύσταση κυτταρικού τοιχώματος Χρωστικές Αντιγόνα Προφίλ λιπαρών οξέων

18 Χαρακτηριστικά Ταξινόμησης Μορφολογικά Χαρακτηριστικά ο μέγεθος και σχήμα των κυττάρων, η μορφολογία των ποικιών, τα δομικά χαρακτηριστικά της κυτταρικής εμβράνης και των κυτταρικών τοιχωμάτων, οι μηχανισμοί ίνησης, οι δομές της κυτταρικής επιφάνειας, τα κυτταρικά γκλειστα και τα ενδοσπόρια αποτελούν τα βασικά ορφολογικά χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται στην αξινόμηση και ταυτοποίηση των μικροοργανισμών. ρισμένες από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την ελέτη των παραπάνω χαρακτηριστικών είναι η μικροσκοπία αι η χρώση των κυττάρων κατά Gram.

19 1.Απλός κόκκος 2.Διπλοκοκκος 3. Στρεπτόκοκκος 4. Τετράδα 5. Σαρκίνη 6. Σταφυλόκοκκος

20 1-2 Βάκιλοι 3. Στρεπτοβακιλοι 4. Palisades

21

22 Μορφολογικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων Κόκκοι

23 Ράβδοι Μορφολογικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων

24 Μορφολογία - ανατομία κυττάρου βακτηρίων Μορφή: κοκκοειδή, ραβδοειδή, σπειροειδή Μέγεθος: διαφέρει από είδος σε είδος, μ (10-6 )

25 Μορφολογία - ανατομία κυττάρου βακτηρίων Δομή: κυτταρικό τοίχωμα, κυτταρική μεμβράνη, κυτταρόπλασμα και πυρήνας. Παρουσία ελύτρου, μαστιγίων και ινιδίων είναι χαρακτηριστική για ορισμένα είδη. Κυτταρικό τοίχωμα: σχήμα, μέγεθος. Αποτελείται από βλενοπεπτίδια και πολυσακχαρίτες. Διάκριση σε Gram θετικά και Gram αρνητικά βακτήρια. Κυτταρική μεμβράνη: περιβάλλει το κυταρόπλασμα, αποτελείται από πρωτεΐνες και λιπίδια Λειτουργίες κ/μ: Ημιδιαπερατότητα Παραγωγή ενέργειας Παραγωγή εξωκυτταρικών πολυμερών Σύνδεση χρωμοσωμάτων

26 Μορφολογία - ανατομία κυττάρου βακτηρίων Κυτταρόπλασμα: κολλοειδές υδαρές σύστημα, αποτελείται από πρωτεΐνες, λίπη, υδατάνθρακες, άλατα, νουκλεϊκά οξέα και νερό. Περιέχει ένζυμα. Κύρια λειτουργία είναι ο μεταβολισμός και η μεταφορά μορίων από το ένας μέρος του κυττάρου στο άλλο. Μέσα στο κυτταρόπλασμα υπάρχουν τα ριβοσώματα, ο πυρήνας και άλλες εφεδρικές ουσίες

27 Η κυτταροπλασματική μεμβράνη στα βακτήρια Είναι χαρακτηριστική των ζωντανών κυττάρων. Αποτελείται από ένα διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων με πολυάριθμες πρωτεΐνες ενσωματωμένες στη δομή της

28 Γύρω από την κυτταροπλασματική μεμβράνη βρίσκεται το κυτταρικό τοίχωμα (cell wall)

29 Ο ρόλος του κυτταρικού τοιχώματος είναι: Η προστασία και ο διαχωρισμός του μικροβιακού κυττάρου από το περιβάλλον Η διατήρηση της διαφοράς οσμωτικής πίεσης ανάμεσα στο εσωτερικό του βακτηριακού κυττάρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος Δίνει στο μικροοργανισμό το σχήμα του Επιτρέπει την επικοινωνία με το περιβάλλον του μικροοργανισμού Στο κυτταρικό τοίχωμα των Gram αρνητικών βακτηρίων βρίσκεται ο λιποπολυσακχαρίτης (LPS), που είναι υπεύθυνος για τη λοιμογόνο δράση των Gram αρνητικών βακτηρίων

30 Το βασικό δομικό συστατικό του κυτταρικού τοιχώματος είναι η πεπτιδογλυκάνη Περιβάλλει το βακτηριακό κύτταρο και σχηματίζεται από μόρια Ν-ακετυλογλυκοζαμίνης και Ν-ακετυλομουραμικού οξέος

31 Η χρώση των κυττάρων κατά Gram αποσκοπεί στην έμμεση αναγνώριση της δομής και της σύστασης του κυτταρικού τοιχώματός τους. Τα βακτήρια χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: τα θετικά κατά Gram, τα οποία αποκτούν ιώδες-κυανό χρώμα και τα αρνητικά κατά Gram, τα οποία αποκτούν ρόδινο-ερυθρό χρώμα.

32 Το κυτταρικό τοίχωμα των θετικών κατά Gram βακτηρίων περιέχει ένα παχύ στρώμα πεπτιδογλυκάνης καθώς και δύο οξέα, το τειχοϊκό και το λιποτειχοϊκό. Αυτά συνδέονται διαμέσου ομοιοπολικών δεσμών τόσο με το πλέγμα της πεπτιδογλυκάνης όσο και με την κυτταροπλασματική μεμβράνη.

33 Το κυτταρικό τοίχωμα των Gram θετικών βακτηρίων: - Το στρώμα της πεπτιδογλυκάνης είναι πιο παχύ από των Gram αρνητικών βακτηρίων (15-80 nm) - Συμβάλλει στην παθογονικότητα του μικροοργανισμού

34 Αρνητικά κατά Gram βακτήρια Το κυτταρικό τοίχωμα των αρνητικά κατά Gram βακτηρίων είναι πολυπλοκότερο και περιέχει μια εξωτερική μεμβράνη η οποία καλύπτει το λεπτό στρώμα πεπτιδογλυκάνης. Το στρώμα αυτό συνδέεται και στηρίζεται με την εξωτερική μεμβράνη διαμέσου γεφυρών λιποπρωτεΐνης. Σε αντίθεση με τις άλλες βιολογικές μεμβράνες που περιέχουν φωσφορολιπίδια, η εξωτερική μεμβράνη των αρνητικών κατά Gram βακτηρίων περιέχει πολυσακχαρίτες και πρωτεΐνες. Τα λιπίδια και οι πολυσακχαρίτες της εξωτερικής στοιβάδας αυτής της μεμβράνης σχηματίζουν ειδικές λιποπολυσακχαριτικές δομές, τους λιποπολυσακχαρίτες (LPS)

35

36 Το κυτταρικό τοίχωμα των Gram αρνητικών βακτηρίων: - Το στρώμα της πεπτιδογλυκάνης είναι λεπτό (2 nm) - Υπάρχει ο λιποπολυσακχαρίτης ή ενδοτοξίνη (lipopolysaccharide, LPS) - Είναι ιδιαίτερα σημαντικός για τη λοιμογόνο δύναμη του μικροοργανισμού

37 Διαφοροποίηση των βακτηριακών κυττάρων με βάση τη σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος

38 Κάποια βακτήρια φέρουν έλυτρο (capsule) Βρίσκεται εξωτερικά του κ.τ. - Προστατεύει από τη φαγοκυττάρωση - Αποτελεί αποθήκη θρεπτικών συστατικών - Το έλυτρο είναι πολυμερές ενός πολυσακχαρίτη - Τα βακτήρια του ίδιου είδους με βάση τις διαφορές στη δομή του ελύτρου τους ταξινομούνται σε ορότυπους (serotypes)

39 Μηχανισμοί κίνησης

40 - Τα βακτήρια που κινούνται φέρουν μαστίγιο (βλεφαρίδες) (flagellum/ flagella) Οι flagella αποτελούνται από γραμμικές πρωτεΐνες τις flagellins

41 The outer red layer in this diagram is the capsule, which is distinct from the cell envelope. This bacteria is Gram-positive, as its cell envelope comprises a single plasma membrane (orange) and a thick peptidoglycan-containing cell wall (purple)

42 Τα βακτήρια που φέρουν flagella, ανάλογα με τον τρόπο που είναι τοποθετημένες διακρίνονται σε: Περίτριχα βακτηριακό κύτταρο (peritrichous flagellation) 2. Λοφιότριχα (lophpthrichous flagellation) 3. Μονότριχα (monotrichous flagellation)

43 Οι flagella: -Διασχίζουν το κυτταρικό τοίχωμα και αγκυροβολούν την κυτταροπλασματική μεμβράνη - Επιτρέπουν στο βακτήριο να κινείται σαν προπέλα - Τα αντιγόνα των flagella στα Enterobacteriaceae ονομάζονται αντιγόνο Η Το Αντιγόνο Η και το σωματικό αντιγόνο Ο (O-specific polysaccharide chain του LPS) μας χρησιμεύουν στην κατάταξη τους σε οροτύπους

44 Ινίδια (pili, fimbriae) Τριχοειδείς σχηματισμοί μικρότεροι των βλεφαρίδων Βρίσκονται στην εξωτερική μεμβράνη του κυτταρικού τοιχώματος Σκοπό έχουν την προσκόλληση στα κύτταρα του ξενιστή Οι sex pili ή conjugation pili (σύζευξης) στα gram ( ) βακτήρια είναι απαραίτητες για τη μεταφορά πλασμιδίων

45 Χαρακτηριστικά Ταξινόμησης Φυσιολογικά και Μεταβολικά Χαρακτηριστικά Το είδος και τη δράση των μικροβιακών ενζύμων και των πρωτεϊνών μεταφοράς Οι δύο αυτές ομάδες λειτουργικών συστατικών είναι προϊόντα της έκφρασης των γονιδίων και η ανάλυση των χαρακτηριστικών αυτών παρέχει έμμεση σύγκριση των μικροβιακών γονοτύπων Η αφομοίωση διαφόρων πηγών άνθρακα και αζώτου, τα συστατικά της κυτταρικής μεμβράνης, οι πηγές ενέργειας, οι θερμοκρασίες ανάπτυξης, το εύρος αντοχής σε διάφορες συνθήκες, οι απαιτήσεις σε οξυγόνο, η ανθεκτικότητα ως προς το ph, οξυγόνο και άλατα, η ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικές ουσίες, οι οδοί μετατροπής της ενέργειας καθώς και τα μεταβολικά προϊόντα, είναι μέρος των χαρακτηριστικών που περιγράφουν την φυσιολογία των μικροοργανισμών.

46 Σύστημα ταυτοποίησης API το οποίο περιέχει διάφορα αντιδραστήρια για τον προσδιορισμό της μεταβολικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών.

47 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Επανατοποθέτηση ονομάτων βακτηρίων που καταργήθηκαν ή προσθήκη νέων απαιτεί την ανακοίνωση τους International Journal of Systematic Bacteriology

48 ΣΥΝΟΨΗ ΤΩΝ ΚΥΡΙΟΤΕΡΩΝ ΓΕΝΩΝ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ ΠΟΥ ΑΠΑΝΤΩΝΤΑΙ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ Acinetobacter Aeromonas Alcaligenes Alteromonas Bacillus Brochothrix Campylobacter Carnobacterium Citrobacter Clostridium Corynebacterium Enterobacter Enterococcus Escherichia Flavobacterium Hafnia Lactobacillus Lactococcus Leuconostoc Listeria Micrococcus Moraxella Pediococcus Proteus Pseudomonas Psychrobacter Salmonella Shigella Staphylococcus Vagococcus Vibrio Yersinia

49 Bacillus: Gram+ σπoρoγόvα ραβδία πoυ είvαι αερόβια σε αvτίθεση με τα κλωστρίδια πoυ είvαι αvαερόβια. Αv και τα περισσότερα είvαι μεσόφιλα, υπάρχoυv και ψυχρότρoφα και θερμόφιλα στελέχη. Τo γέvoς περιλαμβάvει μόvo δύo παθoγόvα, τα B. anthracis και B. cereus. Αv και τα περισσότερα στελέχη τoυ τελευταίoυ είδους είvαι μη παθoγόvα, μερικά πρoκαλoύv τρoφικές γαστρoεvτερίτιδες. Bacillus cereus Brochothrix: Gram+ μη σπoρoγόvα ραβδία σχετίζovται στεvά με τα γέvη Lactobacillus και Listeria. Τα τυπικά κύτταρα είvαι ραβδία αλλά τα πιό γηρασμέvα είvαι κoκκoειδή. Δύo είδη έχoυv αvαγvωρισθεί τα Β. thermosphacta και B. campestris. Απαντώνται σε φρέσκα και μεταπoιημέvα κρέατα πoυ απoθηκεύovται σε συσκευασίες αδιαπέρατες από τov αέρα και υπό ψύξη. Cells of Brochothrix thermosphacta cultivated for 8 h

50 Clostridium: Gram+ αvαερόβια σπoρoγόvα ραβδία, ευρέως διαδεδομένα στη φύση. Το γένος αποτελείται από πολλά είδη ορισμένα από τα οποία πρoκαλoύv ασθέvεια σε αvθρώπoυς (C. perfringens - C. botulinum). Yπάρχoυv είδη/στελέχη μεσότρoφα, ψυχρότρoφα και θερμόφιλα και έχoυv μεγάλη σημασία στη θερμική συσκευασία σε κovσέρβες τωv τρoφίμωv. Escherichia: Αυτό είvαι τo πιo μελετημέvo γέvoς από όλα τα βακτήρια. Μερικά στελέχη πρoκαλoύv γαστρoεvτερίτιδα και το είδος E. coli αποτελεί δείκτη ασφάλειας τωv τρoφίμωv. Escherichia coli

51 Lactobacillus: Το γένος αυτό περιλαμβάνει Gram+, αρvητικά στηv καταλάση ραβδία πoυ συχvά σχηματίζουν μακριές αλυσίδες. Αv και αυτά πoυ υπάρχoυv στα τρόφιμα είvαι τυπικά μικρoαερόφιλα, υπάρχoυv και πoλλά αvαερόβια στελέχη που απαντώνται κυρίως στα κόπρανα του ανθρώπου και στο στομάχι των μηρυκαστικών. Τυπικά απαvτώvται στα περισσότερα αv όχι σε όλα τα λαχαvικά, στα γαλακτoκoμικά πρoϊόvτα, καθώς επίσης και σε κρέατα συσκευασμέvα σε κεvό πoυ απoθηκεύovται υπό ψύξη. Πoλλά ζυμoύμεvα πρoϊόvτα παράγovται από την δράση των βακτηρίων του γένους αυτού.

52 Listeria: Το γένος αυτό περιλαμβάνει επτά είδη Gram θετικών, μη σπορογόνων ραβδίων συγγενών προς το γένος Brochothrix. Παθογόνο η L. monocytogenes. Listeria monocytogenes

53 Pseudomonas: Gram αρνητικά ραβδία, ψυχρότροφα. Αποτελεί το ευρύτερα διαδεδομένο γένος βακτηρίων που απαντάται στα νωπά τρόφιμα. Ορισμένα στελέχη παράγουν υδατοδιαλυτές γκριζο-γάλανες χρωστικές. Απαντώνται στο έδαφος, στο νερό, στα λαχανικά, στο κρέας, στα πουλερικά και στα αλιεύματα. Προκαλούν αλλοιώσεις σε νωπά τρόφιμα που συντηρούνται υπό ψύξη. Salmonella: Gram αρνητικά ραβδία, εντερικής προελεύσεως, παθογόνα για τον άνθρωπο. Salmonella enterica serotype Enteritidis Pseudomonas fluorescens

54 Staphylococcus: Gram θετικοί κόκκοι που παράγουν καταλάση. Το είδος S. aureus προκαλεί γαστρεντερίτιδα στον άνθρωπο. Staphylococcus aureus

55

56 Είδη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα Ο ΚΑΛΟΣ (τεχνολογική χλωρίδα) Ο ΚΑΚΟΣ (παθογόνοι μικροοργανισμοί)...και Ο ΑΣΧΗΜΟΣ (Αλλοιoγόνοι μικροοργανισμοί)

57 Είδη βακτηρίων Βάκιλλοι (Bacillus anthracis) Βακτήρια με μαστίγια (Pseudomonas spp) Κόκκοι (Staphylococcus aureus) Μικροί βάκιλλοι (Esherichia coli)

58 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Gram (-) αερόβια βακτήρια Μικροοργανισμός Campylobacter spp. (C. jejuni, C. coli) Pseudomonas (P. putida, P. fluorescens, P. aeruginosa) Flavobacterium spp. Alcaligenes spp. (παράγουν άλκαλι) Psychrobacter spp. Xanthomonas spp. Χαρακτηριστικά Παθογόνα, βρίσκονται στον εντερικό σωλήνα ανθρώπων, ζώων και πτηνών Αλλοιωγόνα βακτήρια, ψυχρότροφα, μεταβολίζουν υδατάνθρακες, πρωτεϊνες, λίπη Προκαλεί αλλοίωση σε γάλα, κρέας και πρωτεϊνούχα τρόφιμα Αλλοιώνουν γάλα και προϊόντα πουλερικών Αλλοιώνει ιχθυρά, κρέας και πουλερικά Αλλοιώνει φρούτα και λαχανικά

59 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Gram (-) προαιρετικά αναερόβια βακτήρια Μικροοργανισμός Escherichia (E. coli O157:H7) Enterobacter spp. (E. aerogenes) Salmonella spp. (S. enterica ssp. enterica serovar Typhimurium) Shigella spp. (S. dysenteriae) Yersinia spp. (Y. enterocolitica) Vibrio spp. (V. parahaemolyticus, V. cholerae) Aeromonas spp. (A. hydrophila) Hafnia spp. (H. alvei) Χαρακτηριστικά Παθογόνα, βρίσκονται στον εντερικό σωλήνα ανθρώπων, ζώων και πτηνών Βρίσκονται στον εντερικό σωλήνα ανθρώπων, ζώων και πτηνών. Χρησιμοποιείται ως δείκτης εξυγίανσης Παθογόνος, υπάρχουν 2000 ορότυποι. Βρίσκεται στον εντερικό σωλήνα. Παθογόνος, βρίσκεται στον εντερικό σωλήνα του ανθρώπου και των πρωτίστων. Παθογόνος, βρίσκεται στον εντερικό σωλήνα Βρίσκεται στο θαλάσσιο περιβάλλον. Παθογόνος μικροοργανισμός. Παθογόνος των θαλασσίων νερών Παθογόνος, βρίσκεται στον εντερικό σωλήνα

60 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Gram (+) κόκκοι Μικροοργανισμός Staphylococcus spp. (S. aureus) Enterococcus spp. (E. faecalis) Lactococcus spp. (L. lactis subsp. lactis και subsp. cremoris ) Leuconostoc spp. (L. mesenteroides) Pediococcus spp. Streptococcus spp. (S. thermophilus, S. pyogenes) Χαρακτηριστικά Παθογόνος, βρίσκεται στο δέρμα ανθρώπων και ζώων. Βρίσκονται στον εντερικό σωλήνα ανθρώπων, ζώων και πτηνών. Χρησιμοποιείται ως δείκτης εξυγίανσης Χρησιμοποιούνται για τη ζύμωση γαλακτοκομικών προϊόντων και παραγωγή βακτηριοσινών. Χρησιμοποιούνται στη ζύμωση. Τα ψυχρότροφα στελέχη είναι υπεύθυνα για την αλλοίωση (σχηματισμός αερίου) σε τρόφιμα συσκευασμένα υπό κενό σε θερμοκρασίες ψύξης. Μερικά παράγουν βακτηριοσίνες. Μερικά στελέχη χρησιμοποιούνται στη ζύμωση. Μερικά στελέχη παράγουν βακτηριοσίνες. Χρησιμοποιείται στη ζύμωση γαλακτοκομικών προϊόντων. Βρίσκεται επίσης στο αναπνευστικό σύστημα του ανθρώπου.

61 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Gram (+) βάκιλλοι που σχηματίζουν ενδοσπόρια Μικροοργανισμός Χαρακτηριστικά Bacillus spp. (B. subtilis, B. coagulans, B. cereus, B. stearothermophilus) Clostridium spp. (C. botulinum, C. perfringens, C. saccharolyticum) Βρίσκεται στο έδαφος και τα φυτά, ειδικά στα μπαχαρικά. ΑΕΡΟΒΙΑ ή ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΑ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ Bρίσκεται στο έδαφος, έχει θερμοανθεκτικά σπόρια. Στελέχη παθογόνα και αλλοιωγόνα. ΑΝΑΕΡΟΒΙΟΣ

62 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Gram (+) βάκιλλοι που σχηματίζουν ενδοσπόρια Μικροοργανισμός Χαρακτηριστικά Bacillus spp. (B. subtilis, B. coagulans, B. cereus, B. stearothermophilus) Clostridium spp. (C. botulinum, C. perfringens, C. saccharolyticum) Βρίσκεται στο έδαφος και τα φυτά, ειδικά στα μπαχαρικά. ΑΕΡΟΒΙΑ ή ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΑ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ Bρίσκεται στο έδαφος, έχει θερμοανθεκτικά σπόρια. Στελέχη παθογόνα και αλλοιωγόνα. ΑΝΑΕΡΟΒΙΟΣ

63 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Gram (+) βάκιλλοι που ΔΕΝ σχηματίζουν ενδοσπόρια Μικροοργανισμός Lactobacillus spp. (L. plantarum, L. pentosus, L. casei, L. acidophilus, L. bulgaricus, L. helveticus) Carnobacterium spp. Brochothrix spp. (B. thermosphacta) Listeria spp. (L. monocytogenes) Χαρακτηριστικά Τεχνολογική χλωρίδα ζυμώσεων, παραγωγή βακτηριοσινών, στελέχη με προβιοτικές ιδιότητες. Απαντάται σε κρέας και ιχθυρά σε συνθήκες ψύξης. Απαντάται σε κρέας συσκευασμένο υπό κενό σε συνθήκες ψύξης. Παθογόνος μικροοργανισμός, ψυχρότροφος. Ευρύτατα διαδεδομένος στο περιβάλλον

64 Βακτήρια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη μικροβιολογία τροφίμων Μικροοργανισμός Οξυγαλακτικά βακτήρια (Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus) Χαρακτηριστικά Παράγουν γαλακτικό οξύ από υδατάνθρακες Βακτήρια του οξικού οξέως (Acetobacter acetii) Παράγουν οξικό οξύ Βακτήρια του προπιονικού οξέως (Propionibacterium spp.) Βακτήρια του βουτυρικού οξέως (Clostridium butyricum) Πρωτεολυτικά βακτήρια (Pseudomonas, Staphylococcus, Bacillus, Clostridium, Alteromonas, Flavobacterium, Micrococcus) Λιπολυτικά βακτήρια (Pseudomonas, Alteromonas, Flavobacterium, Staphylococcus, Micrococcus) Σακχαρολυτικά βακτήρια (Pseudomonas, Enterobacter, Aeromonas, Clostridium, Bacillus) Θερμόφιλα βακτήρια (Bacillus, Clostridium, Pediococcus, Streptococcus) Παράγουν προπιονικό οξύ Παράγουν βουτυρικό οξύ Παράγουν εξωκυτταρικές πρωτεϊνάσες και υδρολύουν τις πρωτείνες Παράγουν εξωκυτταρικές λιπάσες και υδρολύουν τα τριγλυκερίδια Υδρολύουν σύνθετους υδατάνθρακες Αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες 50 C ή υψηλότερα

65 Μικροοργανισμός Ψυχρότροφα βακτήρια (Pseudomonas, Listeria, Brochothrix, Yersinia, Aeromonas) Θερμοανθεκτικά βακτήρια (Bacillus (σπόρια), Clostridium (σπόρια), Enterococcus, Lactobacillus) Αλοανθεκτικά βακτήρια (Bacillus, Corynebacterium, Micrococcus, Vibrio, Staphylococcus) Οξυανθεκτικά βακτήρια (Lactobacillus, Pediococcus, Lactococcus, Enterococcus) Οσμώφιλα βακτήρια (Staphylococcus) Χαρακτηριστικά Αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες ψύξης (< 5 C) Επιβιώνουν στις συνήθεις συνθήκες θερμικής επεξεργασίας Επιβιώνουν σε συγκεντρώσεις άλατος > 10% Επιβιώνουν σε τιμές ph < 4,0 Αναπτύσσονται σε σχετικά υψηλές οσμωτικές πιέσεις Σποριογόνα βακτήρια (Bacillus, Clostridium) Βακτήρια που παράγουν εξωκυτταρικό πολυσακχαρίτη (Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Alcaligenes) Παράγουν ενδοσπόρια Αλλοιώνουν τα τρόφιμα με τη δημιουργία γλοιώδους επιφάνειας Βακτήρια που παράγουν αέρια Παράγονται αέρια όπως CO 2, H 2,

66 Είδη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα Saccharomyces cerevisiae

67 Είδη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα Propionibacterium shermani Emmental

68 Είδη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα camembert Penicillium camemberti Brevibacterium linens brie

69 Είδη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα Penicillium roqueforti

70 Είδη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus

71

72 Άσκηση - SOS Μικροοργανισμός Τρόφιμο 1. Staphylococcus carnosus και γαλακτοβάκιλλοι Α. Ζυμούμενο γάλα 2. Pseudomonas spp. B. Προϊόντα που έχουν υποστεί θέρμανση 3. Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc Γ. Κρέας, γάλα, ιχθυρά 4. Escherichia coli Δ. Αλλαντικά ζύμωσης 5. Bifidobacterium spp. Ε. Κρασί 6. Zymomonas mobilis Ζ. Τυριά, γαλακτοκομικά 7. Acetobacter spp. Η. Γιαούρτι 8. Saccharomyces cerevisiae Θ. Νερό 9. Bacillus spp. Ι. Ξύδι 10. Streptococcus thermophilus και Lactobacillus bulgaricus Κ. Παραγωγή αλκοόλης

73 Montville & Matthews

74 Βιβλιογραφία Πηγές Μικροβιολογία Τροφίμων, Κοτζεκίδου Ρουκά Π., Α.Π.Θ., Υπηρεσία Δημοσιευμάτων, εκδόσεις Γιαχούδη Γιαπούλη Modern Food Microbiology, 7 th Edition. Jay J., Loessner M., Golden D. Food Science Text Series, Springer Παραδόσεις και Ασκήσεις στη Γενική μικροβιολογία, Καλογρίδου Βασιλειάδου, Α.Π.Θ., Υπηρεσία Δημοσιευμάτων Σημειώσεις στη μικροβιολογία τροφίμων, Νυχάς Γ. Ι. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Montville and Matthews, Food Microbiology, an introduction.