ściąga mikro, NAUKA, NAUKA nowa, BIOTECHNOLOGIA, mikrobiolog -biotechnologia


Genetycznie modyfikujemy:

-zwierzęta

-rośliny

-mikroorganizmy

Korzyści z GMO

ekonomiczne - tańsza produkcja szczególnie żywności, biopaliw i innych przydatnych produktów

medyczne - organizmy o własnościach leczniczych, zwiększonej wartości odżywczej, produkujące leki

biologiczne - tworzenie przydatnych biologicznie organizmów, utrzymanie wymierających gatunków

Zasady przenoszenia materiału genetycznego

1.Identyfikacja genu kodującego interesujący nas produkt.

2. Odczytanie sekwencji genu i jego zlokalizowanie.

3.Namnożenie genu przeznaczonego do transgenizacji.

4.Przeniesienie zidentyfikowanego genu do organizmu transgenicznego

Przenoszenie genu

1.Bezpośrednim, mechaniczne wprowadzeniem transgenu do komórek biorcy,

2. Wykorzystanie pośrednictwa wcześniej skonstruowanego wektora.wirus, bakteriofag, plazmid

Transgenizacja bezpośrednia

Wstrzeliwanie DNA wykorzystuje się m. in. efekt balistyczny przez zastosowanie specjalnych działek, zwanych strzelbą genetyczną, albo armatką genetyczną. DNA przeznaczone do przeniesienia umieszcza się na mechanicznych nośnikach z metali szlachetnych i „wstrzeliwuje” do komórek przeznaczonych do transformacji. Taka metoda wprowadzenia DNA wiąże się z powstawaniem porów w błonie komórek, które są często przyczyną ich obumierania i dlatego ma małą wydajność, znajduje zastosowanie w transformowaniu komórek roślinnych .

Elektroporacja Komórki te umieszcza się w roztworze obcego DNA i następnie poddaje się je działaniu krótkotrwałego, bardzo silnego pola elektrycznego ok. 10 000 V/cm, Pole elektryczne narusza strukturę ściany i błony komórkowej co umożliwia wniknięcie cząsteczek DNA z roztworu. Technika ta daje wysoką wydajność przy transformacji komórek bakterii, grzybów
i roślin

Mechaniczna poracja metoda bezpośredniego wprowadzania obcego DNA do komórek, głównie roślinnych, polega na wytrząsaniu komórek docelowych w roztworze DNA i węglika krzemu, którego kryształki uszkadzając ścianę umożliwiają wnikanie DNA z roztworu do komórki

Mikroinjekcja polega na wstrzykiwaniu DNA bezpośrednio do jądra komórkowego za pomocą mikropipet lub mikrostrzykawek. Metoda ta osiąga wydajność nawet w 100%, ale jej ograniczeniem jest konieczność występowania w komórce docelowej stosunkowo dużego jądra, dlatego ma ona zastosowanie głównie w komórkach jajowych zwierząt   

Bakterie kwasomlekoweFermentacja laktozy, Aktywność proteolityczna, Wytwarzanie aromatu butter aroma - diacetyl, Oporność na bakteriofagi, Produkcja exopolisacharydów 

Znacznik - geny oporności na antybiotyki nie akceptowalny

Drożdże Poszerzenie listy substratów do fermentacji o skrobie, laktozę, ksylozę

Modyfikacja zdolność flokulacyjnych

Nowe aktywności enzymatyczne

Glukoamylazy

Beta-glukonazy

zagrożenia modyfikacjami genet.

-toksyczne i medyczne-powst z GMO zw toksycznych dla innych org

-biologiczne-niekontrolowane przeniesienie na inne gat o rodz ,,nowych” genów

-ekologiczne-zmiany w sysy ekolog- wypieranie rodzimych gat.

Największe zagrożenie manipulacjami genetycznymi GMO to mikroorganizmy

-Łatwość przekazywania materiału genetycznego pomiędzy rodzajami i gatunkami

-Bardzo szybkie rozmnażanie (co 20 - 30 min)

-Łatwe ukrycie manipulacji genetycznych

-Możliwość wydostania się GMO mikroorganizmów do środowiska

-Bardzo trudne do przewidzenia skutki ekologiczne, biologiczne, medyczne i ekonomiczne

Zagrożenia

Interakcje z ludzka mikroflorą

Modyfikacja endogennych komponent i spożytych ksenobiotyków

Zmiany kwasów żółciowych

Zwiększenie toksyczności ksenobiotyków

 

Fermentacja mlekowa: Produkty mleczne, Żywność probiotyczna, Wyroby masarskie, Pasze, Żywność orientalna, Wybrane produkty (dekstran, kwas mlekowy, nizyna)

Właściwości bakterii mlekowych kodowane są przez geny plazmidowe

-Aktywność kataboliczna węglowodanów

-Aktywność proteolityczna

-Produkcja związków aromatycznych

-Zdolność wytwarzania i oporność na bakteriocyny

-Oporność na bakteriofagi

Bakteriocyny bakterii mlekowych antybiotyki, Aktywne peptydy nie zawierające lantioniny, Duże termo wrażliwe białka, Bakteriocyny białkowo lipidowe

Nizyna

-Wytwarzana przez Lactococus lactis

-Aktywna przeciw Listeria, Bacillus, Clostridium, Staphylococus

-Hamuje kiełkowanie spor Clostridium

-GRAS

-Zawierają do 34 AA w tym lantioninę, metylolantioninę, dehydroalaninę, dehydrobutyrynę

Bakterie fermentacji mlekowej w wyrobach mleczarskich

-Obniżenie zawartości laktozy-Wzrost zawartości wolnych aminokwasów i witamin z grupy B-Zwiększenie przyswajalności białek, Ca, Zn, Fe, Cu i P-Obniżenie zawartości cholesterolu w wyrobach mleczarskich do 50%-Obniżenie własności immunogennych mleka

Bakterie mlekowe w innych wyrobach spożywczych

-Eliminowanie niektórych niekorzystnych związków w surowcach spożywczych-Rozkład oligosachorydów powodujących wzdęcia np. stachioza roślin strączkowych-Wzrost zawartości wit. B2 i niacyny-Wzrost zawartości wolnych aminokwasów-Poprawa przyswajalności Fe, Zn, Ca

Związki aromatyczne tworzone przez bakterie fermentacji mlekowej Diacetyl, Aldehyd octowy, Kwas octowy. Alkohol etylowy, Kwas propionowy, masłowy, aceton, estry i inne

1.Antagonizm w stosunku do patogenów człowieka

2.Znoszenie nietolerancji laktozy

3.Działanie antycholesterolowe

4.Aktywność antynowotworowa

5.Działanie immunomodulacyjne

6.Działanie antyalergiczne

7.Zapobieganie osteoroporozie

8.Zapobieganie próchnicy

9.Chorobotwórczość bakterii mlekowych

Wykorzystanie sacharydów mleka

1.transport ze środowiska do komórki

2.przemiany kataboliczne sacharydów

3.wydzielenie kwasu mlekowego z komórki do środowiska

Laktoza pobierana jest w postaci wolnej lub z fosforylacją przy 6 węglu galaktozy przy współudziale enzymu permeazy laktozowej.

Napoje fermentowane typu I - paciorkowce mezofilne

-Charakt. dla Europy Centralnej i Wsch. Skandynawii-Kwaśne mleko , maślanka

-Paciorkowce L. lactis ssp lactis produkują kw.mlekowy -L lactis ssp cremoris i Leuconostoc mesenteroides - zapach i śluz.-Niekiedy dodaje się drożdże Geotrichum candidum - nadają grzybowy aromat -Temp ferment 18-240C

Fermentowane napoje typu II - pałeczki kwasomlekowe

-L delbruecki-Produkcja Bułgaria, Azerbejdżan-Temp 40 -450C-Mocno kwaśne -Za cechy smakowe odpowiada aldehyd octowy

Fermentowane napoje typu III

-Produkcja Azja Wsch i Europa Poł- wsch -Ferment z użyciem termofilnych paciorkowców i pałeczek mlekowych -Jogurt, leben, dahi -pH 4.2-4.3, temp. 40-450C -Czasami produkuje się z dodatkiem mąki, ziół i przypraw

Fermentowane napoje IV typu - kefir, kumys, żętyca

Ziarna kefirowe - mieszanina bakterii mlekowych (80% pałeczki i 20% paciorkowce) i drożdży Saccharomyces, Candida i Kluyweromyces. Ponadto zawierają bakterie octowe

Poza kwasem mlekowym produkują alkohol etylowy ( w kumysie do 2.5%).Bardzo znaczna zawartość niskocząsteczkowych związków azotowych.

Probiotyki Substancje produkowane przez bakterie i pierwotniaki stymulujące wzrost i przemiany fizjologiczne innych organizmów. Produkuje się jako dodatki do żywności lub jako preparaty samodzielne w formie liofilizowanej podawane najczęściej oralnie. Stosuje się u ludzi i zwierząt. U zwierząt zwiększenie przepływu treści pokarmowej, lepsze trawienie celulozy, wzrost zawartości lotnych kwasów tłuszczowych

Inne wykorzystanie bakterii fermentacji mlekowej

Dextran

Leuconostoc mesenteroides na pożywce z sacharozą i ograniczeniem ilości aminokwasów, glukoza z sacharozy jest zmieniana w alfa1,6 glukan

dekstran kliniczny, Sephadex

Otrzymywanie szczepionki przeciwtężcowej.

Szczepy z genami amylazy i celulazy.

Bakterie mlekowe jako źródło selenocysteiny. Selenocysteina - naturalny aminokwas.

gatunek namnaża się w określonych granicach temp

Temp opt - drobnoustroje najlepiej się rozmnażają. Nie jest to jednak temperatura optymalna dla wszystkich procesów życiowych drobnoustrojów.

Temp min - temp poniżej której bakterie przestają się rozmnażać ale nie giną. W temp takich przechodzą w stan częściowej anabiozy.

Temp max - temp powyżej której bakterie przestają się rozmnażać. Najczęściej powyżej tej temperatury giną. Nie odnosi to jednak do wszystkich grup bakterii.

Min

Opt

Max

Psychrofile

-10

-5

25

Psychrotrofy

0

20

40

Mezofile

10

30

45

Termotrofy

25

45

75

Termofile

Ekstremalne termofile

30

50

100 -110

80

130

Krzywa śmierci cieplnej.

Jest to proces log. Oznacza to, że w pewnym interwale czasowym i w określonej temp ulegnie zniszczeniu ta sama liczba bakterii. Znajomość jej pozwala określać jak należy zmieniać czas lub temp ogrzewania oby zniszczyć tą samą liczbę drobn.

Na przykład jeśli znamy czas wymagany dla zniszczenia jednego cyklu log (90% bakterii) i zdecydujemy że musimy obniżyć liczbę bakterii o 12 cykli log. to możemy wyliczyć po jakim czasie osiągniemy ten efekt.

Różne parametry pozwalają na obliczanie i definiowanie destrukcji termicznej bakterii.

Wartość D jest miarą oporności na temp. Jest to czas w min. w określonej temp który powoduje zniszczenie 1 log bakterii (90%). Na przykład: wartość D - 1 min w 72°C oznacza, że w podczas ogrzewania przez 1 min. 72°C liczebność bakterii ulegnie obniżeniu o 90%.

Thermal death point - czas śmierci cieplnej

F - czas śmierci cieplnej - czas w którym populacja bakterii ulegnie obniżeniu do pożądanego przez nas poziomu ( w określonej temp).

Zależności czasu i temperatury dla uzyskania tego samego efektu przedstawia krzywa śmierci cieplnej

Gotowanie biotulinowe

Dla zabezpieczenia żywności przed Clostridium botulinum stosuje się 12D

Wartość D dla Clostridium botulinum w 121.1 st C wynosi 0.21 min

A zatem wartość F ( Czas potrzebny dla obniżenia liczby bakterii do pożądanej ilości - czas śmierci cieplnej - 12D) wynosi:

A zatem gotowanie botulinowe jest to ogrzewanie konserw w 121.1 st. C przez 2.52 min.

Dla konserw w naszej strefie klimatycznej wartość F wynosi 4 -5 min ponieważ w konserwach mogą występować bakterie nie chorobotwórcze ale bardziej oporne na temperaturę niż Clostridium botulinum.

Dla bakterii patogennych nie sporotwórczych jak Salmonella stosuje się 7 D

Wartość Z odzwierciedla zależność letalności bakterii od temp.Oznacza on temp potrzebną do tego aby wartość D (czas ogrzewania) zmieniła się o 10.

Reakcje które maja małe wartości Z są bardzo temperaturo zależne. Natomiast duża wartość Z wymaga większych zmian temperatury do redukcji czasu.

Wartość Z 10°C jest typowa dla bakterii sporotworczych.

Temperatura potrzebna dla wywołania zmian chemicznych jest znacznie wyższa niż do zmian liczby bakterii

Z (°C) D121 (min)
bakterie 5-10 1-5
enzymy 30-40 1-5
witaminy 20-25 150-200
barwniki 40-70 15-50

Pasteryzacja to ogrzewanie w temp poniżej 100C. Nie zabija to wszystkich drobnoustrojów a jedynie obniżą ich ilość. Szczególnie chodzi o zniszczenie patogenów takich jak Salmonella, Mycobacterium tuberculosis, Brucella.

Sterylizacja to ogrzewanie bakterii w temp wyższych niż 100C. Uważa się że zniszczeniu ulegają wszystkie drobnoustroje. Pozwala to przechowywać żywność w temp pokojowych.

Czynniki wpływajace na proces destrukcji termicznej Skład podłoża, pH, Faza wzrostu bakterii, Własności danego szczepu, aW, Liczebność bakterii

Pasteryzacja - zabija bakteriechorobotwórcze, które dostały się do mleka:

długotrwała 63-650C (30min),

krótkotrwała 71-740C (15min),

momentalna 85-900C (2-4sek.),

UHT - 135-1500C (2-8 sek).

Kultury komórek

Zagadnienie dotyczy: Bakterii, Grzybów, Wirusów, Hodowli komórek zwierzęcych i roślinnych, Kolekcje tworzą jednostki naukowe oraz gospodarcze

Zasady tworzenia:Dokładny opis pochodzenia, Dokładna identyfikacja biochemiczna

Identyfikacja genetyczna, Wykaz cech przydatnych dla odbiorcy

Zasady przechowywania: Zamrożenie - 20 st C w specjalnych pożywkach (w 10% ) glicerolu - bakterie, grzyby, wirusy, Zamrożenie - 80 st C, bakterie, grzyby, wirusy,DNA, Zamrożenie - 196 st. C ( ciekły azot) komórki roślinne, zwierzęce, Liofilizacja- bakterie, grzyby, wirusy, surowice, enzymy

Zastosowanie: Badanie antybiotykooporności, podłoży bakteriologicznych, dezynfektantów, procesów sterylizacyjnych, patogennosci bakterii i wirusów, Akredytacja laboratoriów ( szczepy referencyjne Butelki do kultur komórkowych w zawiesinie Wykonane z polistyrenu . Sterylne. Z białą nakrętką. Idealne do kultur komórkowych w zawiesinie dzięki bardzo hydrofobowej powierzchni




Wyszukiwarka