Биокалориметрический анализ содержания ростовой активности бактерий, дрожжей и грибов

Для анализа микроорганизмов широко используются методы культивирования клеток в питательном агаре и других питательных средах. Помимо длительности и трудоемкости анализа, данные методы не позволяют охарактеризовать активность микроорганизмов, а также анализировать не растущие и не культивируемые формы клеток. Биокалориметрический метод, в отличие от метода культивирования, позволяет определить ростовую активность микроорганизмов. В процессе роста микроорганизмы выделяют больше тепла, на чем и основаны измерения.

Для исследования были взяты следующие культуры:

– бактерии рода Bacillus subtilis;

– грибы рода Aspergilus niger;

– дрожжи рода Saharamicies сereсive.

Результаты представлены в таблицах 9 – 11.

Таблица 9 – Тепловыделения бактерий

n
t, мин
Q, мкВт
S, мДж

 

Из таблицы видно, что с течение времени значения тепловыделения бактерий увеличивается, что справедливо для их активности после помещения в питательный бульон, т.е. поглощая питательные вещества микроорганизмы выделяют определенное количество тепла, которое можно зарегистрировать. Полученные результаты можно изобразить графически.

Рисунок 6 – Графическая зависимость мощности теплового потока от времени измерения для бактерий

 

Рисунок 7 – Графическая зависимость выделенного тепла от времени измерения для бактерий

Аналогично проводим измерения для грибов и дрожжей. Результаты представлены в таблицах 10, 11 и в виде графического материала на рисунка 8 – 12.

 

 

Таблица 10 – Тепловыделение грибов

n
t, мин
Q, мкВт	25,95	147,26	313,7	432,5	521,7
S, мДж	89,95	92,73	130,1	145,21	156,36

Рисунок 8 – Графическая зависимость мощности теплового потока от времени измерения для грибов

 

Рисунок 9 – Графическая зависимость выделенного тепла от времени измерения для грибов

Таблица 11 – Тепловыделение дрожжей

n
t, мин
Q, мкВт
S, мДж

 

Рисунок 10 – Графическая зависимость мощности теплового потока от времени измерения для дрожжей

 

Рисунок 12 – Графическая зависимость выделенного тепла от времени измерения для дрожжей

 

Как видно из графических зависимостей, количество выделяемого тепла постоянно растет, так же растет по значениям и мощность выделяемого тепла. Это говорит о том, что при потреблении микроорганизмами питательных веществ происходит активная их переработка и соответственно выделение из клеток микроорганизмов определенного количества тепла. Большее количества тепла выделяют дрожжи, об этом можно судить по полученным результатам.

Рассчитаем тангенс угла наклона для каждой графической зависимости. Рассчитать тангенс угла наклона можно по следующей формуле:

 

tgα= (1/Q)*dQ/dt.

 

В данном случае tgα будет равняться μ, т.е. удельной скорости тепловыделения. Значения tgα можно вычислить при помощи программного приложения Microsoft Excel. Для этого на соответствующих графиках необходимо добавить линию тренда с ее уравнением, где коэффициент стоящий при икс будет равен tgα.

Из таблиц видно, что с течением времени значения тепловыделения бактерий, грибов, дрожжей увеличивается. Наибольшая удельная скорость тепловыделения будет у дрожжей. Это справедливо, так как дрожжи это наиболее активная культура микроорганизмов. Благодаря такой активности дрожжи используют в различных бродильных производствах.

 

Заключение

Роль микроорганизмов в возникновении пищевых отравлений была выяснена в конце XIX и в начале XX столетия. Создание и совершенствование методов экспресс – индикации микроорганизмов является необходимым компонентом быстрого ответа на угрозу появления в каком-либо месте новых или необычных инфекционных агентов, представляющих опасность здоровью населению как прямо, так и косвенно, через нежелательные изменения окружающей среды, включая заболевания животных и растений, загрязнения воздуха, воды и пищевых продуктов. Основные направления и пути развития экспресс - индикации микроорганизмов в период современного научно-технического прогресса естественных наук, безусловно, получат дальнейшее ускоренное развитие, а микробиологическая лабораторная практика обогатится новыми быстрыми методами индикации микробов.

В данной курсовой работе были рассмотрены основные принципы санитарно-микробиологического исследования пищевых продуктов, направления и пути развития экспресс-индикации микроорганизмов. Была изучена классификация микроорганизмов. Экспериментальным методом были изучены методы микроскопирования, определение общего количества микроорганизмов культивированием, ростовая активность бактерий, дрожжей, грибов при помощи биокалориметрии.