Vorlesung 7b. Flashcards
Gärungen: Milchsäurebakterien Vorkommen Lebensmittelkonservierung Hetero- und homofermentative MSB Bifidobakterium
Gattungen der Milchsäurebakterien?
- Lactobacillus
- Leuconostoc
- Streptococcus
- Bifidobacterium
Weitere Infos Milchsäurebakterien
- säuretolerant bis pH 3,5
- Morphologie variabel (oft Kokken, oder Stäbchen)
- Gram-positiv, i.a. keine Sporen
- Meist unbeweglich
- Obligate Gärer (keine Hämbiosynthese)
- Zumeist aber aerotolerant
- Sehr reduzierter Stoffwechsel (eher kleine Genome)
Was ist das Schlüsselenzym bei der Milchsäuregärung?
-D- oder L-Lacatdehydrogenase
Ablauf der Spaltung Milchzucker (Lactose)
- MSB spaltet Milchzucker (Lactose) mit ß-Galactosidase
- Glucose und Galactose entsteht
- Fermentation und Produktionvon Lactat D- oder L- oder beides zur Energiegewinnung
Vorkommen, Pathogenität, Probiotische Organismen und Biotechnolie Milchsärebakterien:
Vorkommen:
-Pflanzen
-Milch und Milchprodukte
-Darm/Schleimhäute
-Normale Haut-Flora -verhindern Besiedelung durch pathogene Keime
Pathogenität:
-Rel. Wenige pathogene Vertreter ( S. pyogenes, S. mutans )
Probiotische Organismen:
-Beugen Durchfallerkrankungen vor
-Stimulieren Immunsystem
-Bauen Lactose rasch ab, bei Lactoseunverträglichkeit
-Supprimieren ggf. pathogene Keime
Biotechnologie:
-Zentrale Rolle in der Lebensmittelherstellung und Konservierung!
Unter welchen Bedingungen findet der Stoffwechsel von Milchsäurebakterien statt?
Anaeroben
Woher kommen die Löcher im Käse?
CO2 -Gasblasen, die MSB produziert
Milchsäure als Konservierungsmittel:
- Sauerkraut
- Sauerteig
- Rohwurst (Salami..)
Milchsäure in Milchprodukten:
- Joghurt
- Bioghurt
- Kefir
- Sauerrahmbutter
- Buttermilch
- Quark, Sauermilchkäse
- Schnitt-, Hartkäse
Homofermentative Milchsäuregärung: -Gleichung (Edukt, Zwischenprodukt, Enzym, Produkt)
Energie
- Edukt: Glucose
- Zwischenprodukt: 2 Pyruvat
- Enzym: Lactatdehydrogenase
- Produkt: 2 Lactat
- Energie: 2 Mol ATP pro 1 Mol Glucose
Heterofermentative Milchsäuregärung: -Gleichung (Edukt, Enzym, Produkt)
Energie
-Edukte: Pentosen, Glucosen
-Enzym: Phosphoketolase
-Produkte: Lactat, Ethanol
-Nebenprodukt CO2
-Energie:
1 ATP pro 1 Mol Glucose;
2 ATP pro 1 Mol Pentose
Steckbrief Bifidobacterium:
- Grampositiv
- anaerobe, nicht aerotolerant
- verzweigt stäbchenförmig
- Vorkommen: im Darm Kleinkinder ( 90 % Darmflora Säugling) aus Muttermilch
- benötigt N-Glucosamin aus Muttermilch
- Genomgröße: 2,6 MB
- Probiotische Wirkung
- gehört zu Actinobakterien (wichtig)
- starke Phosphoketolaseaktivität
- eigenen Stoffwechselweg
Stoffwechselweg Bifidobakterium: (Edukt, Produkt, Enzym, Energie)
-Edukt: 2 Glucose
-Produkte: 2 Lactat, 3 Acetat
-Enzym: Nebenweg mit Phosphoketolase, weil keine Aldolase
Energie: 2,5 ATP pro 1 Mol Glucose
-Krankheitserreger Karies, Scharlach:
- Karies: Streptococcus mutans & S. salivarius
- Scharlach: Streptococcus pyogenes
Was sind Gärungen immer?
Anaerob
Wer macht homofermentative Milchsäuregärung?
- Streptococcus
- Enterococcus
- Lactococcus
- Pechococcus
- Lactobacillus auch, aber auch heterofermentativ
Welche unterschiedlichen Gärer gibt es?
- Primäre
- Sekundäre
Was machen die primären Gärer?
-Vergärung zu niederwertigen Molekülen aus Biomasse (Proteine, Fette, Polysaccharde zu
Lactat, Ethanol, …H2, CO2, Acetat
Was machen die sekundären Gärer?
-Vergärung niederwertiger Moleküle wie Lactat Ethanol…zu H2, CO2, Acetat
Was machen methanogene Gärer?
- aus den niederwertigen Molekülen H2, CO2, Acetat zu CH4 und CO2
Ablauf Ethanolgärung durch Hefen: (Edukt, Zwischenprodukt, Produkt, Enzym, Energie)
- Edukt: Glucose
- Zwischenprodukte: 2 Pyruvat, 2 Acetaldehyd
- Produkt: 2 Ethanol
- Enzyme: Pyruvatdecarboxylase, Alkoholdehydrogenase
- Energie: 3-4 Mol ATP pro Glucose
- FBP-Weg
Welche Bakterien werden in der Nachgärung von Wein eingesetzt?
-MSB Umwandlung Apfelsäure in Lactat –> Malo-Lacto-Fermentation
Bakterielle Ethanolproduktion selten:
Produkt, Enzym, Energie, Art
-Produkt: Ethanol
-Enzym: Pyruvatdecarboxylase selten in Bakterien
-Energie: 1 Mol ATP pro ! Mol Glucose
-KDPG-Weg
Art: Zymomonas mobilis –> Tequila
Propionsäuregärung:
Weg, Enzym, Edukt, Produkt, Energie
- Weg: Methylmalonyl-CoA-Weg
- Enzyme: 2 Zusatz Mutase und Coenzym B12
- Edukt: Lactat
- Produkt: Propionsäure
- Energie: 1 Mol ATP pro 1 Mol Lactat
