Thử nghiệm sữa Litmus trên vi khuẩn để tìm ra khả năng biến đổi các thành phần sữa thành sản phẩm cuối cùng

Thử nghiệm sữa Litmus trên vi khuẩn để tìm ra khả năng biến đổi các thành phần sữa thành sản phẩm cuối cùng!

Nguyên tắc:

Một số vi khuẩn có khả năng phát triển trong sữa và biến đổi các thành phần sữa khác nhau thành các sản phẩm cuối cùng khác nhau. Sữa là một hỗn hợp phức tạp của một số thành phần.

Các thành phần chính có khả năng biến đổi bởi vi khuẩn là đường sữa lactose và protein sữa casein, lacto-albumin và lacto-globulin.

Các vi khuẩn khác nhau có hệ thống enzyme khác nhau, do chúng hoạt động trên các thành phần khác nhau và biến chúng thành các sản phẩm cuối cùng trao đổi chất, đó là đặc điểm của vi khuẩn.

Thử nghiệm sữa quỳ được thực hiện để tìm ra khả năng vi khuẩn biến đổi các thành phần sữa khác nhau, biểu hiện là sự thay đổi màu sắc của quỳ tím, sản xuất khí, hình thành sữa đông, vv Litmus là chỉ số pH và chỉ số khử oxy hóa, trong đó thay đổi màu sắc tùy thuộc vào tình trạng của nước dùng.

Trong thử nghiệm sữa quỳ, vi khuẩn thử nghiệm được nuôi cấy trong môi trường nước canh có chứa sữa và quỳ. Nếu vi khuẩn có khả năng biến đổi các thành phần sữa khác nhau thành các sản phẩm cuối khác nhau, nó sẽ phát triển trong nước dùng và biến đổi các thành phần theo những cách khác nhau tùy thuộc vào hệ thống enzyme của nó.

Sáu biến đổi quan trọng nhất, có thể được quan sát thấy trong sữa quỳ là kết quả của các hoạt động của vi khuẩn, như sau:

(i) Lên men Lactose

(ii) Sự hình thành khí

(iii) Giảm quỳ

(iv) hình thành sữa đông

(v) Proteolysis (Peptonisation)

(vi) Phản ứng kiềm

(i) Lên men Lactose:

Vi khuẩn có khả năng sử dụng đường sữa làm nguồn carbon để sản xuất năng lượng sử dụng enzyme cảm ứng p-galactosidase và phân giải đường sữa thành glucose và galactose. Glucose bị suy thoái hơn nữa thông qua con đường Embden-Meyerhof thành axit pyruvic, sau đó được chuyển thành axit lactic. Tích lũy axit lactic làm giảm độ pH của môi trường xuống khoảng 4.0, do đó màu của giấy quỳ chuyển từ màu tím ở độ pH trung tính sang màu hồng ở độ pH axit.

(ii) Hình thành khí:

Các sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men vi khuẩn của đường sữa có thể bao gồm các loại khí như carbon dioxide và hydro. Sự hiện diện của các khí này có thể được coi là sự phân tách của sữa đông hoặc bởi sự phát triển của các rãnh hoặc khe nứt trong sữa đông, khi các khí nổi lên trên bề mặt.

(iii) Giảm bớt giấy quỳ:

Lên men là một quá trình kỵ khí liên quan đến quá trình oxy hóa xảy ra trong trường hợp không có oxy phân tử. Sự oxy hóa có thể xảy ra bằng cách thêm oxy hoặc loại bỏ ion hydro. Lên men Lactose, là một quá trình kỵ khí, liên quan đến việc loại bỏ ion hydro từ nó.

Vì ion hydro không thể tồn tại ở trạng thái tự do, nên phải có chất nhận ion hydro. Trong thử nghiệm sữa quỳ, litmus đóng vai trò là chất nhận ion hydro. Litmus có màu tím ở trạng thái oxy hóa, nhưng khi chấp nhận hydro, nó sẽ bị khử và chuyển sang màu trắng hoặc màu sữa.

(iv) Hình thành sữa đông:

Các hoạt động sinh hóa của các vi khuẩn khác nhau được nuôi trong sữa quỳ có thể dẫn đến việc sản xuất hai loại sữa đông khác nhau (cục máu đông). Sữa đông được chỉ định là "axit sữa đông" hoặc là "sữa đông rennet" tùy thuộc vào cơ chế sinh hóa chịu trách nhiệm cho sự hình thành của nó.

Trong trường hợp sữa đông axit, axit lactic hoặc axit hữu cơ khác, với sự có mặt của các ion canxi, gây ra sự kết tủa của protein sữa, casein là canxi caseinat tạo thành cục máu đông không hòa tan. Các cục máu đông cứng và không rút ra khỏi thành ống nghiệm. Một sữa đông axit dễ dàng được xác định nếu ống nghiệm bị đảo ngược và cục máu đông vẫn bất động.

Trong trường hợp sữa đông rennet, một số vi khuẩn sản xuất rennin, một loại enzyme hoạt động trên casein để tạo thành paracasein, với sự có mặt của các ion canxi, được kết tủa dưới dạng canxi paracaseine và tạo thành cục máu đông không hòa tan. Không giống như sữa đông axit, đây là cục máu đông mềm chảy chậm, khi ống nghiệm bị nghiêng.

(v) Proteolysis (Peptonisation):

Một số vi khuẩn, không có khả năng thu được năng lượng bằng cách lên men đường sữa, sử dụng các nguồn dinh dưỡng khác như protein cho mục đích này. Bằng các enzyme phân giải protein, những vi khuẩn này thủy phân protein sữa, chủ yếu là casein, thành các khối xây dựng cơ bản của chúng, cụ thể là axit amin.

Các quỳ chuyển sang màu tím đậm ở phần trên của ống, trong khi môi trường bắt đầu mất cơ thể và tạo ra vẻ ngoài mờ, màu nâu, giống như váng sữa, vì các protein bị thủy phân thành axit amin.

(vi) Phản ứng kiềm:

Một phản ứng kiềm là hiển nhiên, khi màu của môi trường không thay đổi hoặc chuyển sang màu xanh đậm. Phản ứng này là dấu hiệu cho thấy sự phân hủy một phần casein của vi khuẩn thành các chuỗi polypeptide ngắn hơn, với sự giải phóng đồng thời các sản phẩm cuối kiềm có trách nhiệm cho sự thay đổi màu sắc có thể quan sát được.

Vật liệu thiết yếu:

Các ống nghiệm, bình nón, phích cắm bông, vòng cấy, nồi hấp, lò đốt bunsen, buồng chảy tầng, bình vứt, máy ấp trứng, nước canh sữa litmus, khuẩn lạc cô lập hoặc nuôi cấy vi khuẩn.

Thủ tục:

1. Các thành phần của môi trường nước canh sữa litmus hoặc bột làm sẵn cần cho 100 ml nước dùng được cân và hòa tan trong 100 ml nước cất trong bình nón 250 ml bằng cách lắc và xoay (Hình 7.12).

2. Độ pH của nó được xác định bằng cách sử dụng giấy pH hoặc máy đo pH và được điều chỉnh thành 6, 8 bằng HCI 0, 1N nếu nhiều hơn hoặc sử dụng NaOH 0, 1N nếu ít hơn. Bình được làm nóng, nếu cần, để hòa tan hoàn toàn các thành phần.

3. Nước dùng được phân phối thành năm ống nghiệm (mỗi ống khoảng 10 ml), được cắm bằng bông, phủ giấy thủ công và buộc bằng chỉ hoặc dây cao su.

4. Các ống canh được khử trùng ở 121 ° C trong 15 phút trong nồi hấp.

5. Các ống canh được để nguội đến nhiệt độ phòng.

6. Các vi khuẩn thử nghiệm được tiêm vô trùng, tốt nhất là trong buồng chảy tầng, vào nước dùng với sự trợ giúp của một vòng tiêm chủng được khử trùng trên ngọn lửa bunsen. Các vòng lặp được khử trùng sau mỗi lần tiêm chủng.

7. Các ống canh được cấy được ủ ở 37 ° C trong 24 đến 48 giờ trong tủ ấm.

Quan sát:

1. Màu của nước dùng chuyển sang màu hồng: Lên men Lactose.

2. Nước dùng trở thành sữa đông đặc với các khe nứt trong đó: Sự hình thành khí.

3. Màu của nước dùng chuyển sang màu trắng với vòng màu tím ở trên cùng: Giảm quỳ.

4. Nước dùng trở thành sữa đông đặc màu trắng với vòng màu tím ở đầu: Hình thành sữa đông.

5. Nước dùng trở thành màu trắng đục giống như váng sữa với vòng màu tím đậm ở trên cùng: Proteolysis.

6. Màu nước dùng vẫn không thay đổi hoặc chuyển sang màu xanh đậm: Phản ứng kiềm.