اختبار اللبن الليزمي على البكتريا لاكتشاف قدرتها على تحويل مكونات اللبن إلى منتجات نهائية

اختبار الحليب Litmus على البكتيريا لمعرفة قدرتها على تحويل مكونات الحليب إلى منتجات نهائية!

المبدأ:

بعض البكتيريا لديها القدرة على النمو في الحليب وتحويل مكونات مختلفة من الحليب إلى منتجات نهائية متنوعة. الحليب خليط معقد من عدة مكونات.

والمكونات الرئيسية القادرة على التحول عن طريق البكتيريا هي اللاكتوز الذي يحتوي على سكر اللبن وبروتينات حليب البروتين ، والألبان اللاكتو ، واللوبوليكولين.

تحتوي البكتيريا المختلفة على أنظمة أنزيمية مختلفة ، والتي تعمل بموجبها على مكونات مختلفة وتحويلها إلى منتجات نهائية متغيرة الأيض ، والتي هي خصائص البكتيريا.

يتم إجراء اختبار اللبن الطولي لمعرفة قدرة البكتيريا على تحويل مكونات الحليب المختلفة ، والتي تتجلى على أنها تغير في لون عباد الشمس ، وإنتاج الغاز ، وتكوين اللبن الرائب ، إلخ. Litmus هو مؤشر الأس الهيدروجيني ومؤشر تقليل الأكسدة ، يتغير لونها حسب حالة المرق.

في اختبار لبن عباد الشمس ، تزرع بكتيريا الاختبار في وسط مرق يحتوي على اللبن وعباد الشمس. إذا كانت للبكتيريا القدرة على تحويل مكونات الألبان المختلفة إلى منتجات نهائية متنوعة ، فإنها تنمو في المرق وتحول المكونات بطرق مختلفة اعتمادًا على أنظمة الإنزيم.

التحولات الستة الأكثر أهمية ، والتي يمكن ملاحظتها في حليب عباد الشمس نتيجة للأنشطة البكتيرية ، هي كما يلي:

(ط) تخمر اللاكتوز

(2) تشكيل الغاز

(3) تخفيض Litmus

(رابعا) تشكيل الرائب

(v) التحلل البروتيني (Peptonisation)

(السادس) رد فعل قلوي

(1) تخمر اللاكتوز:

تستخدم البكتيريا القادرة على استخدام اللاكتوز كمصدر كربوني لإنتاج الطاقة الإنزيم المحفز p-galactosidase وتحلل اللاكتوز إلى الجلوكوز والجالاكتوز. يتدهور الجلوكوز أكثر من خلال مسار Embden-Meyerhof إلى حمض البيروفيك ، والذي بدوره يتم تحويله إلى حمض اللاكتيك. تراكم حامض اللبنيك يقلل من الرقم الهيدروجيني من المتوسط إلى حوالي 4.0 ، بسبب تغير لون عبئ الشمس من الأرجواني عند درجة الحموضة المحايدة إلى اللون الوردي عند الرقم الهيدروجيني الحمضي.

(2) تشكيل الغاز:

قد تشتمل المنتجات النهائية للتخمر الجرثومي للاكتوز على غازات مثل ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. يمكن النظر إلى وجود هذه الغازات على أنها فواصل من اللبن الرائب أو عن طريق تطوير مسارات أو شقوق داخل اللبن الرائب ، حيث ترتفع الغازات إلى السطح.

(3) تخفيض Litmus:

التخمير هو عملية لا هوائية تنطوي على الأكسدة التي تحدث في غياب الأكسجين الجزيئي. يمكن أن تحدث الأكسدة إما عن طريق إضافة الأكسجين أو إزالة أيون الهيدروجين. تخمر اللاكتوز ، كونه عملية لا هوائية ، ينطوي على إزالة أيون الهيدروجين منه.

بما أن أيون الهيدروجين لا يمكن أن يوجد في الدولة الحرة ، يجب أن يكون هناك مستقبِل لأيونات الهيدروجين. في اختبار لبن عباد الشمس ، يعمل عباد الشمس كمستقبل لأيون الهيدروجين. Litmus أرجواني في الحالة المؤكسدة ، ولكن عندما يقبل الهيدروجين ، فإنه يصبح منخفضًا ويتحول إلى اللون الأبيض أو الملون.

(رابعا) تشكيل الرائب:

قد تؤدي الأنشطة البيوكيميائية للبكتيريا المختلفة التي تنمو في لبن عباد الشمس إلى إنتاج نوعين متميزين من الخثارة (الجلطات). يتم تحديد الخثارة إما باسم "اللبن الرائب" أو "المنفحة الرائب" اعتمادًا على الآلية البيوكيميائية المسؤولة عن تكوينها.

في حالة الرائب الحمضي ، حمض اللاكتيك أو الأحماض العضوية الأخرى ، في وجود أيونات الكالسيوم ، يسبب ترسيب بروتين الحليب ، الكازين ككالينينات الكالسيوم لتشكيل جلطة غير قابلة للذوبان. تكون الجلطة صعبة ولا تتراجع عن جدار أنبوب الاختبار. يتم التعرف بسهولة على اللبن الرائب إذا تم عكس أنبوب الاختبار وتبقى الجلطة غير متحركة.

في حالة تخثر المنفحة ، تقوم بعض البكتيريا بإنتاج رينين ، وهو إنزيم يعمل على الكازين لتكوين الباراكاسين ، والذي يحدث ، في وجود أيونات الكالسيوم ، ككالاسيليس كالسيوم ويكوّن خثرة غير قابلة للذوبان. على عكس الخثارة الحمضية ، هذه هي الجلطة شبه الصلبة الناعمة التي تتدفق ببطء ، عندما يميل أنبوب الاختبار.

(v) التحلل البروتيني (Peptonisation):

بعض البكتيريا ، التي لا تملك القدرة على الحصول على الطاقة عن طريق تخمر اللاكتوز ، تستخدم مصادر غذائية أخرى مثل البروتينات لهذا الغرض. عن طريق الإنزيمات المحللة للبروتين ، تحلل هذه البكتيريا بروتينات الحليب ، في المقام الأول الكازين ، إلى كتل البناء الأساسية ، أي الأحماض الأمينية.

يتحول اللمعان إلى اللون الأرجواني الغامق في الجزء العلوي من الأنبوب ، في حين يبدأ الوسط في فقدان الجسم وينتج مظهراً نصف شفافاً بنيًّا يشبه المصل ، حيث تتحلل البروتينات إلى الأحماض الأمينية.

(6) التفاعل القلوي:

التفاعل القلوي واضح ، عندما يظل لون الوسيط دون تغيير أو يتغير إلى اللون الأزرق العميق. هذا التفاعل يدل على التحلل الجزئي للكازين من قبل البكتيريا إلى سلاسل متعددة الببتيد أقصر ، مع إطلاق منتجات نهائية قلوية متزامنة مسؤولة عن تغير اللون الملحوظ.

المواد المطلوبة:

أنابيب الاختبار ، قارورة مخروطية ، مقابس القطن ، حلقة التطعيم ، الأوتوكلاف ، الموقد ، غرفة تدفق الصفائح ، التخلص من الجرة ، الحاضنة ، حليب اللبن ، مستعمرات معزولة أو ثقافات البكتريا النقية.

إجراء:

1. يتم وزن مكونات مرق حليب عباد الشمس المتوسطة أو مسحوقه الجاهز المطلوب لـ 100 مل من المرق ويتم إذابته في 100 مل من الماء المقطر في دورق مخروطي سعة 250 مل بالاهتزاز والدوران (الشكل 7.12).

2. يتم تحديد درجة الحموضة باستخدام ورقة الرقم الهيدروجيني أو الرقم الهيدروجيني وتعديلها إلى 6.8 باستخدام 0.1N HCI إذا كان أكثر أو استخدام 0.1N هيدروكسيد الصوديوم إذا كان أقل. يتم تسخين القارورة ، إذا لزم الأمر ، لإذابة المكونات تمامًا.

3. يتم توزيع المرق في خمسة أنابيب اختبار (حوالي 10 مل لكل منها) ، موصولة بالقطن ، مغطاة بورق حرفة ومربوطة بخيوط أو شريط مطاطي.

4. تعقيم أنابيب المرق عند 121 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة في الأوتوكلاف.

5. يسمح لأنابيب المرق أن تبرد إلى درجة حرارة الغرفة.

6. يتم تحصين البكتيريا المعقمه بشكل معقم ، ويفضل في حجرة تدفق الصفحي ، في المرق مع مساعدة من حلقة التطعيم المعقمة على لهب bunsen. يتم تعقيم الحلقة بعد كل عملية تلقيح.

7. تحضن أنابيب المرق المحضنة عند 37 درجة مئوية لمدة 24 إلى 48 ساعة في الحاضنة.