میکروبیولوژی مواد غذایی

میکروبیولوژی مواد غذایی

اسلاید 1: ميكروبيولوژي مواد غذاييميكروبيولوژي مقدماتي

اسلاید 2: ويژگي‌هاي فراگيرتمام سلولهاي زندهغشاأ پلاسمايي محتويات سلول را از محيط اطراف جدا مي‌كندجلوي عبور آزاد يونهاي غيرآلي و اكثر مواد ديگر باردار و قطبي را مي‌گيردپروتئينهاي حامل در غشاء پلاسمايي اجازه عبور برخي يونها و مولكولها را مي‌دهند.اين آنزيمها در برخي مسيرهاي متابوليكي شركت مي‌كنند.از cytosol (بخش آبي) و انواع ذرات غيرمحلول با عملكرد خاص تشكيل شده است.

اسلاید 3: 2 نوع سلولتمام سلولهاي زنده حاوي nucleoid يا nucleus هستند كه در آن ژنوم (= مجموعه كامل ژنها) نگهداري و تكثير مي‌گردد:در باكتريها nucleoid از سيتوپلاسم توسط يك غشاء جدا نشده است. به سلولهاي با اين ويژگي (يعني باكتريها) پروكاريوت گفته مي‌شود.به سلولهاي كه هسته (nucleus) آنها توسط غشاء احاطه شده eukaryote گفته مي‌شود (در يوناني eu به معني ”واقعي“ و karyote به معني ”هسته“ است.)

اسلاید 4: ابعاد سلولهاي زندهاكثر سلولها ي زنده ابعاد ميكروسكوپي دارند، يعني با چشم غيرمسلح قابل رويت نيستند:اندازه سلولهاي گياهي و حيواني بطور نمونه بين 5 تا 10 ميكرون است.بسياري از باكتريها داراي ابعاد بين فقط 1 تا 2 ميكرون هستند.كوچكترين سلولها برخي باكتريها به نام mycoplasmas هستند كه داراي قطر 200 نانومتر مي باشند.

اسلاید 5: تقسيم بنديهاي موجودات زنده

اسلاید 6: تقسيم بندي بر اساس نوع سلول تشكيل دهنده:آغازيانشامل تمام موجوداتي كه داراي ساختار زيستي ساده هستند.گياهانحيوانات

اسلاید 7: آغازيانپروتوزوآجلبكقارچمخمرهاكپكهااوكاريوتهاجلبكهاي آبي-سبزباكتريهاپروكاريوتها

اسلاید 8: تقسيم بندي جديدتر بر اساس مباحث تكاملي:

اسلاید 9: تقسيم‌بندي Archae و Bacteria بر اساس مسكن طبيعي كه در آن زندگي مي‌كنند:AerobicObligate/strictAnaerobicObligate/strictFacultative

اسلاید 10: تقسيم‌بندي موجودات بر اساس منبع كربن و انرژي

اسلاید 11: روش اسم گذاري گونه‌هاي زيستي اساس طبقه بندي باكتريها، مخمرها و قارچها تقسيم بندي آنها به گونه هاي(species) مختلف است و به هر گونه يك اسم خاص و منحصر به فرد داده مي شود.اين اسم از دو بخش تسكيل شده است:بخش اول جنس ((genus گونه را مشخص مي كندبخش دوم صفت يا لقب (epithet) گونه را مشخص مي كند

اسلاید 12: نكاتي در خصوص اسم ميكربهاهر دو بخش اين اسم معمولا يك كلمه لاتين است كه در فونت ايتاليك نوشته مي شود.حرف اول بخش اول اسم در بصورت بزرگ (capital) نوشته ميشود.

اسلاید 13: مثالباكتري از جنس Lactococcus ملقب يه lactis Lactococcus lactisGenus or generic nameSpecific, descriptive (epithet) name

اسلاید 14: طبقه بندي گونه هادر صورتيكه در يك گونه ميكربي نژادهاي (strain) مختلف، كه داراي تفاوتهاي جرئي ولي دائمي هستند، وجود داشته باشند مي توان آن گونه را به چند زيرگونه (subspecies) تقسيم كرد. زيرگونه در اسم ميكرب با اصطلاح subsp. يا ssp. مشخص مي گردد كه به دنبال آن يك صفت ارائه مي شود.

اسلاید 15: مثالLactococcus lactis ssp. Cremorisزمانيكه به اسم يك گونه در يك متن براي اولين باراشاره مي شود بخش اول بصورت كامل ارائه مي گردد ولي در ارجاعات بعدي در متن بخش اول بصورت خلاصه شده در يك يا چند حرف ارائه مي گردد. مثال:Lactococcus lactis is a species of bacteria which is used extensivley in the food, and especially dairy, industries. L. lactis (or Lac. Lactis ) can convert lactose in milk to lactic acid.

اسلاید 16: نكاتي ديگردر خصوص اسم ميكربهاهر نژاد بك گونه ميكربي بايد با يك شماره نژاد خاص شناسايي گردد. اين شماره مي تواند حروف الفبا، عدد يا تركيبي ار اين دو باشد. مثال:Pediococcus acidilactici LB923

اسلاید 17: طبقه بندي زيرگونه هابرخي اوقات براي تمايز بين نژادهايي كه ويژگيهايي مخصوص به خود دارند زيرگونه ها را نيز طبقه بندي مي كنند.مثال اين ويژگيها:Serovarيك واكنش آنتي ژنيBiovarتوليد يك تركيب زيستي Phagovarحساس به يك فاژاين تقسيم بندي از نظر طبقه بندي زيستي حائز اهميت نيست بلكه فقط اهميت عملي دارد.

اسلاید 18: نكات تكميلي درخصوص اسم ميكربهابه خانواده هاي ميكرب با كلمه لاتين اسم ميكرب كه داراي پسوند acea است اشاره مي شود.مثلا Enterobacteriaceaeبه مجموعه گونه ها و نژادها در يك جنس ميكرببا بكار بردن اصطلاح spp. بعد از بخش اول اسم و يا با استفاده از شكل جمع كلمه لاتين مورد استفاده براي جنس ميكرب اشاره مي شود. مثلا Lactobacilli يا Lactobacillus spp.

اسلاید 19: اسم گذاري ويروسهابه ويروسها توسط اسمهاي بر اساس طبقه بندي علمي اشاره نمي شود.انواع اسمهاي ويروسها:حروف الفبا و/يا عدد (مثلا باكتريوفاژهاي T4 يا λ)بر اساس مرضي كه ايجاد مي كنند (مثلا ويروس هپاتيت آ)روشهاي ديگر (مثلا Norwalk virus)

اسلاید 20: ويژگيهاي مشترك ساختاري سلولهاي باكتري

اسلاید 21: تفاوت ساختار ديواره انواع باكتريهاتركيب اين لايه (pseudopeptidoglycan)با اوباكتريا فرق مي‌كندغشاء پلاسماي (داخلي) اوباكتريها از يك لايه دوگانه نازك ليپيد همراه با پروتئين تشكيل شده است. در آركي باكتريها تركيب اين ليپيد بسيار متفاوت است.غشاء خارجي از ليپوپلي ساكاريد، ليپوپروتئين و فسفوليپيد تشكيل شده است.مولكولهاي فسفوليپيد بصورت يك لايه دوگانه ترتيب داده شده اند كه در آن بخش آب دوست (گليسرول و فسفات)به سمت بيرون و بخش چربي دوست (هيدروكربن) به سمت داخل است.

اسلاید 22: خصوصيات اوباكتريهاتك سلوليداراي سه فرم مورفوليژيكي پايه:Spirilla (spirals)Cocci (spheres)Bacilli (rods)اغلب نمي توانند از انرژي نور استفاده كنند.توانايي حركت دارند (motile)توسط تقسيم به 2 سلول دختر تكثير مي شوند (binary fission)

اسلاید 23: 3 شكل باكتريها

اسلاید 24: انواع اوباكتريهابر اساس پاسخ به ازمايش رنگ آميزي گرمگرم منفياين باكتريهاي بخاطر حضور غشاء خارجي در برابر برخي آنزيمها (مثل ليزوزيم)، مولكولهاي هيدروفوب (مثل نمكهاي صفراوي) و آنتي بيوتيكها (پني سيلين) مقاومت دارند.e.g. Acetic acid bacteria, Enteric or coliform bacteria (e,g, E. coli), Pseudomonads, Rhizobium, Rhodospirillum, Zymomonasگرم مثبتe.g. Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Lactic acid bacteriaهيچيكe.g. Mycoplasma

اسلاید 25: انواع اوباكتريهابر اساس توانايي تشكيل اسپور داخلي (endospore):BacillusClostridium

اسلاید 26: انواع اوباكتريهابر اساس توانايي فتوسنتزCyanobacteria blue-green algaeAnoxygenic photosynthetic bacteria the purple and green bacteria

اسلاید 27: Actinomycetesجزو باكتريها طبقه بندي مي شوند ولي برخي خواص شبيه به قارچ دارند.داراي اهميت در توليد صنعتي انواع آنتي بيوتيكهاچون به باكتريوفاژها حساس هستندداراي ساختار ميسليومي هستندچون فقط داراي غشاء سيتوپلاسمي بوده و داراي تركيب ديواره سلولي مشابه باكتريها هستند

اسلاید 28: Archaebacteriaداراي لايه پپتيدوگلوكن نيستند.ترتيب نوكلئوتيدي در RNA ريبوزومي در بين گونه هاي مختلف آنها يكسان است ولي تفاوت زيادي با اوباكتريها دارد.تركيب ليپيدي غشاء سيتوپلاسمي با اوباكتريها و اوكاروتها خيلي متفاوت است.معمولا در شرايط حاد زندگي مي كنند. مثال:MethanogensThermoacidophileshalobacteria

اسلاید 29: ساختار سلولهاي اوكاريوتيك الف)سلولهاي حيواني ب) گياهي

اسلاید 30:

اسلاید 31:

اسلاید 32: انواع ميكربهاي اوكاريوتيكيپروتوزوآجلبكقارچقارچهاي ريسه‌اي و پرسلولي (كپكها)قارچهاي تك سلولي (مخمرها)

اسلاید 33: پروتوزوآاندازه بين 4 ميكرون تا 1 ميلي متراكثر قابليت تحرك داشته و بر اساس روش حركت تقسيم بندي ميشوند:آنهايي كه از طريق تاژك (flagella) حركت مي‌كنند.E.g Trypanosomesآنهايي كه از طريق cilia حركت مي‌كنند.E.g ciliatesتوسط روش cytoplasmic streaming حركت مي‌كنند.E.g. amoebaeآنهايي كه توانايي تحرك ندارند.E.g. sporozoans

اسلاید 34: جلبكهاشامل سلولهاي تكي ميكروسكوپي و موجودات پرياخته مانند خزه‌هاقابليت فتوسنتز دارند (داراي كلروفيل و در نتيجه معمولا به رنگ سبز)اندازه سلولهاي تكي در محدوده اندزاه پروتوزوآ مي باشد.برخي حاوي سيليكا يا كربنات كلسيم در ديواره سلولي خود مي باشند.E.g. diatomsبرخي به رنگ قهوه اي يا قرمز بخاطر وجود پيگمانهاي ديگر هستند.از برخي در تصفيه پساب و توليد SCP استفاده مي شودE.g. Chloreila, Scenedesmus, Spirullina, Dunaliella

اسلاید 35: قارچهاخصوصيات مشخصه قارچها:عدم قابليت تحركعدم قابليت فتوسنتزداراي سلولهايي كه توسط يك ديواره محكم متشكل از بيشتر كيتين، سلولز و پلي ساكاريدهاي ديگر احاطه شده است.داراي غشاء داخلي نازك متشكل از استرول

اسلاید 36: تقسيم بندي قارچها بر اساس نوع تكثير جنسيPhycomycetesAlgae-like fungiAscomycetesE.g. the genera Neurospora and AspergillusBasidiomycetesE.g. mushroomsDeutromycetes (Fungi imperfecti)E.g. Trichophyton (pathogenic fungi)

اسلاید 37: انواع قارچها:مخمرهامخمرهايك زيرگروه مهم قارچتك سلولي هستندحاوي كلروفيل نبوده و قابليت تحرك ندارندروشهاي تكثير:Asexual (budding and fission)SexualConjugation of two haploid cell to form a zygote followed by division to form ascospores

اسلاید 38: تكثير جنسي و غيرجنسي مخمرها

اسلاید 39: انواع قارچها: كپكهاداراي ساختار ميسليوميعدم قابليت تحركرشد بر روي سطح مغذي جامدمرطوبرشد بصورت غوطه ور ( مورفولوژي ميسليوم پخش شده با پلتي)حاوي كلروفيل نبوده و قابليت تحرك ندارند.گونه هاي مهم صنعتي:E.g. Aspergillus, Penicillium

اسلاید 40: ساختار ميسليومي كپكهاهيف (hyphae)

اسلاید 41: هيف دو گونه مهم صنعتي كپكهيف رويشيهيف تكثيريديوار (septate)انواع:-non-septate-septate-uninucleate-septate-multinucleate(exospore)انواع:-conidia (آزاد)-sporangium (در كيسه)

اسلاید 42: ويروسهاداراي ساختار سلولي قابل شناسايي نيستند.از حتي سلولهاي پروكاريوتيك كوچكترند (در محدوده 0.01 تا 0.25 ميكرون)از اسيدهاي هسته‌اي و پروتئين تشكيل شده‌اند.قابليت سنتز اجزاء سازنده خود و يا توليد انرژي را ندارند (انگلهاي داخل سلولي هستند)

اسلاید 43: سيكل زندگي ويروسهاسيكل Lysogenicسيكل Lytic

اسلاید 44: مراحل سيكل Lytic مثال: فاژهاي Lyticچسبيدن فاژ به ديواره سلول ميزبانتزريق DNA فاژ بداخل سلول باكتري ميزبانسنتز آنزيمهايي كه DNA سلول ميزبان را از بين برده و DNA فاژ را تكثير مي‌كنندسنتز پروتئينهايي كه جهت توليد يك ذره كامل فاژ لازم هستندتجزيه ديواره سلول ميزبان توسط آنزيم ليزوزيم

اسلاید 45: شماي سيكل Lytic

اسلاید 46: سيكل Lysogenicدر اين سيكل DNA تزريق شده ويروس جزيي از كروموزوم سلول ميزبان مي‌شود (در باكتريها به آن Prophage مي‌گويند)