EKOLOŠKI PRINCIPI U
MIKROBIOLOGIJI NAMIRNICA
Interakcija organizma i sredine
Poteškoće
mala skala života, a ekstremno varijabilni
habitati i interelacije
ekološke ideje izvedene iz studija na
višećelijskim organizmima
fokusiranje na pojedine MO ili specifičnu grupu
MO
TOTALITARNOST EKOSISTEMA
Kontrola ekološke zajednice u namirnici
Karakterizacija
Prostorna
distribucija
Intrinzič, ekstrinzič,
Implicit faktori
Biohemija i
fiziologijaPratiti rast i
promene
Rast/aktivnost
kvalitet/
bezbednost
INTERAKCIJA ORGANIZAMA
Odum (1953) - efekat na veličinu
populacije
(-) = štetan
(+) = koristan
(0) = neutralan
INTERAKCIJA ORGANIZAMA
Tip interakcije Efekat Priroda interakcije Komentar
Kompeticija - - Obe populacije su
redukovane, usled
zajedničke ovisnosti o
hranjivim materijama ili
potrebi za kiseonikom
Dominacija jedne vrste
u laboratorijskim
eksperimentima, iako
se ne isključuje
koegzistencija
Amensalizam - 0 Rast jedne populacije je
redukovan zbog
prisustva druge; bez
efekta na drugu
populaciju
Dominacije jedne vrste
Parazitizam/
predacija
+ - Jedan mikroorganizam
ima koristi na račun
drugog
Često se javlja u
prirodi, ali ne tako
često, ukoliko uopšte,
u namirnicama
Neutralizam 0 0 Bez efekta na obe
populacije
Verovatno ne postoji
izvan laboratorija
INTERAKCIJA ORGANIZAMA
Tip interakcije Efekat Priroda interakcije Komentar
Komensalizam + 0 Jedna populacija
ima koristi, a
druga niti štete
niti koristi
Mešane kulture
Mutualizam
(obavezno
udruživanje)
+ + Populacije imaju
recipročnu korist
Kreće se između “gubitka”
interakcije i zavisnosti.
Veoma važna u prirodi
Kooperacija + + Imaju uzajamnu
korist
Zajedno daju
karakteristike proizvodu
INTERAKCIJA ORGANIZAMA - pojednostavljeno
Efekat ispoljen na obe populacije
MUTUALIZAM
KOMPETICIJA
Efekat ispoljen na jednu od populacija
KOMENZALIZAM
AMENSALIZAM
MUTUALIZAM/KOOPERACIJA
Mutualizam - korist po oba partnera (populacije), određeni
stepen obligacije, populacije ne mogu egzistirati
odvojeno – međusobna metabolička ovisnost
Kooperacija – oba organizma (populacije) imaju korist,
nije obligatorni odnos
Sinergizam – rast jednog organizma zavisi ili je poboljšan
faktorima rasta, hranjivim materijama koje osigurava
drugi organizam – “Crossfeeding”, “Satellite” fenomen
PRIMERI: MUTUALIZAM (SINERGIZAM) – kvasci i BMK u
kefiru, različitim vrstama sireva; Lactobacillus
arabinosus i Enterococcus faecalis
MUTUALIZAM/KOOPERACIJA
KOOPERACIJA
(PROTOKOOPERACIJA)
– jogurtna kultura
/Streptococcus
thermophilus ssp.
salivarius i Lb.
delbrueckii ssp.
bulgaricus
KOMENZALIZAM
udruženost dva organizma (populacije) gde jedan
organizam ima korist, a drugi niti štete niti koristi;
uključuje i modifikaciju sredine aktivnošću jednog kako
bi se sredina učinila daleko povoljnijom za drugi
mikroorganizam - METABIOZA
PRIMERI: Lactobacillus acidophilus i Propionibacterium
shermani (utilizacija laktata, produkcija propionske,
octene kiseline i CO2); Lactobacillus casei i
Saccharomyces cerevisiae (riboflavin – “niacinlike”
factor); Proteus vulgaris i S. cerevisiae
AMENSALIZAM - ANTAGONIZAM
Odnos štetan po jednu vrstu, bez efekta po drugu
PRIMERI: inhibicija propionobakterija od strane FHL
“KILLER” fenomen kvasaca – analogija bakteriocinima kod
BMK
Produkcija β-(1→3) glukanaza od strane bakterija i kvasaca
koji razaraju β-(1→3) glukane ćelijskog zida
Većina vrsta Enterobacteriaceae i pojedine BMK aglutiniraju
Saccharomyces cerevisiae reakcijom sa manoproteinima
kvasaca
Nespecifični amensalizam – produkcija organskih kiselina
tokom fermentacije, H20
2, diacetila...
KOMPETICIJA
Interakcija dve vrste (populacije) tako da se takmiče za
isti hranjivi supstrat i/ili isti izvor E ...
Dva moguća ishoda: princip kompetitivnog isključenja, ali
i moguća kooegzistencija
SPECIFIČNOSTI U MIKROBIOLOGIJI
NAMIRNICA
Procedura
maceracija (homogenizacija) – ekstrakti tkiva inhibitorni za
pojedine MO
razblaženje – 0,1% puferisana peptonska voda
stadijum predobogaćenja i obogaćenja – amplifikacija populacije do
min. nivoa 105-10
6cfu/ml – uslovljeno sastavom medijuma,
vremenom i temperaturom inkubacije, stepenom aeracije,
interferencijom sa sastojcima namirnice, kompeticijom sa
popratnom mikroflorom, mogućem delovanju bakteriofaga, kao i
opsegom subletalnog oštećenja
Nepoznate i vrste koje se ne mogu kultivisati u
laboratorijskim uslovima (“Viable But Non-Culturable”)
VBNC FENOMEN