12. hafta Dr. Özge KAHRAMAN ILIKKAN

12. hafta Dr. Özge KAHRAMAN ILIKKAN

12. hafta

MİKROORGANİZMALARIN YARARLARI

VE ZARARLARI

•

Mikroorganizmaları yararlı ve zararlı olarak sınıflandırmak mümkün değildir.

•

İnsanların denetim altında olmak üzere yararlı olan bir mikroorganizma başka bir yerde zararlı olabilir.

•

Örneğin sirke yapımında kullanılan bakteri şarap fabrikasına bulaşırsa işletmenin tüm şarabı sirke haline gelir ve büyük ekonomik kayıp yapar.

•

Genetik çalışmalarda kullanılan mikroorganizmalardan bazıları hastalık yapma (patojen) özelliği taşırlar.

•

Küflü peynir yapımında kullanılan küfler beyaz peynire bulaşırsa hiç bir sağlık sorunu olmaz ancak beyaz peynir küflenmiş görünümde olacağı için tüketici tarafından alınmaz, ayrıca yasal olarak bu peynirin satılması da mümkün değildir.

12. hafta

 Çeşitli gıdalar mikroorganizmalar ile elde edilebilir.

 Çeşitli endüstriyel ürünler mikroorganizmalar ile elde edilebilir.

 Biyolojik atık su arıtımında mikroorganizmalar kullanılır

 Doğadaki C, N, P, S gibi çevrimlerde mikroorganizmalar önemlidir.

 Genetik pek çok çalışmada mikroorganizmalardan yararlanılmaktadır.

12. hafta

MİKROORGANİZMALARIN YARARLARI

12. hafta

1. Endüstriyel Üretim

Sellülaz

 E. coli tarafından üretilir, sellülozu parçalar.

 Taşlanmış kot pantolonlar üretilirken de faydalanılır.

Ham kot bol miktarda selüloz lifi içerir.

Enzim muamelesi ile kumaş yumuşatılmış olur.

Subtilisin

 Birçok çamaşır deterjanının vazgeçilmez bir parçasıdır.

 Bacillus subtilis’ten elde edilir.

 Giysilerden proteinli kirlerin sindirilerek uzaklaştırılmasında kullanılır.

 Protein dışındaki organik kirleri temizleyebilecek enzimler de deterjanlarda kullanılmaktadır.

12. hafta

2. Atık Arıtımı

Biyoremediasyon

 Çeşitli doğal ve insan yapımı maddenin ayrıştırılması ve parçalanması için mikroorganizmaların kullanılması

 Özellikle çevre kirliliğine yol açan maddeler

Exxon Valdez Sızıntısı-1989

Pseudomonas bakterisi petrol sızıntısı olan Alaska sahillerinin temizlenmesinde kullanılmıştır

Felakette Exxon Valdez isimli petrol tankerinden resmî verilere göre 10.8 milyon galon petrol denize akmıştır

12. hafta

3. C, N, S Döngüsü

12. hafta

a) Karbon Döngüsü:

Atmosferdeki CO₂ kemolitotrof bakteriler ve fotosentetik (prokaryot ve ökaryot) organizmalarla organik karbona çevrilir.

Bu çevrimde en etkili yol fotosentezdir. Bu nedenle de fototrofik organizmalar karbon döngüsünün temelini oluşturur

Metanojenik arkeler (metanojenler):

CO2'i hidrojen ile birleştirip metan (CH 4) gazı oluşturarak enerji elde ederler

12. hafta

b) Kükürt Döngüsü:

Organik bileşikler anaerobik koşullarda kükürtlü hidrojene (H₂S), kükürtlü hidrojen de elemental kükürde (S) indirgenmektedir.

Doğadaki serbest kükürt, aerobik koşullarda Thiobacillus cinsi bakteriler tarafından sülfata okside edilir.

12. hafta

c) Azot Döngüsü: Mikroorganizmalar havadaki serbest azotu kullanmazlar. Bu nedenle nitrat, amonyum gibi bileşiklere dönüştürülür.

12. hafta

12. hafta

4. İlaç Üretiminde

- Antibiyotik üretiminde

5. Biyoteknolojide

 Rekombinant DNA teknolojisinde;

- Restriksiyon endonükleaz üretimi - DNA polimeraz

12. hafta

6. Besin Maddelerinin Eldesinde

Mikroorganizma Ürün

Laktik asit bakterileri Turşu, çeşitli peynir, yoğurt Saccharomyces cerevisiae Bira, şarap, ekmek

Saccharomyces carlbergensis Bira S.cerevisiae ve Acetobacter aceti Sirke

Penicillium camembertii Kamembert Peyniri

P. roqueforti Rokfort Peyniri

12. hafta

Starter Kültürler

Kontrollü koşullarda standart kalitede ürün elde etmek için gıda sanayisinde kullanılan mikroorganizmalardır

 Starter kültür tek ya da birden fazla mikroorganizma olabilir

12. hafta

12. hafta

12. hafta

Probiyotikler

 Probiyotik mikroorganizma içeren ürünler genellikle gıdalar ve gıda takviyeleridir.

 Genellikle süt ve süt ürünlerinde bulunurlar

 Yaygın olarak kullanılan probiyotikler;

- Lactobacillus - Enterecoccus - Bifidobacterium

- Saccharomyces boulardii Probiyotik Nedir?

«Bütün maddeler zehirdir, zehiri ilaçtan ayıran fark dozdur»

Paracelsus

12. hafta

İdeal Bir Probiyotik Nasıl Olur?

1. Hedef türün normal yaşam alanında olmalı 2. Patojenik olmamalı

3. Safraya, HCl ve pankreatik sıvılara karşı dirençli olmalı

4. Midenin asit koşullarında ve bağırsağın alkali koşullarında canlılığını sürdürmeli

5. Kolonize olmasada bağırsakta kalıcı olmalı 6. Bağışıklığı güçlendirmeli

7. Enterik bakterilerin mide bağırsak epiteline tutunmasını önlemeli 8. Antibakteriyel metabolitler üretmeli

9. Hedef bölgede hücre canlılığını ve metabolik aktiviteyi korumalı 10. İşleme, depolama ve taşıma sırasında özellikleri stabil olmalı 11. Genetik olarak kararlı olmalı

12. hafta

Probiyotiklerin Önemi

12. hafta

Probiyotiklerin Önemi

 Kore’de fermente bir bitkisel ürün olan Kimchi’den izole edilen Lactobacillus plantarum

‘un Helicobacter pylori ‘nin üremesini engelleme yeteneğinde olduğu gösterilmiştir.

 Şaraptan izole edilen Pediococcus pentosaceus CIAL-86 suşunun ise E. coli ye karşı aktivite gösterdiği görülmüştür

 Lactobacillus acidophilus La-5’in anti-kanserojenik bir ajan olan konjuge linoleik asit (CLA) ürettiği gözlenmiştir.

12. hafta

Prebiyotikler

Prebiyotikler; hem konağın hem de kalın bağırsaktaki bakteriler ve bir ya da sınırlı sayıdaki bakterinin gelişmesini teşvik eden, konağın sağlığını iyileştiren, sindirilemeyen gıda bileşenleri olarak tanımlanır.

Bazı prebiyotik gıdalar;

Laktuloz, laktitol, frükto-oligosakkaritler, galakto-oligosakkaritler, ksilo- oligosakkaritler, laktosukroz, pirodekstrinler ve inülin.

Yararlı bakteriler arasında Lactobacillus türleri ince bağırsakta baskın iken, Bifidobacterium türleri kalın bağırsakta baskındır. Bifidobacterium’un kalın bağırsakta gelişmesini teşvik etmek için ince bağırsaktaki bakteriler ve kolondaki diğer bakteriler tarafından kullanılmayan bir ya da daha fazla seçici karbon ve enerji kaynağının sağlanması yaklaşımı uygulanır.

12. hafta

Sinbiyotikler

Hem probiyotik hem de prebiyotik terimlerini kapsayan bir terimdir.

Bir ürünün yüksek sayıda canlı, yararlı bağırsak bakterileri yanı sıra gıda katkılarını da içermesi bakterilerin bağırsakta daha hızlı gelişmesini ve sağlık yararlarının daha etkin üretilmesini sağlayacaktır.

12. hafta

MİKROORGANİZMALARIN ZARARLARI

12. hafta

1. Hastalık etmeni olmaları 1.a. Virüsler

1.b. Parazitler

1.c. Bakteriler ve toksinleri 1.d. Küfler ve toksinleri 1.e. Algler ve toksinleri

Buna karşın mikroorganizmalar insanları, bitkileri ve hayvanları hastalandırırlar ve öldürürler, gıdaları bozarak ekonomik kayıplara neden olurlar.

2. Gıdalarda bozulmalara neden olmaları örn; küflenme, ekşime, sirkeleşme vb.

12. hafta

Endotoksinler:

Endotoksinler, Gram negatif bakterilerinin hücre duvarının (dış membranının) Lipopolisakkarid (LPS) karakterindeki yapısal bir komponentidir.

LPS tabakasında , lipid porsiyonu (lipid A) toksik bir karakter taşır.

LPS, yapısal bir özellik taşıdığından ekzotoksinler gibi dışarı salgılanamazlar.

Ancak, bunlar bakteriler liziz oldukları (parçalandıkları) zaman ortama geçerler.

LPS'ler endotoksin olarak ta bilinirler.

12. hafta

Ekzotoksinler:

 Bunlar mikroorganizmanın dışarıya saldığı toksinlerdir.

 Bu tür toksinler, protein karakterinde, genellikle, ısıya duyarlı olup toksijenik mikroorganizmalar tarafından sentezlenirler.

 Ekzotoksin sentezleyebilen bir çok aerobik, anaerobik, sporlu veya sporsuz bakteriler ve mantarlar bulunmaktadır.

 B. anthracis, E. coli, C. diphtheriae, S. dysenteriae, S. aureus, V.

cholerae, C. botulinum, C. tetani, C. perfringens, A. flavus vs. bunlardan bazılarıdır.

12. hafta

Gıda Kaynaklı Hastalıklar

12. hafta

12. hafta

 Virüsler, genelde proteinden oluşan bir kılıf içinde DNA ve ya RNA’dan sadece birine sahip, küçük genetik materyallerdir.

 Gıdalar virüsler için sadece taşıyıcıdırlar. Gıdalarda çoğalamazlar ancak canlılıklarını sürdürürler

 Isıya duyarlıdırlar ve konak hücre içerisinde besin elementleri, sıcaklık, pH, nem gibi optimum çoğalma faktörlerine gereksinim duyarlar.

1. a. Virüsler

 İnvaziv enfeksiyonlara neden olurlar

12. hafta

1. a. Virüsler

12. hafta

1. b. Parazitler

Parazitler canlılığını sürdürmek için besinini üzerinde yaşadığı konakçıdan sağlayan organizmalardır.

Gıdalarla ilişkisi olan parazitler;

- Protozoa ve helmintlerdir.

12. hafta

1. b. Parazitler

Protozoalar, klorlamaya dayanıklıdır

Gıda hazırlığında hijyen koşullarına dikkat edilmesiyse risk oluşturabilirler Gıda kaynaklı başlıca protozoalar;

- Giardia - Cyclospora - Toxoplasma

- Entamoeba histolyca

Giardia

Toxoplasma

- Entamoeba histolyca

12. hafta

1. b. Parazitler

Helmintler,

 Çıplak gözle görülebilen solucanlardır

 Gıda kaynaklı helmintler arasında - Trichinella

- Taenia bulunur

Taenia Trichinella

12. hafta

İnvaziv enfeksiyon: Gıda ile beraber patojen mikroorganizmanın yenmesiyle ortaya çıkan hastalıklar invaziv enfeksiyonlar.

İntoksikasyon: Patojenlerin gıdalarda gelişerek oluşturdukları toksinlerin gıdalarla beraber vücuda alınması sonucu ortaya çıkan zehirlenmeler

Toksienfeksiyon: Fazla sayıda patojen bakteri içeren gıdanın tüketimi sonucu sindirim sisteminde mikroorganizma çoğalmasının devam etmesi ve çok sayıda bakteri hücresinin lizizi sonucu veya spor oluşturan bakterilerin spor oluşturmaları sonucu sindirim sisteminde toksinlerin serbest kalması ile ortaya çıkan hastalıklardır

1. c. Bakteriler ve toksinleri

12. hafta

1.c. Bakteriler ve toksinleri

12. hafta

Clostridium botulinum

12. hafta

12. hafta

1.d. Küfler ve toksinleri

Küfler tarafından üretilen toksinlere mikotoksin adı verilir

Küflerin ürettiği başlıca toksinler şunlardır.

Aflatoksinler Okratoksinler Patulin

Trikotesenler Fumonisin

12. hafta

1.d. Küfler ve toksinleri (mikotoksinler)

12. hafta

1.e. Algler ve toksinleri

 Algler ökaryotik ve prokaryotik olabilirler. Mavi- yeşil algleri (siyanobakteriler) oluşturan grup prokaryotik alglerdir.

 Genellikle siyanobakterilerin ürettiği toksinler su ürünleri aracılığıyla insanlara geçerler ve gıda zehirlenmelerine neden olurlar. Dolayısıyla dolaylı yolda

zehirlenmelere neden olurlar.

 Bazı algler kobra zehirinden birkaç kat, potasyum siyanürden 1000 kat daha fazla zehirlidir.

12. hafta

2. Gıdaların bozulmasında faktörler

 Mikroorganizma türü Gıda çeşidi

 Mikroorganizma sayısı Gıda Bileşenleri

 Baskın mikroflora

Mikroorganizmanın önemi Gıdanın önemi

12. hafta