В природных условиях очень редко встречаются штаммы молочнокислых бактерий, обладающие хорошо выраженными производственноценными свойствами (высокой активностью свертывания молока, способностью образовывать диацетил и др.). Интенсифицировать сквашивание молока и улучшить качество молочных продуктов можно при использовании молочнокислых бактерий с повышенной биохимической активностью.
В связи с этим в научно-исследовательских лабораториях биохимически активные штаммы полезных микроорганизмов получают в виде мутантов, т. е. клеток микроорганизмов, приобретающих под действием различных мутагенных факторов измененные свойства, передающиеся по наследству. Производственноценные штаммы молочнокислых бактерий получают также их адаптацией (приспособлением) к определенным условиям.
Популяция культуры состоит из большого количества клеток, различающихся по биохимической активности. Эти особенности микроорганизмов обусловливают их изменчивость и позволяют получить разнокачественные особи с необходимыми свойствами.
Процесс получения производственных мутантов состоит из двух основных этапов: воздействия на клетки микроорганизмов сильнодействующего мутагенного фактора и последующего отбора высокоактивных вариантов.
В ответ на мутагенное воздействие часть клеток в культуре (популяции) погибает, другие изменяют свои морфологические, культуральные и биохимические свойства, что обусловлено необратимыми изменениями в структуре ДНК клетки.
Различная степень изменчивости микроорганизмов под действием мутагенных факторов ведет к появлению в популяции клеток, различающихся по биохимической активности. Из таких клеток по общепринятой методике выделяют чистые культуры молочнокислых бактерий, изучают биологические свойства и отбирают штаммы, обладающие наиболее выраженными полезными свойствами. В качестве мутагенных факторов применяют физические и химические воздействия.
Из физических факторов наиболее часто используют ультрафиолетовые лучи с длиной волны 2650 нм, которые обладают хорошим мутагенным действием, так как лучи этой длины избирательно поглощаются молекулами ДНК.
При радиационной селекции используют преимущественно гамма-лучи, а также быстрые нейтроны, дающие лучший мутагенный эффект. Однако их использование ввиду небезопасной работы с ними ограниченно.
Химические мутагены дают значительно больше полезных мутаций, чем физические, являясь в то же время менее летальными. В качестве химических мутагенов используют нитрозосоединения, формальдегид, уретан, этиленимин, оксид этилена, диэтилсульфит, диметилсульфит, саркализин и др.
Применяют также сочетание физических и химических факторов. В таких случаях для получения мутантов молочнокислых бактерий чаще используют нитрозосоединения, этиленимин и ультрафиолетовые лучи, гамма-лучи, рентгеновские лучи, быстрые нейтроны.
Метод селекции молочнокислых бактерий воздействием мутагенных факторов является высокоэффективным и доступным для практического использования.
В процессе адаптации микроорганизмов к новым условиям существования они приобретают свойства, не являющиеся наследственно закрепленными. Такие свойства постепенно исчезают, если исчезает фактор, обусловивший их появление. Селекция микроорганизмов адаптацией состоит из двух основных этапов: повышения резистентности культуры и отбора улучшенных вариантов.
Прочие статьи:
Биологический возраст
При описании основных морфологических особенностей человека в различные возрастные периоды используют, как правило, средние показатели. Однако индивидуальные различия в процессах роста и развития могут варьировать в широких пределах. Особ ...
Органические вещества клетки. Белки.
Среди органических веществ клетки белки стоят на первом месте как по количеству (10 – 12% от общей массы клетки), так и по значению. Белки представляют собой высокомолекулярные полимеры (с молекулярной массой от 6000 до 1 млн. и выше), мо ...
Естествознание и экология. Экологическая обстановка
в месте моего проживания. Взаимосвязь
экологии и естествознания
Термин «экология», впервые употребленный немецким биологом Э. Геккелем в 1866 г., обозначает науку о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой.
Сегодня экологическую ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критич ...