Samenvatting levensmiddelenmicrobiologie
Hogent
Voeding- en dieetkunde 1e jaar
1 Inleiding: wat is levensmiddelenmicrobiologie?............................................4
1.1 Rol van micro-organismen in levensmiddelen...........................................................4
1.2 Belang van kennis van levensmiddelenmicrobiologie................................................4
2 Classificatie van de micro-organismen..........................................................5
2.1 Classificatie van de bacteriën....................................................................................5
2.1.1 Definities............................................................................................................. 5
2.1.2 Doel van classificatie........................................................................................... 5
2.1.3 Classificatie ten behoeve van de LMMB...............................................................6
2.2 Classificatie van de schimmels..................................................................................6
2.2.1 Classificatie van de belangrijkste schimmels in levensmiddelen.........................7
2.3 Classificatie van de gisten......................................................................................... 8
2.3.1 Classificatie van de belangrijkste gisten in de levensmiddelen...........................8
3 Groei en vermenigvuldiging van micro-organismen.......................................9
3.1 Inleiding..................................................................................................................... 9
3.2 Vermenigvuldiging van de bacteriële populatie.......................................................11
3.3 Bacteriële variabiliteit............................................................................................. 14
4 Factoren die de bacteriële groei beïnvloeden..............................................15
4.1 Intrinsieke factoren................................................................................................. 17
4.1.1 Wateractiviteit (Aw)........................................................................................... 17
4.1.2 Biologische structuren.......................................................................................17
4.1.3 Chemische samenstelling van levensmiddelen..................................................17
4.1.4 pH en bufferend vermogen................................................................................18
4.1.5 Redox-potentiaal (Eh)........................................................................................19
4.1.6 Natuurlijke antimicrobiële bestanddelen van levensmiddelen...........................20
4.2 Procesfactoren......................................................................................................... 20
4.3 Extrinsieke factoren.................................................................................................20
4.3.1 Temperatuur...................................................................................................... 20
4.3.2 Relatieve vochtigheid........................................................................................21
4.3.3 Gasomgeving..................................................................................................... 22
4.3.4 Straling.............................................................................................................. 22
4.3.5 De druk.............................................................................................................. 22
4.4 Microbiële interacties.............................................................................................. 22
4.4.1 Symbiose en synergisme...................................................................................22
4.4.2 Antagonisme...................................................................................................... 22
5 Microbiologische aspecten van de conservering..........................................23
5.1 Hitte behandeling (1e conserveringstechniek).........................................................23
5.1.1 Pasteurisatie: T < 100°C....................................................................................24
, 5.1.2 Sterilisatie: T > 100°C.......................................................................................24
5.1.3 Effect hittebehandeling.....................................................................................24
5.1.4 Afstervingscurve van mo...................................................................................25
5.1.5 Berekening van de intensiteit van de hittebehandeling.....................................26
5.1.6 Voorbeelden....................................................................................................... 26
5.2 Koelen: T < 10 à 15°C (2e conserveringstechniek)..................................................27
5.2.1 Koeling na een verhittingsproces?.....................................................................28
5.3 Vriezen: T < -18°C (3e conserveringstechniek)........................................................28
5.4 Verminderen van de Aw-waarde (4e conserveringstechniek)...................................29
5.4.1 Drogen of dehydratatie van het vm...................................................................29
5.4.2 Zouten............................................................................................................... 29
5.4.3 Zoeten............................................................................................................... 29
5.5 Wijzigen van de redoxpotentiaal (5e conserveringstechniek)..................................29
5.6 Vermindering van pH (6e conserveringstechniek)....................................................29
5.6.1 1e manier........................................................................................................... 29
5.6.2 2e manier........................................................................................................... 30
5.7 Gebruik van stralen (7e conserveringstechniek)......................................................30
5.7.1 Uv-stralen.......................................................................................................... 30
5.7.2 Ioniserende stralen............................................................................................ 30
5.8 Fysische behandelingen (8e conserveringstechniek)...............................................31
5.9 Chemische conservering (9e conserveringstechniek)..............................................32
5.9.1 Gebruik van gassen........................................................................................... 32
5.10 Natuurlijke antimicrobiële systemen (10e conserveringstechniek) NK...................33
5.11 Nieuwe conserveringsmethoden (11e conserveringstechniek) NK.........................33
5.12 Actieve verpakkingen (12e conserveringstechniek)...............................................33
5.12.1 Zuurstofabsorbeerders....................................................................................33
5.12.2 Antimircobiële verpakkingen...........................................................................33
6 Bederf van levensmiddelen........................................................................33
6.1 Vlees, vleeswaren en gevogelte..............................................................................34
6.1.1 Kookwaren......................................................................................................... 34
6.1.2 Rauwe zouterijwaren......................................................................................... 34
6.1.3 Gefermenteerde vleeswaren..............................................................................35
6.2 vis, schaal- en weekdieren......................................................................................35
6.2.1 Verse vis............................................................................................................ 35
6.2.2 Schaaldieren...................................................................................................... 35
6.2.3 weekdieren........................................................................................................ 35
6.3 Melk en zuivelproducten.......................................................................................... 36
6.3.1 Rauwe melk....................................................................................................... 36
6.3.2 Gepasteuriseerde melk (T<100°C)....................................................................36
6.3.3 Boter.................................................................................................................. 36
6.3.4 Kaas = melk + mo + stremsel...........................................................................36
6.3.5 Yoghurt/gefermenteerde zuiveldranken (karnemelk).........................................37
6.4 Eieren...................................................................................................................... 37
6.4.1 Vloeibaar ei........................................................................................................ 37
, 6.5 Groenten................................................................................................................. 37
6.6 Fruit......................................................................................................................... 38
6.7 Noten....................................................................................................................... 38
6.8 Kruiden en specerijen.............................................................................................. 38
6.9 Mayonaise, dressings en salades.............................................................................38
6.10 Dranken................................................................................................................. 38
6.11 Graan, meel, brood................................................................................................ 38
6.12 Suiker en suikerwaren........................................................................................... 38
6.13 Conserven............................................................................................................. 39
7 Voedselintoxicaties en voedselinfecties......................................................39
7.1 Voedselintoxicaties..................................................................................................40
7.1.2 Staphylococcus aureus......................................................................................40
7.1.3 Clostridium perfringers NK.................................................................................41
7.1.4 Clostridium botulinum.......................................................................................41
7.1.5 Bacillus cereus................................................................................................... 42
7.1.6 Mycotoxinen...................................................................................................... 43
7.2 Voedselinfecties...................................................................................................... 44
7.2.2 Salmonella......................................................................................................... 45
7.2.3 Campylobacter.................................................................................................. 47
7.2.4 Listeria monocytogenes.....................................................................................48
7.2.5 Yersinia enterocolitica........................................................................................49
7.3 Virale voedselinfecties............................................................................................. 50
7.4 Parasieten............................................................................................................... 51
8 Nuttig gebruik van micro-organismen.........................................................51
8.1 Mo die als product gebruikt worden........................................................................51
8.2 Metabolieten van mo............................................................................................... 51
8.3 Gefermenteerd cultuurmedium is eindproduct........................................................52
8.3.1 Gefermenteerde zuivelproducten......................................................................52
8.3.2 Gefermenteerde thee........................................................................................52
8.3.3 Gefermenteerde vleesproducten.......................................................................52
8.3.4 Gefermenteerde producten van plantaardige oorsprong...................................52
8.3.5 Licht-alcoholische dranken: bier en wijn............................................................52
8.3.6 Gedestilleerde dranken......................................................................................52
8.3.7 Azijn (4% azijnzuur)........................................................................................... 52
8.4 Andere microbiologische technologieën: afvalverwerking.......................................53
8.4.1 Productie van biogas......................................................................................... 53
8.4.2 waterzuivering................................................................................................... 53
8.4.3 Composteren..................................................................................................... 53
9 Darmflora en probiotica.............................................................................53
9.1 Definiëring darmflora.............................................................................................. 53
9.2 Functies darmflora/darmmicrobioom.......................................................................54
, 9.3 Probiotica................................................................................................................ 54
9.3.1 Definiëring probiotica........................................................................................54
9.3.2 Functies probiotica............................................................................................. 55
9.3.3 Voorbeelden....................................................................................................... 55
9.4 Prebiotica................................................................................................................ 55
1 Inleiding: wat is
levensmiddelenmicrobiologie?
1.1 Rol van micro-organismen in levensmiddelen.
Mo maken van nature een onvermijdelijk deel uit van het voedsel van mens en dier. Vele
van de m.o. gebruiken ons voedsel als voedingsbron voor hun eigen vermenigvuldiging
en instandhouding. Daardoor wijzigt de samenstelling, structuur en smaak van het
voedsel en leidt dit uiteindelijk tot 1bederf -> grote voedselverliezen en dus ook
economische verliezen.
Virulente mo in het voedsel kunnen de oorzaak zijn van 2voedselinfecties en
vergiftigingen. De ernst van microbiële voedselvergiftiging varieert van banaal tot fataal,
afhankelijk van o.a. de aard van de betrokken pathogeen en de gevoeligheid van het
slachtoffer -> meest voorkomende hedendaagse gezondheidsproblemen komen voort uit
voedsel.
Tenslotte kunnen m.o. in levensmiddelen ook gewenst zijn en gunstige veranderingen
teweeg brengen. Dit geldt voor de 3fermentatie van levensmiddelen door bacteriën,
gisten en / of schimmels (natuurlijk of toegevoegd). Bv. bier, brood, kaas, yoghurt,
schimmelkazen.
Het consumeren van m.o. kan ons menselijk darmmicrobioom of darmflora beïnvloeden.
Belangrijke functies van het darmmicrobioom zijn de bescherming tegen
ziekteverwekkers en de vertering van vezels. Probiotica kunnen dus een
gezondheidsbevorderend effect hebben. Prebiotica is een verzamelnaam voor stoffen
die de groei van bepaalde bacteriesoorten in het lichaam bevorderen. (je neemt dus zelf
geen mo op)
1.2 Belang van kennis van levensmiddelenmicrobiologie
Levensmiddelenmicrobiologen, diëtisten, hygiënisten, voedingsdeskundigen,... hebben
als taak de kwaliteit en de veiligheid van het voedsel te verzekeren binnen een
vooropgestelde bewaartermijn, door de aanwezigheid en de ontwikkeling van m.o. in het
voedsel te beheersen, dus niet noodzakelijk mo afdoden (kan eventueel wel door
hittesterilisatie maar dan is er verlies van smaak, consistentie, vitaminen, …). Sommige
m.o. vormen geen bedreiging.
De beheersing van de microbiële aanwezigheid en evolutie in het voedsel gedurende zijn
gehele ‘levensloop’: opkweken, oogsten, verwerking, transport, consumptie, analyse
uitvoeren. De belangrijkste aspecten waarmee men zich moet bezighouden zijn:
1. Systematische studie van de mo die in het voedsel kunnen voorkomen en die
voedselbederf, -infectie of -vergiftiging kunnen veroorzaken -> eigenschappen mo
- Welke mo
, - Frequentie
- Hoeveelheid: plantaardige of dierlijke voedselbronnen
- Pathogeniciteit1
- Interacties tussen verschillende mo
2. Factoren die de groei, overleving en het afsterven van mo bepalen
- Specifieke groeivereisten: temperatuur, O2, Aw, pH, …
- Weerstandigheid tegen ongunstige omstandigheden: koude, droogte,
chemische bewaarmiddelen, antibiotica
- Weerstandigheid tegen inactivatieprocessen2: hitte, bestraling, hoge druk,
wisselstroom, …
Kennis van het gedrag van de verschillende micro-organismen t.o.v. deze factoren
vormt de grondslag voor de keuze van een conserveringsproces en een
bewaarregime dat de beoogde stabiliteit van het levensmiddel moeten
garanderen.
3. Microbiologische analyse Beeld vormen van de microbiologische kwaliteit en
veiligheid van een product, inzicht in de eigenschappen van diverse mo, nemen
veel tijd in (meer dan chemische en fysische analyses. + Statistische
verantwoorde staalname en interpretatie van de analyseresultaten.
4. HACCP = Hazard Analysis Critical Control Points
5. Microbiologische criteria voor (groepen) levensmiddelen
2 Classificatie van de micro-organismen
2.1 Classificatie van de bacteriën
2.1.1Definities
Systematiek = studie van de diversiteit en verwantschappen tussen organismen.
Classificatie: indelen van organismen in groepen op basis van gemeenschappelijke
eigenschappen.
Taxonomie wetenschap van biologische classificatie en het ordenen van organismen in
groepen. Een taxon is een groep van organismen.
Nomenclatuur: proces van naamgeving aan taxa.
Identificatie: de determinatie/plaatsing van onbekende organismen in vooraf
beschreven taxa.
2.1.2Doel van classificatie
- Info over organismen samenvatten ≈ databank van organismen
- Nieuwe isolaten toe te wijzen aan een bepaald taxon of eventueel in een nieuw
taxon onder te brengen obv hun eigenschappen
- Ontstaan van bacteriën en hun evolutionaire verwantschap weergeven =
phylogenetische classificatie3
- Het is een dynamisch gegeven, voortdurende evolutie en ontdekking nieuwe
species
1
Bv. de toxineproductie in het voedsel of infectie van darmepitheelcellen.
2
= conserveringsprocessen
3
Bacteriën in één groep plaatsen vanwege hun gemeenschappelijke evolutie bv. opdeling
van de vertebraten in vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren.
, 2.1.3Classificatie ten behoeve van de LMMB
In de klassieke bacteriële taxonomie worden de bacteriën ingedeeld in groepen,
gebaseerd op morfologische, biochemische en fysiologische karakteristieken die een
snelle en eenvoudige indeling toelaten. Maar geeft geen juiste weergave van de graad
van verwantschap tussen bacteriën. Een mogelijke indeling is gebaseerd op:
1. Morfologische eigenschappen:
vorm en afmeting van de bacterie
celwandsamenstelling (gramkleuring)
Celmorfologie onder de microscoop: vorm en grootte van cellen tijdens
levenscyclus, aan- of afwezigheid van flagellen en de wijze waarop aan de cel
gehecht.
Koloniemorfologie op een vaste voedingsbodem.
2. Biochemische eigenschappen:
zuurstofbehoeften: aëroob, anaëroob of facultatief
energiemetabolisme
glucosemetabolisme: fermentatief, oxidatief, nihil
aanwezigheid van specifieke enzymen: katalase, oxidase, …
3. Fysiologische eigenschappen
beweeglijkheid
antibioticagevoeligheid
In de moderne bacteriële taxonomie combineert men fenotypische eigenschappen
met genetische en moleculaire eigenschappen. Op die manier wordt een moleculaire
taxoxomie of een chemotaxonomie bekomen. De indeling van de micro organismen
gebeurt dus obv chemische analyses van één of meer celbestanddelen (DNA, eiwitten,
vetzuren, antigenen, …) op moleculair niveau.
1. DNA-gebaseerde methoden (=genotypische methoden) => samenstelling DNA of
RNA
Bv. 16S rRNA, een heel kort stukje RNA om de verwantschap tussen bacteriën na te gaan, is
gemakkelijk want klein, kort en niet onderheven aan mutaties.
2. Eiwitonderzoek
3. Vetzuuranalyse
4. Immunologische methoden: antilichaam-antigen reactie
Nomenclatuur
Binaire benaming => 2 Latijnse namen die cursief worden gedrukt:
Geslachtsnaam/Genusnaam + speciesnaam/soortnaam
Vaak worden beschrijvende triviale namen gebruikt: melkzuurbacteriën,
methaanvergistende bacteriën, sporevormende bacteriën, …(deze worden niet cursief
gedrukt)
2.2 Classificatie van de schimmels
Voor de classificatie van de schimmels worden tot hiertoe vooral morfologische
karakteristieken gebruikt, waaronder de volgende:
1. aanwezigheid van septa in de hyfen
2. pigmentatie van het mycelium
3. vorming, aard en morfologie van de seksuele sporen
4. vorming, aard en morgologie van de aseksuele sporen
, 5. karakteristieken van de sporenkop
-grootte, kleur, vomr en localisatie van het sporangium
-conidiën: enkelvoudig, in ketens, in massa
-sterigmata: vorm en arrangement
6. sporangioforen of conidioforen: vertakt, gesepteerd
7. aanwezigheid en aard van fruiting bodies
8. aanwezigheid van specialiseerde structuren: stolonen, rhizoïden, voetcellen,
chlamydosporen
2.2.1Classificatie van de belangrijkste schimmels in
levensmiddelen
Aspergillus spp. Eén van de meest frequent aangetroffen schimmels. Conidioforen al
dan niet gesepteerd en ontstaan uit een gespecialiseerde myceliumcel (voetcel) welke
verbreed en dikwandig is. Conidiofoor gezwollen aan uiteinde tot een vesikel waarop vele
primaire sterigmata zijn ingeplant. De sterigmata waarop de conidiën in ketens ontstaan,
noemt men de fialiden. De meeste soorten groeien goed bij 37°C of hoger, eerder in
tropen dan bij ons. Xerofiele soorten veroorzaken bederf van levensmiddelen met lage
aw, bv. confituur, graan, melkpoeder. Sommige hebben hitteresistente sporen en
veroorzaken bederf van fruitconserven. Verschillende species produceren mycotoxines.
Botrytis cinerea. Kan diverse fruit- en groentesoorten aantasten, zowel voor (vooral bij
rijping) als na de oogst, bij hoge luchtvochtigheid of op natte plantendelen: uien,
aardbeien, bessen... Veel voorkomend in de gematigde streken. Veroorzaakt bruine
vlekken of grijs schimmelpluis. Voor de productie van bepaalde witte wijnen is aantasting
van de druiven gewenst voor de typische smaakontwikkeling ‘la pourriture noble’.
Fusarium. Een van de meest voorkomende schimmels. Zeer typische meercellige,
halvemaanvormige conidiën. Veldschimmel. Meestal bodembewoners, cellulolytisch,
verschillende soorten zijn plantparasieten. Vele graansoorten (o.a. maïs en tarwe) en
tropisch fruit worden geïnfecteerd tijdens de groei, en dit leidt tijdens de groei en latere
bewaring tot vorming van diverse mycotoxines.
Geotrichum candidum. Gistachtige, filamenteuze schimmel met meestal wit mycelium.
Vorming van arthrosporen. De 'zuivelschimmel', die melkzuur uit yoghurt en kaas omzet -
> verhoogde pH, waardoor secundair bacterieel (= door betere omstandigheden kunnen
ze vermenigvuldigen en groeien) bederf kan optreden. Vetsplitsende activiteit, soms
toegevoegd aan kaasmelk als rijpingscultuur =>typisch aroma. Ook bederf van fruit en
groenten bv. tomaten, wortels, overrijpe citrusvruchten, …
Mucor. Aërale sporangioforen, al dan niet vertakt, op het uiteinde gezwollen tot een
columella waarrond het sporangium zit. Geen stolonen of rhizoïden. Suspensors van de
zygospore zijn gelijk in afmeting. Vorming van chlamydosporen. Voorkomen in bodem en
op dood plantenmateriaal. Vele soorten betrokken in bederf van levensmiddelen met
hoge Aw. Snelle groei. Toepassing in bereiding van gefermenteerde vm.
Penicillium. Conidioforen al dan niet vertakt met op uiteinde de penseelvormige
sporenkop, bestaande uit vertakte sterigmata en fialiden waaruit de droge, blauw-groene
conidiën in rijen worden afgesplitst. Vele psychrotrofe soorten (= ontwikkeling in
koelkast). Nutritioneel zeer weinig veeleisend. Sommige soorten toegepast bij de
bereiding van kaas. Ook bij bereiding van antibiotica. Verschillende soorten produceren
mycotoxines.
- Penicillium roqueforti bv. Gorgonzola, Roquefort, Deense blauwe
- Penicillium camemberti bv. Camembert, Brie
,Rhizopus. Aanwezigheid van rhizoïden en stolonen. Sporangioforen ontstaan aan de
voet van de stolonen waar de rhizoïden gevormd worden. R. stolonifer is de meest
voorkomende soort en veroorzaakt na-oogst zachtrot van fruit, en bederf van vele andere
levensmiddelen: broodschimmel. Ook verzachting en bederf van ingeblikt fruit. Ook bij
fermentatie van sojabonen bv. tempeh.
2.3 Classificatie van de gisten
De classificatie van gisten is tot nu toe vooral gebaseerd op morfologische en
fysiologische eigenschappen.
Morfologische eigenschappen:
- Vermenigvuldiging: aseksueel via knopvorming/splitsing en seksueel via sporen
(ascosporen en basidiosporen)
- vorm, kleur, grootte van ascosporen
- Eéncellige: vorming van mycelium of pseudomycelium
- Aspect van kolonies op agar: kleur, vorm
Biochemische karakterisatie:
- Suikervergisting: omzetting van suikers naar ethanol en CO2
- Al of niet vergisten van suikers
Assimilatie = opname van nutriënten zoals C, N, P, S bronnen en inbouw in cellulaire
componenten door het anabolisme.
Fermentatie = anaëroob, energieleverend metabolisch proces, waarbij organische
substraten worden geoxideerd door dehydrogenatie met vorming van ATP en gereduceerd
NADH, NAD wordt gerecycleerd door de transfer van de waterstofatomen naar een
organische acceptor. Gaat vaak gepaard met vorming van CO2 gas.
De taxonomie van gisten evolueert nog steeds, vooral moleculaire methoden gebaseerd
op DNA sequentieanalyse van rRNA genen vinden meer en meer ingang, omdat zij een
fylogenetische classificatie (= classificatie die de evolutie van het ontstaan der
soorten) mogelijk maken.
2.3.1Classificatie van de belangrijkste gisten in de
levensmiddelen
Brettanomyces. Vorming van azijnzuur uit glucose uitsluitend onder aërobe
omstandigheden. Bederf van bier, wijn, soft drinks, pickles. Sommige soorten zijn
verantwoordelijk voor de na fermentatie van bepaalde bieren.
Debaryomyces. Meest voorkomende gist in zuivelproducten. Deze is zouttolerant: groei
tot 24% NaCl en Aw 0,65 en koudetolerant. Proteolytische en lipolytisch bederf van pekel,
gepekelde waren, zuivelproducten (kazen), appelsiensapconcentraat.
Kluyveromyces. Sterke fermentatie van suikers, inclusief lactose en beta-galactosidase
pos. Veroorzaakt bederf van kaas.
Pichia. Fermentatief. Sommige soorten zijn xerotolerant4. Bederf van zuurkool en
sensorische afwijkingen in wijn.
Rhodotorula. De meeste soorten produceren een roos/rood of oranje pigment. Het
genus omvat meerdere psychrotrofe soorten en stammen, die worden aangetroffen op
4
Organismen kan zich ontwikkelen bij lage Aw en/of in droge omstandigheden en/of hoge
osmotisch druk.
,vers gevogelte, garnalen, vis, en rundvlees. Sommige op het oppervlak van boter en
andere zuivelproducten.
Saccharomyces cerevisiae. Geen fermentatie van lactose, wel van glucose -> CO2 en
ethanol. Alle bakkers-, bier-, wijn- en champagnegisten. Produceren geen sporen.
Saccharomyces kan geïsoleerd worden uit tal van levensmiddelen maar veroorzaakt
zelden bederf. Algemeen zeer nuttige gist.
Zygosaccharomyces. Sterke fermentatie van suikers. Bederf (met gasvorming!) van bv.
fruitpulp, fruitconcentraten, honing, marsepein, snoepgoed. Deze gist kan groeien tot pH 1.8,
dus weinig zuurgevoelig, en is resistent aan de bewaarmiddelen benzoëzuur en
sorbinezuur. bv. mayonaise en salad dressings
3 Groei en vermenigvuldiging van micro-
organismen
3.1 Inleiding
Groei: het continue proces wegens de toename van het celvolume van de
individuele cel. Wanneer men spreekt over groei bij mo, bedoelt men meestal de
groei van de populatie.
Vermenigvuldiging: het discontinue proces wegens de verhoging van het
aantal cellen per volume-eenheid.
Groei en vermenigvuldiging leiden tot het ontstaan van een celpopulatie. Wegens
de te kleine afmetingen van de individuele cellen wordt aldus meestal de
populatiegroei of microbiële cultuur bestudeerd.
BACTERIËN: geen seksuele voortplanting, reproductie door celdeling of
binaire deling of binaire fissie of celsplijting. Het celmembraan groeit naar
binnen van uit het mesosoom en bouwt een nieuwe celwand op. De tijd
tussen twee celdelingen (= generatietijd), kan sterk variëren en bedraagt
in een gunstig milieu ongeveer 30 tot 45 minuten.
, GISTEN: aseksuele voortplanting meestal door knopvorming (en soms door
deling). Hierbij gaat een deel van het cytoplasma plaatselijk uitpuilen. Deze
uitstulping groeit verder aan en snoert zich uiteindelijk af van de moedercel.
Seksuele reproductie is een eigenschap van de echte gisten, die
grotendeels behoren bij de ascomyceten. De gistcel fungeert als ascuszak
waarin ascosporen worden gevormd. Het aantal ascosporen per cel, en de
vorm van de ascosporen zijn karakteristiek voor de soort en wordt gebruikt
bij determinatie.
SCHIMMEL: langer worden van de hyfen en het vergroten van het mycelium
=> hyfale extensie. Reproductie door ongeslachtelijke voortplanting
(mitose) met vorming van mitosporen of geslachtelijke voortplanting
(meiose) door versmelting van gespecialiseerde hyfen met vorming van
meiosporen. Een spore kan onder optimale condities uitgroeien tot een hyfe
en verder tot een mycelium.
Asekuele schimmelsporen: gevormd aan de uiteinde van gespecialieerde
hyfen = reproductieve hyfen, op verschillende manieren:
- op conidioforen => conidiosporen
- in sporangium => sporangiosporen
- door fragmentatie van hyfen
Seksuele schimmelsporen:
- ontstaan door geslachtelijke voortplanting: wanneer gespecialeerde hyfen
versmelten of op alternatieve manieren
- in of op speciale organen gevormd = vruchtlichamen
Hogent
Voeding- en dieetkunde 1e jaar
1 Inleiding: wat is levensmiddelenmicrobiologie?............................................4
1.1 Rol van micro-organismen in levensmiddelen...........................................................4
1.2 Belang van kennis van levensmiddelenmicrobiologie................................................4
2 Classificatie van de micro-organismen..........................................................5
2.1 Classificatie van de bacteriën....................................................................................5
2.1.1 Definities............................................................................................................. 5
2.1.2 Doel van classificatie........................................................................................... 5
2.1.3 Classificatie ten behoeve van de LMMB...............................................................6
2.2 Classificatie van de schimmels..................................................................................6
2.2.1 Classificatie van de belangrijkste schimmels in levensmiddelen.........................7
2.3 Classificatie van de gisten......................................................................................... 8
2.3.1 Classificatie van de belangrijkste gisten in de levensmiddelen...........................8
3 Groei en vermenigvuldiging van micro-organismen.......................................9
3.1 Inleiding..................................................................................................................... 9
3.2 Vermenigvuldiging van de bacteriële populatie.......................................................11
3.3 Bacteriële variabiliteit............................................................................................. 14
4 Factoren die de bacteriële groei beïnvloeden..............................................15
4.1 Intrinsieke factoren................................................................................................. 17
4.1.1 Wateractiviteit (Aw)........................................................................................... 17
4.1.2 Biologische structuren.......................................................................................17
4.1.3 Chemische samenstelling van levensmiddelen..................................................17
4.1.4 pH en bufferend vermogen................................................................................18
4.1.5 Redox-potentiaal (Eh)........................................................................................19
4.1.6 Natuurlijke antimicrobiële bestanddelen van levensmiddelen...........................20
4.2 Procesfactoren......................................................................................................... 20
4.3 Extrinsieke factoren.................................................................................................20
4.3.1 Temperatuur...................................................................................................... 20
4.3.2 Relatieve vochtigheid........................................................................................21
4.3.3 Gasomgeving..................................................................................................... 22
4.3.4 Straling.............................................................................................................. 22
4.3.5 De druk.............................................................................................................. 22
4.4 Microbiële interacties.............................................................................................. 22
4.4.1 Symbiose en synergisme...................................................................................22
4.4.2 Antagonisme...................................................................................................... 22
5 Microbiologische aspecten van de conservering..........................................23
5.1 Hitte behandeling (1e conserveringstechniek).........................................................23
5.1.1 Pasteurisatie: T < 100°C....................................................................................24
, 5.1.2 Sterilisatie: T > 100°C.......................................................................................24
5.1.3 Effect hittebehandeling.....................................................................................24
5.1.4 Afstervingscurve van mo...................................................................................25
5.1.5 Berekening van de intensiteit van de hittebehandeling.....................................26
5.1.6 Voorbeelden....................................................................................................... 26
5.2 Koelen: T < 10 à 15°C (2e conserveringstechniek)..................................................27
5.2.1 Koeling na een verhittingsproces?.....................................................................28
5.3 Vriezen: T < -18°C (3e conserveringstechniek)........................................................28
5.4 Verminderen van de Aw-waarde (4e conserveringstechniek)...................................29
5.4.1 Drogen of dehydratatie van het vm...................................................................29
5.4.2 Zouten............................................................................................................... 29
5.4.3 Zoeten............................................................................................................... 29
5.5 Wijzigen van de redoxpotentiaal (5e conserveringstechniek)..................................29
5.6 Vermindering van pH (6e conserveringstechniek)....................................................29
5.6.1 1e manier........................................................................................................... 29
5.6.2 2e manier........................................................................................................... 30
5.7 Gebruik van stralen (7e conserveringstechniek)......................................................30
5.7.1 Uv-stralen.......................................................................................................... 30
5.7.2 Ioniserende stralen............................................................................................ 30
5.8 Fysische behandelingen (8e conserveringstechniek)...............................................31
5.9 Chemische conservering (9e conserveringstechniek)..............................................32
5.9.1 Gebruik van gassen........................................................................................... 32
5.10 Natuurlijke antimicrobiële systemen (10e conserveringstechniek) NK...................33
5.11 Nieuwe conserveringsmethoden (11e conserveringstechniek) NK.........................33
5.12 Actieve verpakkingen (12e conserveringstechniek)...............................................33
5.12.1 Zuurstofabsorbeerders....................................................................................33
5.12.2 Antimircobiële verpakkingen...........................................................................33
6 Bederf van levensmiddelen........................................................................33
6.1 Vlees, vleeswaren en gevogelte..............................................................................34
6.1.1 Kookwaren......................................................................................................... 34
6.1.2 Rauwe zouterijwaren......................................................................................... 34
6.1.3 Gefermenteerde vleeswaren..............................................................................35
6.2 vis, schaal- en weekdieren......................................................................................35
6.2.1 Verse vis............................................................................................................ 35
6.2.2 Schaaldieren...................................................................................................... 35
6.2.3 weekdieren........................................................................................................ 35
6.3 Melk en zuivelproducten.......................................................................................... 36
6.3.1 Rauwe melk....................................................................................................... 36
6.3.2 Gepasteuriseerde melk (T<100°C)....................................................................36
6.3.3 Boter.................................................................................................................. 36
6.3.4 Kaas = melk + mo + stremsel...........................................................................36
6.3.5 Yoghurt/gefermenteerde zuiveldranken (karnemelk).........................................37
6.4 Eieren...................................................................................................................... 37
6.4.1 Vloeibaar ei........................................................................................................ 37
, 6.5 Groenten................................................................................................................. 37
6.6 Fruit......................................................................................................................... 38
6.7 Noten....................................................................................................................... 38
6.8 Kruiden en specerijen.............................................................................................. 38
6.9 Mayonaise, dressings en salades.............................................................................38
6.10 Dranken................................................................................................................. 38
6.11 Graan, meel, brood................................................................................................ 38
6.12 Suiker en suikerwaren........................................................................................... 38
6.13 Conserven............................................................................................................. 39
7 Voedselintoxicaties en voedselinfecties......................................................39
7.1 Voedselintoxicaties..................................................................................................40
7.1.2 Staphylococcus aureus......................................................................................40
7.1.3 Clostridium perfringers NK.................................................................................41
7.1.4 Clostridium botulinum.......................................................................................41
7.1.5 Bacillus cereus................................................................................................... 42
7.1.6 Mycotoxinen...................................................................................................... 43
7.2 Voedselinfecties...................................................................................................... 44
7.2.2 Salmonella......................................................................................................... 45
7.2.3 Campylobacter.................................................................................................. 47
7.2.4 Listeria monocytogenes.....................................................................................48
7.2.5 Yersinia enterocolitica........................................................................................49
7.3 Virale voedselinfecties............................................................................................. 50
7.4 Parasieten............................................................................................................... 51
8 Nuttig gebruik van micro-organismen.........................................................51
8.1 Mo die als product gebruikt worden........................................................................51
8.2 Metabolieten van mo............................................................................................... 51
8.3 Gefermenteerd cultuurmedium is eindproduct........................................................52
8.3.1 Gefermenteerde zuivelproducten......................................................................52
8.3.2 Gefermenteerde thee........................................................................................52
8.3.3 Gefermenteerde vleesproducten.......................................................................52
8.3.4 Gefermenteerde producten van plantaardige oorsprong...................................52
8.3.5 Licht-alcoholische dranken: bier en wijn............................................................52
8.3.6 Gedestilleerde dranken......................................................................................52
8.3.7 Azijn (4% azijnzuur)........................................................................................... 52
8.4 Andere microbiologische technologieën: afvalverwerking.......................................53
8.4.1 Productie van biogas......................................................................................... 53
8.4.2 waterzuivering................................................................................................... 53
8.4.3 Composteren..................................................................................................... 53
9 Darmflora en probiotica.............................................................................53
9.1 Definiëring darmflora.............................................................................................. 53
9.2 Functies darmflora/darmmicrobioom.......................................................................54
, 9.3 Probiotica................................................................................................................ 54
9.3.1 Definiëring probiotica........................................................................................54
9.3.2 Functies probiotica............................................................................................. 55
9.3.3 Voorbeelden....................................................................................................... 55
9.4 Prebiotica................................................................................................................ 55
1 Inleiding: wat is
levensmiddelenmicrobiologie?
1.1 Rol van micro-organismen in levensmiddelen.
Mo maken van nature een onvermijdelijk deel uit van het voedsel van mens en dier. Vele
van de m.o. gebruiken ons voedsel als voedingsbron voor hun eigen vermenigvuldiging
en instandhouding. Daardoor wijzigt de samenstelling, structuur en smaak van het
voedsel en leidt dit uiteindelijk tot 1bederf -> grote voedselverliezen en dus ook
economische verliezen.
Virulente mo in het voedsel kunnen de oorzaak zijn van 2voedselinfecties en
vergiftigingen. De ernst van microbiële voedselvergiftiging varieert van banaal tot fataal,
afhankelijk van o.a. de aard van de betrokken pathogeen en de gevoeligheid van het
slachtoffer -> meest voorkomende hedendaagse gezondheidsproblemen komen voort uit
voedsel.
Tenslotte kunnen m.o. in levensmiddelen ook gewenst zijn en gunstige veranderingen
teweeg brengen. Dit geldt voor de 3fermentatie van levensmiddelen door bacteriën,
gisten en / of schimmels (natuurlijk of toegevoegd). Bv. bier, brood, kaas, yoghurt,
schimmelkazen.
Het consumeren van m.o. kan ons menselijk darmmicrobioom of darmflora beïnvloeden.
Belangrijke functies van het darmmicrobioom zijn de bescherming tegen
ziekteverwekkers en de vertering van vezels. Probiotica kunnen dus een
gezondheidsbevorderend effect hebben. Prebiotica is een verzamelnaam voor stoffen
die de groei van bepaalde bacteriesoorten in het lichaam bevorderen. (je neemt dus zelf
geen mo op)
1.2 Belang van kennis van levensmiddelenmicrobiologie
Levensmiddelenmicrobiologen, diëtisten, hygiënisten, voedingsdeskundigen,... hebben
als taak de kwaliteit en de veiligheid van het voedsel te verzekeren binnen een
vooropgestelde bewaartermijn, door de aanwezigheid en de ontwikkeling van m.o. in het
voedsel te beheersen, dus niet noodzakelijk mo afdoden (kan eventueel wel door
hittesterilisatie maar dan is er verlies van smaak, consistentie, vitaminen, …). Sommige
m.o. vormen geen bedreiging.
De beheersing van de microbiële aanwezigheid en evolutie in het voedsel gedurende zijn
gehele ‘levensloop’: opkweken, oogsten, verwerking, transport, consumptie, analyse
uitvoeren. De belangrijkste aspecten waarmee men zich moet bezighouden zijn:
1. Systematische studie van de mo die in het voedsel kunnen voorkomen en die
voedselbederf, -infectie of -vergiftiging kunnen veroorzaken -> eigenschappen mo
- Welke mo
, - Frequentie
- Hoeveelheid: plantaardige of dierlijke voedselbronnen
- Pathogeniciteit1
- Interacties tussen verschillende mo
2. Factoren die de groei, overleving en het afsterven van mo bepalen
- Specifieke groeivereisten: temperatuur, O2, Aw, pH, …
- Weerstandigheid tegen ongunstige omstandigheden: koude, droogte,
chemische bewaarmiddelen, antibiotica
- Weerstandigheid tegen inactivatieprocessen2: hitte, bestraling, hoge druk,
wisselstroom, …
Kennis van het gedrag van de verschillende micro-organismen t.o.v. deze factoren
vormt de grondslag voor de keuze van een conserveringsproces en een
bewaarregime dat de beoogde stabiliteit van het levensmiddel moeten
garanderen.
3. Microbiologische analyse Beeld vormen van de microbiologische kwaliteit en
veiligheid van een product, inzicht in de eigenschappen van diverse mo, nemen
veel tijd in (meer dan chemische en fysische analyses. + Statistische
verantwoorde staalname en interpretatie van de analyseresultaten.
4. HACCP = Hazard Analysis Critical Control Points
5. Microbiologische criteria voor (groepen) levensmiddelen
2 Classificatie van de micro-organismen
2.1 Classificatie van de bacteriën
2.1.1Definities
Systematiek = studie van de diversiteit en verwantschappen tussen organismen.
Classificatie: indelen van organismen in groepen op basis van gemeenschappelijke
eigenschappen.
Taxonomie wetenschap van biologische classificatie en het ordenen van organismen in
groepen. Een taxon is een groep van organismen.
Nomenclatuur: proces van naamgeving aan taxa.
Identificatie: de determinatie/plaatsing van onbekende organismen in vooraf
beschreven taxa.
2.1.2Doel van classificatie
- Info over organismen samenvatten ≈ databank van organismen
- Nieuwe isolaten toe te wijzen aan een bepaald taxon of eventueel in een nieuw
taxon onder te brengen obv hun eigenschappen
- Ontstaan van bacteriën en hun evolutionaire verwantschap weergeven =
phylogenetische classificatie3
- Het is een dynamisch gegeven, voortdurende evolutie en ontdekking nieuwe
species
1
Bv. de toxineproductie in het voedsel of infectie van darmepitheelcellen.
2
= conserveringsprocessen
3
Bacteriën in één groep plaatsen vanwege hun gemeenschappelijke evolutie bv. opdeling
van de vertebraten in vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren.
, 2.1.3Classificatie ten behoeve van de LMMB
In de klassieke bacteriële taxonomie worden de bacteriën ingedeeld in groepen,
gebaseerd op morfologische, biochemische en fysiologische karakteristieken die een
snelle en eenvoudige indeling toelaten. Maar geeft geen juiste weergave van de graad
van verwantschap tussen bacteriën. Een mogelijke indeling is gebaseerd op:
1. Morfologische eigenschappen:
vorm en afmeting van de bacterie
celwandsamenstelling (gramkleuring)
Celmorfologie onder de microscoop: vorm en grootte van cellen tijdens
levenscyclus, aan- of afwezigheid van flagellen en de wijze waarop aan de cel
gehecht.
Koloniemorfologie op een vaste voedingsbodem.
2. Biochemische eigenschappen:
zuurstofbehoeften: aëroob, anaëroob of facultatief
energiemetabolisme
glucosemetabolisme: fermentatief, oxidatief, nihil
aanwezigheid van specifieke enzymen: katalase, oxidase, …
3. Fysiologische eigenschappen
beweeglijkheid
antibioticagevoeligheid
In de moderne bacteriële taxonomie combineert men fenotypische eigenschappen
met genetische en moleculaire eigenschappen. Op die manier wordt een moleculaire
taxoxomie of een chemotaxonomie bekomen. De indeling van de micro organismen
gebeurt dus obv chemische analyses van één of meer celbestanddelen (DNA, eiwitten,
vetzuren, antigenen, …) op moleculair niveau.
1. DNA-gebaseerde methoden (=genotypische methoden) => samenstelling DNA of
RNA
Bv. 16S rRNA, een heel kort stukje RNA om de verwantschap tussen bacteriën na te gaan, is
gemakkelijk want klein, kort en niet onderheven aan mutaties.
2. Eiwitonderzoek
3. Vetzuuranalyse
4. Immunologische methoden: antilichaam-antigen reactie
Nomenclatuur
Binaire benaming => 2 Latijnse namen die cursief worden gedrukt:
Geslachtsnaam/Genusnaam + speciesnaam/soortnaam
Vaak worden beschrijvende triviale namen gebruikt: melkzuurbacteriën,
methaanvergistende bacteriën, sporevormende bacteriën, …(deze worden niet cursief
gedrukt)
2.2 Classificatie van de schimmels
Voor de classificatie van de schimmels worden tot hiertoe vooral morfologische
karakteristieken gebruikt, waaronder de volgende:
1. aanwezigheid van septa in de hyfen
2. pigmentatie van het mycelium
3. vorming, aard en morfologie van de seksuele sporen
4. vorming, aard en morgologie van de aseksuele sporen
, 5. karakteristieken van de sporenkop
-grootte, kleur, vomr en localisatie van het sporangium
-conidiën: enkelvoudig, in ketens, in massa
-sterigmata: vorm en arrangement
6. sporangioforen of conidioforen: vertakt, gesepteerd
7. aanwezigheid en aard van fruiting bodies
8. aanwezigheid van specialiseerde structuren: stolonen, rhizoïden, voetcellen,
chlamydosporen
2.2.1Classificatie van de belangrijkste schimmels in
levensmiddelen
Aspergillus spp. Eén van de meest frequent aangetroffen schimmels. Conidioforen al
dan niet gesepteerd en ontstaan uit een gespecialiseerde myceliumcel (voetcel) welke
verbreed en dikwandig is. Conidiofoor gezwollen aan uiteinde tot een vesikel waarop vele
primaire sterigmata zijn ingeplant. De sterigmata waarop de conidiën in ketens ontstaan,
noemt men de fialiden. De meeste soorten groeien goed bij 37°C of hoger, eerder in
tropen dan bij ons. Xerofiele soorten veroorzaken bederf van levensmiddelen met lage
aw, bv. confituur, graan, melkpoeder. Sommige hebben hitteresistente sporen en
veroorzaken bederf van fruitconserven. Verschillende species produceren mycotoxines.
Botrytis cinerea. Kan diverse fruit- en groentesoorten aantasten, zowel voor (vooral bij
rijping) als na de oogst, bij hoge luchtvochtigheid of op natte plantendelen: uien,
aardbeien, bessen... Veel voorkomend in de gematigde streken. Veroorzaakt bruine
vlekken of grijs schimmelpluis. Voor de productie van bepaalde witte wijnen is aantasting
van de druiven gewenst voor de typische smaakontwikkeling ‘la pourriture noble’.
Fusarium. Een van de meest voorkomende schimmels. Zeer typische meercellige,
halvemaanvormige conidiën. Veldschimmel. Meestal bodembewoners, cellulolytisch,
verschillende soorten zijn plantparasieten. Vele graansoorten (o.a. maïs en tarwe) en
tropisch fruit worden geïnfecteerd tijdens de groei, en dit leidt tijdens de groei en latere
bewaring tot vorming van diverse mycotoxines.
Geotrichum candidum. Gistachtige, filamenteuze schimmel met meestal wit mycelium.
Vorming van arthrosporen. De 'zuivelschimmel', die melkzuur uit yoghurt en kaas omzet -
> verhoogde pH, waardoor secundair bacterieel (= door betere omstandigheden kunnen
ze vermenigvuldigen en groeien) bederf kan optreden. Vetsplitsende activiteit, soms
toegevoegd aan kaasmelk als rijpingscultuur =>typisch aroma. Ook bederf van fruit en
groenten bv. tomaten, wortels, overrijpe citrusvruchten, …
Mucor. Aërale sporangioforen, al dan niet vertakt, op het uiteinde gezwollen tot een
columella waarrond het sporangium zit. Geen stolonen of rhizoïden. Suspensors van de
zygospore zijn gelijk in afmeting. Vorming van chlamydosporen. Voorkomen in bodem en
op dood plantenmateriaal. Vele soorten betrokken in bederf van levensmiddelen met
hoge Aw. Snelle groei. Toepassing in bereiding van gefermenteerde vm.
Penicillium. Conidioforen al dan niet vertakt met op uiteinde de penseelvormige
sporenkop, bestaande uit vertakte sterigmata en fialiden waaruit de droge, blauw-groene
conidiën in rijen worden afgesplitst. Vele psychrotrofe soorten (= ontwikkeling in
koelkast). Nutritioneel zeer weinig veeleisend. Sommige soorten toegepast bij de
bereiding van kaas. Ook bij bereiding van antibiotica. Verschillende soorten produceren
mycotoxines.
- Penicillium roqueforti bv. Gorgonzola, Roquefort, Deense blauwe
- Penicillium camemberti bv. Camembert, Brie
,Rhizopus. Aanwezigheid van rhizoïden en stolonen. Sporangioforen ontstaan aan de
voet van de stolonen waar de rhizoïden gevormd worden. R. stolonifer is de meest
voorkomende soort en veroorzaakt na-oogst zachtrot van fruit, en bederf van vele andere
levensmiddelen: broodschimmel. Ook verzachting en bederf van ingeblikt fruit. Ook bij
fermentatie van sojabonen bv. tempeh.
2.3 Classificatie van de gisten
De classificatie van gisten is tot nu toe vooral gebaseerd op morfologische en
fysiologische eigenschappen.
Morfologische eigenschappen:
- Vermenigvuldiging: aseksueel via knopvorming/splitsing en seksueel via sporen
(ascosporen en basidiosporen)
- vorm, kleur, grootte van ascosporen
- Eéncellige: vorming van mycelium of pseudomycelium
- Aspect van kolonies op agar: kleur, vorm
Biochemische karakterisatie:
- Suikervergisting: omzetting van suikers naar ethanol en CO2
- Al of niet vergisten van suikers
Assimilatie = opname van nutriënten zoals C, N, P, S bronnen en inbouw in cellulaire
componenten door het anabolisme.
Fermentatie = anaëroob, energieleverend metabolisch proces, waarbij organische
substraten worden geoxideerd door dehydrogenatie met vorming van ATP en gereduceerd
NADH, NAD wordt gerecycleerd door de transfer van de waterstofatomen naar een
organische acceptor. Gaat vaak gepaard met vorming van CO2 gas.
De taxonomie van gisten evolueert nog steeds, vooral moleculaire methoden gebaseerd
op DNA sequentieanalyse van rRNA genen vinden meer en meer ingang, omdat zij een
fylogenetische classificatie (= classificatie die de evolutie van het ontstaan der
soorten) mogelijk maken.
2.3.1Classificatie van de belangrijkste gisten in de
levensmiddelen
Brettanomyces. Vorming van azijnzuur uit glucose uitsluitend onder aërobe
omstandigheden. Bederf van bier, wijn, soft drinks, pickles. Sommige soorten zijn
verantwoordelijk voor de na fermentatie van bepaalde bieren.
Debaryomyces. Meest voorkomende gist in zuivelproducten. Deze is zouttolerant: groei
tot 24% NaCl en Aw 0,65 en koudetolerant. Proteolytische en lipolytisch bederf van pekel,
gepekelde waren, zuivelproducten (kazen), appelsiensapconcentraat.
Kluyveromyces. Sterke fermentatie van suikers, inclusief lactose en beta-galactosidase
pos. Veroorzaakt bederf van kaas.
Pichia. Fermentatief. Sommige soorten zijn xerotolerant4. Bederf van zuurkool en
sensorische afwijkingen in wijn.
Rhodotorula. De meeste soorten produceren een roos/rood of oranje pigment. Het
genus omvat meerdere psychrotrofe soorten en stammen, die worden aangetroffen op
4
Organismen kan zich ontwikkelen bij lage Aw en/of in droge omstandigheden en/of hoge
osmotisch druk.
,vers gevogelte, garnalen, vis, en rundvlees. Sommige op het oppervlak van boter en
andere zuivelproducten.
Saccharomyces cerevisiae. Geen fermentatie van lactose, wel van glucose -> CO2 en
ethanol. Alle bakkers-, bier-, wijn- en champagnegisten. Produceren geen sporen.
Saccharomyces kan geïsoleerd worden uit tal van levensmiddelen maar veroorzaakt
zelden bederf. Algemeen zeer nuttige gist.
Zygosaccharomyces. Sterke fermentatie van suikers. Bederf (met gasvorming!) van bv.
fruitpulp, fruitconcentraten, honing, marsepein, snoepgoed. Deze gist kan groeien tot pH 1.8,
dus weinig zuurgevoelig, en is resistent aan de bewaarmiddelen benzoëzuur en
sorbinezuur. bv. mayonaise en salad dressings
3 Groei en vermenigvuldiging van micro-
organismen
3.1 Inleiding
Groei: het continue proces wegens de toename van het celvolume van de
individuele cel. Wanneer men spreekt over groei bij mo, bedoelt men meestal de
groei van de populatie.
Vermenigvuldiging: het discontinue proces wegens de verhoging van het
aantal cellen per volume-eenheid.
Groei en vermenigvuldiging leiden tot het ontstaan van een celpopulatie. Wegens
de te kleine afmetingen van de individuele cellen wordt aldus meestal de
populatiegroei of microbiële cultuur bestudeerd.
BACTERIËN: geen seksuele voortplanting, reproductie door celdeling of
binaire deling of binaire fissie of celsplijting. Het celmembraan groeit naar
binnen van uit het mesosoom en bouwt een nieuwe celwand op. De tijd
tussen twee celdelingen (= generatietijd), kan sterk variëren en bedraagt
in een gunstig milieu ongeveer 30 tot 45 minuten.
, GISTEN: aseksuele voortplanting meestal door knopvorming (en soms door
deling). Hierbij gaat een deel van het cytoplasma plaatselijk uitpuilen. Deze
uitstulping groeit verder aan en snoert zich uiteindelijk af van de moedercel.
Seksuele reproductie is een eigenschap van de echte gisten, die
grotendeels behoren bij de ascomyceten. De gistcel fungeert als ascuszak
waarin ascosporen worden gevormd. Het aantal ascosporen per cel, en de
vorm van de ascosporen zijn karakteristiek voor de soort en wordt gebruikt
bij determinatie.
SCHIMMEL: langer worden van de hyfen en het vergroten van het mycelium
=> hyfale extensie. Reproductie door ongeslachtelijke voortplanting
(mitose) met vorming van mitosporen of geslachtelijke voortplanting
(meiose) door versmelting van gespecialiseerde hyfen met vorming van
meiosporen. Een spore kan onder optimale condities uitgroeien tot een hyfe
en verder tot een mycelium.
Asekuele schimmelsporen: gevormd aan de uiteinde van gespecialieerde
hyfen = reproductieve hyfen, op verschillende manieren:
- op conidioforen => conidiosporen
- in sporangium => sporangiosporen
- door fragmentatie van hyfen
Seksuele schimmelsporen:
- ontstaan door geslachtelijke voortplanting: wanneer gespecialeerde hyfen
versmelten of op alternatieve manieren
- in of op speciale organen gevormd = vruchtlichamen
