Toegepaste Microbiologie
Inhoudstafel
1 Inleiding............................................................................................................ 2
1.1 Herhaling: classificatie, groeivoorwaarden, metabolisme, structuur .............. 2
1.2 Groei ......................................................................................................... 8
2 Voedselveiligheid ............................................................................................ 12
2.1 Voedselbederf .......................................................................................... 12
2.2 Voedsel gebonden pathogenen ................................................................. 15
2.3 Conservering ............................................................................................ 19
2.4 HACCP .................................................................................................... 22
3 Omgeving ....................................................................................................... 25
3.1 Cycli ........................................................................................................ 26
3.2 Biofilms ................................................................................................... 26
3.3 Bodem ..................................................................................................... 31
3.4 Water....................................................................................................... 34
3.5 Lucht ....................................................................................................... 38
4 Industriële fermentaties ................................................................................... 39
4.1 Algemene beschouwingen ........................................................................ 39
4.2 Toepassingen ........................................................................................... 42
5 Addendum: Technieken ................................................................................... 47
1
,1 Inleiding
1.1 Herhaling: classificatie, groeivoorwaarden, metabolisme,
structuur
De manier waarop (micro-)organismen worden ingedeeld worden kennen, en de
grote lijnen daarvan zelf weergeven.
Eukaryoten = cel met kern van planten en dieren (planten, dieren, fungi en protisten)
Prokaryoten = cel zonder kern (bacteriën en archaea)
Fylogenetisch: Hoe verder van elkaar, hoe minder ze op elkaar lijken.
Vergelijking NZ-sequentie: belangrijke eigenschap – hoeveel aanwezig?
Naamgeving: Genus species
Taxonomie: domein – rijk – stam – klasse – orde – familie – geslacht – soort
Archaea: geen peptidoglycaan in celwand (bacteriën wel), zeer diverse groep, niet
pathogeen, kunnen gevonden worden onder extreme omstandigheden = extremofielen
• Halofiel = hoge concentratie zout
• (Hyper)thermofiel = hoge temperaturen
• Acidofiel = lage pH (zuur)
• Osmofiel = hoge suikerconcentratie
Methanogeen = strikt anaerobe archaea die CH4 produceren als eindproduct door H2
(energiebron) te combineren met CO2 (C-bron)
2
,(De namen van) de belangrijkste (groepen) micro-organismen kennen.
Eukaryoten
Fungi
• Saccharomyces cerevisiae (gist)
Prokaryoten
Bacteriën - Proteobacteria = gramnegatieve staafjes en kokken
Enterobacteriaceae / Enterobacterales = fermenteren glucose tot zure eindproducten
(andere gramnegatieve bacteriën kunnen dat niet)
• Escherichia coli = meest bestudeerd / indicator fecale verontreiniging / sommige
stammen zijn pathogeen1
• Salmonella = allemaal pathogeen
Pseudomonas = gramnegatieve staven met een strikt aeroob metabolisme (aerobe
afbraak)
Rhizobium = vlinderbloemigen / N2 fixatie / vorming wortelknolletjes of nodules
Agrobacterium = ‘crown gall’
Campylobacter = gevogelte
Legionella = komt voor in water, groeit uitstekend in warm water
Bacteriën - grampositieven
Firmicutes = grampositief, laag G+C gehalte
Endosporenvormers
• Bacillus = aeroob
• Clostridium = anaeroob
• Staphylococcus aureus = veel verschillende infecties
• Listeria monocytogenes = voedselinfecties / psychrotroof2
1
Pathogeen = ziekteverwekker
2
Psychrotroof = kunnen groeien bij lage temperaturen (0-7°C), optimale groeitemperatuur 20-30°C
3
, Melkzuurbacteriën (LAB) = grampositieve, niet-sporenvormende staven en kokken die
melkzuur produceren als enigste of belangrijkste eindproduct van fermentatie
• Streptococcus
• Enterococcus
• Lactococcus
• Lactobacillus
Mycoplasma = groep bacteriën die geen celwand hebben
Acinobacteria = grampositief, hoog G+C gehalte
• Bifidobacterium
• Mycobacterium
• Streptomyces
Fotosynthetiserende paarse en groene bacteriën
Cyanobacteria (ook fotosynthese)
Verschillende begrippen die gebruikt worden om voedingsvereisten en
groeivoorwaarden (zuurstofconcentratie, temperatuur, wateractiviteit en pH)
beschrijven, uitleggen en gebruiken.
Heterotroof = een organisme dat zelf geen voedsel kan maken, maar afhankelijk is van
het eten/opnemen van organische materiaal van andere organismen voor energie en
bouwstoffen.
Autotroof = een organisme dat zelf zijn voedsel kan produceren uit anorganische stoffen
(bv. CO2) met behulp van energie uit de omgeving.
Fototroof = een organisme dat licht gebruikt als energiebron. Met fotosynthese zet hij
anorganische stoffen om in organische voeding.
Chemotroof = een organisme dat zijn energie haalt uit de oxidatie van chemische
verbindingen ((an)organisch) in plaats van uit licht (fotosynthese).
Lithotroof = een organisme dat zijn energie uit de oxidatie van anorganische stoffen
haalt zoals mineralen in de bodem/gesteente in plaats van organische stoffen of
zonlicht.
Organotroof = een organisme dat zijn energie haalt uit de afbraak (dissimilatie) van
organische stoffen in plaats van zelf voedsel te maken.
4
Inhoudstafel
1 Inleiding............................................................................................................ 2
1.1 Herhaling: classificatie, groeivoorwaarden, metabolisme, structuur .............. 2
1.2 Groei ......................................................................................................... 8
2 Voedselveiligheid ............................................................................................ 12
2.1 Voedselbederf .......................................................................................... 12
2.2 Voedsel gebonden pathogenen ................................................................. 15
2.3 Conservering ............................................................................................ 19
2.4 HACCP .................................................................................................... 22
3 Omgeving ....................................................................................................... 25
3.1 Cycli ........................................................................................................ 26
3.2 Biofilms ................................................................................................... 26
3.3 Bodem ..................................................................................................... 31
3.4 Water....................................................................................................... 34
3.5 Lucht ....................................................................................................... 38
4 Industriële fermentaties ................................................................................... 39
4.1 Algemene beschouwingen ........................................................................ 39
4.2 Toepassingen ........................................................................................... 42
5 Addendum: Technieken ................................................................................... 47
1
,1 Inleiding
1.1 Herhaling: classificatie, groeivoorwaarden, metabolisme,
structuur
De manier waarop (micro-)organismen worden ingedeeld worden kennen, en de
grote lijnen daarvan zelf weergeven.
Eukaryoten = cel met kern van planten en dieren (planten, dieren, fungi en protisten)
Prokaryoten = cel zonder kern (bacteriën en archaea)
Fylogenetisch: Hoe verder van elkaar, hoe minder ze op elkaar lijken.
Vergelijking NZ-sequentie: belangrijke eigenschap – hoeveel aanwezig?
Naamgeving: Genus species
Taxonomie: domein – rijk – stam – klasse – orde – familie – geslacht – soort
Archaea: geen peptidoglycaan in celwand (bacteriën wel), zeer diverse groep, niet
pathogeen, kunnen gevonden worden onder extreme omstandigheden = extremofielen
• Halofiel = hoge concentratie zout
• (Hyper)thermofiel = hoge temperaturen
• Acidofiel = lage pH (zuur)
• Osmofiel = hoge suikerconcentratie
Methanogeen = strikt anaerobe archaea die CH4 produceren als eindproduct door H2
(energiebron) te combineren met CO2 (C-bron)
2
,(De namen van) de belangrijkste (groepen) micro-organismen kennen.
Eukaryoten
Fungi
• Saccharomyces cerevisiae (gist)
Prokaryoten
Bacteriën - Proteobacteria = gramnegatieve staafjes en kokken
Enterobacteriaceae / Enterobacterales = fermenteren glucose tot zure eindproducten
(andere gramnegatieve bacteriën kunnen dat niet)
• Escherichia coli = meest bestudeerd / indicator fecale verontreiniging / sommige
stammen zijn pathogeen1
• Salmonella = allemaal pathogeen
Pseudomonas = gramnegatieve staven met een strikt aeroob metabolisme (aerobe
afbraak)
Rhizobium = vlinderbloemigen / N2 fixatie / vorming wortelknolletjes of nodules
Agrobacterium = ‘crown gall’
Campylobacter = gevogelte
Legionella = komt voor in water, groeit uitstekend in warm water
Bacteriën - grampositieven
Firmicutes = grampositief, laag G+C gehalte
Endosporenvormers
• Bacillus = aeroob
• Clostridium = anaeroob
• Staphylococcus aureus = veel verschillende infecties
• Listeria monocytogenes = voedselinfecties / psychrotroof2
1
Pathogeen = ziekteverwekker
2
Psychrotroof = kunnen groeien bij lage temperaturen (0-7°C), optimale groeitemperatuur 20-30°C
3
, Melkzuurbacteriën (LAB) = grampositieve, niet-sporenvormende staven en kokken die
melkzuur produceren als enigste of belangrijkste eindproduct van fermentatie
• Streptococcus
• Enterococcus
• Lactococcus
• Lactobacillus
Mycoplasma = groep bacteriën die geen celwand hebben
Acinobacteria = grampositief, hoog G+C gehalte
• Bifidobacterium
• Mycobacterium
• Streptomyces
Fotosynthetiserende paarse en groene bacteriën
Cyanobacteria (ook fotosynthese)
Verschillende begrippen die gebruikt worden om voedingsvereisten en
groeivoorwaarden (zuurstofconcentratie, temperatuur, wateractiviteit en pH)
beschrijven, uitleggen en gebruiken.
Heterotroof = een organisme dat zelf geen voedsel kan maken, maar afhankelijk is van
het eten/opnemen van organische materiaal van andere organismen voor energie en
bouwstoffen.
Autotroof = een organisme dat zelf zijn voedsel kan produceren uit anorganische stoffen
(bv. CO2) met behulp van energie uit de omgeving.
Fototroof = een organisme dat licht gebruikt als energiebron. Met fotosynthese zet hij
anorganische stoffen om in organische voeding.
Chemotroof = een organisme dat zijn energie haalt uit de oxidatie van chemische
verbindingen ((an)organisch) in plaats van uit licht (fotosynthese).
Lithotroof = een organisme dat zijn energie uit de oxidatie van anorganische stoffen
haalt zoals mineralen in de bodem/gesteente in plaats van organische stoffen of
zonlicht.
Organotroof = een organisme dat zijn energie haalt uit de afbraak (dissimilatie) van
organische stoffen in plaats van zelf voedsel te maken.
4
