Levensmiddelenmicrobiologie
Hoofdstuk 1: inleiding: wat is levenmiddelenmicrobiologie
Micro-organismen à 1e levende organismen op aarde
Micro-organismen à omnipresent op onze planeet
Micro-organismen à in levensmiddelen kunnen ze 3 rollen opnemen:
• The good: nuttige
o Gewenste en gunstige veranderingen teweeg brengen
o Vb. fermentatie van levensmiddelen (door bact. / gisten / schimmels)
o Toegevoegd als starterscultuur
o Gewenste smaak en aroma geven
o Fermentatie = vaak ook bescherming tegen bederf- en pathogene MO
• The bad: pathogenen
o Oorzaak van voedselinfecties en –vergiftigingen
o Afhankelijk van oa. Aard van betrokken pathogeen en gevoeligheid van het slachtoffer
• The ugly: bedervers
o Van nature onvermijdelijk deel van voedsel van mens en dier
o MO gebruiken ons voedsel als voedingsbron
o Wijzigen de samenstelling, structuur, smaak van het voedsel
o Leidt uiteindelijk tot bederf
Schadelijke micro-organismen in levensmiddelen
• Ziekteverwekkende micro-organismen (pathogenen)
o Zijn virulent
o Voedselinfecties, voedselintoxicaties en toxi-infecties
• Bederfveroorzakende
o Veroorzaken bederf van landbouwgrondstoffen en levensmiddelen
o à kwaliteitsverlies en economisch verlies
Nuttige micro-organismen in levensmiddelen
• Bij bereiding en bewaring van levensmiddelen via fermentatieprocessen:
o Bier, brood en wijn (gisten)
o Kaas, salami, yoghurt, boter, zuurkool (melkzuurbacteriën)
o Schimmelkazen (schimmels)
Belang en kennis levensmiddelenmicrobiologie
• Kwaliteit en veiligheid van voedsel verzekeren
o Voor het “beheersen” van micro-organismen in voedsel houdt men zich bezig met
verschillende aspecten:
§ Systematische studie van MO
§ Factoren die de groei, overleving en afsterven van MO bepalen
§ Microbiologische analyse
§ HACCP = hazard analysis critical control points
§ Microbiologische criteria voor (groepen van) levensmiddelen
, 1. Systematische studie van MO
• MO die voedselbederf, -infectie, -vergiftiging kunnen veroorzaken
• Welke MO?
• Voorkomen en transmissie
• Mechanisme van pathogeniciteit
• Interacties tussen verschillende MO
2. Factoren die de groei, overleving en het afsterven van de MO bepalen:
• Specifieke groeivereisten: temp, Aw waarde, O2,…
• Weerstandigheid tegen ongunstige omstandigheden
• Weerstandigheid tegen inactivatieprocessen
DEZE FACTOREN VORMEN DE GRONDSLAG VOOR DE KEUZE VAN EEN
CONSERVERINGSPROCES EN EEN BEWAARREGIME
3. Microbiologische analyse
• Staalafname en interpretatie van de analyseresultaten
4. HACCP
5. Microbiologische citeria voor (groepen van) levensmiddelen
Hoofdstuk 2: classificatie van de micro-organismen
Waarom classificatie?
• Rijk (animalia)
• Phylum (chordata)
• Klasse (mammalia)
• Orde (proboscidea)
• Family (elephantidea)
• Genus (loxodonta / elephas)
1. Classificatie van bacteriën
Definities
• Taxonomie: wetenschap van biologische classificatie en het ordenen van organismen in groepen
(taxa, taxon)
• Taxon = een groep organismen
• Nomenclatuur: toekennen van namen aan taxonomische groepen en organismen die tot die taxa
behoren = naamgeving
• Identificatie: karakterisatie van een ongekend organisme en determinatie van het taxon waartoe
het behoort
• Systematiek: studie van de diversiteit en verwantschappen tussen MO
! GEEN STATISCH MAAR DYNAMISCH GEGEVEN. VOORTDUREND EVOLUTIE EN ONTDEKKING NIEUWE
SPECIES
Doel van een classificatie
• = manier om info over een organisme samen te vatten
• soort databank waarbij info over een organisme eigenlijk vervat zit in zijn plaats in het systeem
• plaats wordt weergegeven door de naam vh organisme
• in staat zijn om nieuwe isolaten toe te wijzen aan een bepaald taxon of eventueel een nieuw taxon
onder te brengen op basis van hun eigenschappen
• uiteindelijk is het de bedoeling van een algemene classificatie van bacteriën om ook het ontstaan
van de bacteriën en hun evolutionaire verwantschap weer te geven
• PHYLOGENETISCHE CLASSIFICATIE: dwz. Dat bacteriën in één groep worden geplaatst omdat ze een
gemeenschappelijke evolutie achter de rug hebben
,Indelingscriteria voor micro-organismen
• 1ste manier van indelen: gebasseerd op morfologische en cultuurkenmerken:
o Celmorfologie onder de microscoop
§ Vorm en groote van cellen tijdens levenscyclus
§ Aan- of afwezigheid van flagellen en de wijze waarop aan de cel gehecht
o Koloniemorfologie op een vaste voedingsbodem
Indelingscriteria voor bacteriën
• Voor bacteriën al snel nood aan meer kenmerken dan enkel morfologische en cultuurkenmerken
o Macroscopische eigenschappen:
§ Gramkleuring
o Biochemische eigenschappen
§ Vergisting van diverse organische verbindingen zoals: glucose, lactose, citraat,
zetmeel,…
§ Zuurstofbehoefte: aëroob, anaëroob, facultatief anaëroob
§ Aanwezigheid van specifieke enzymen bv. katalase, oxidase
Gramnegatieve bacteriën (altijd staafjes)
1. Glucose afbraak fermentatief
a. Oxidase +
b. Oxidase –
• Enterobacteriaceae
o Esherichia
2. Glucose afbraak oxidatief of geen afbraak
a. Odixase +
• Pseudomonas
b. Oxidase –
• Xanthomonas
Grampositieve bacteriën
1. Endosporen
a. Aeroob/catalase +
• Bacillus
b. Anaeroob/catalase –
• Clostridium
2. Geen endosporen
a. Coccen
i. Catalase +
1. Glucose afbraak oxidatief of geen afbraak
§ Micrococcus
2. Glucose afbraak fermentatief
§ Staphylococcus
ii. Catalase –
o Streptococcus
b. Staafjes
i. Catalase +
o Listeria
ii. Catalase –
o Lactobacillus
, c. Onregelmatige vorm, pleofmorf
i. Aeroob
o Microbacterium
ii. Facultatief anaeroob, aerotolerant, anaeroob
o bifidobacterium
Klassieke bacteriële taxonomie
• Steunt traditioneel op de bepaling van fenotypische eigenschappen:
o Hoe een bacterie eruit ziet: afmetingen, vorm
o Celwandsamenstelling (gramkleuring) morfologische eigenschappen
o Energiemetabolisme
o Fermentatieproductprofielen biochemische eigenschappen
o Enzympatroon
o Fysiologische eigenschappen
o Beweeglijkheid
o Andere bv. antibioticagevoeligheid
Onbekende bacterie à verschillende fenotypische kenmerken bepalen à al de verzamelde info gebruiken
om het organisme te identificeren tot op een bepaald niveau bv. speciesniveau
Moderne bacteriële taxonomie
• Combineert fenotypische eigenschappen met genetische en moleculaire eigenschappen
• à moleculaire taxonomie / chemotaxonomie
• = indeling van de MO in groepen op basis van chemische analyses van één of meer celbestanddelen
(DNA, eiwitten, antigenen,…) op moleculair niveau
1. DNA gebasseerde methoden (= genotypische methoden)
a. Samenstelling van het DNA of RNA (vb. 165 rRNA)
2. Eiwitonderzoek (protein profiling)
3. Vetzuuranalyse (lipid profiling)
4. Immunologische methoden: antilichaam- antigen reactie
Nomenclatuur
• = naamgeving
• Wetenschappelijke benaming van MO gebeurt volgend het binaire systeem van Linnaeus:
§ Elk MO heeft 2 latijnse namen (cursief gedrukt!)
• 1e naam = geslachtsnaam of genusnaam (hoofdletter)
• 2e naam= speciesnaam (kleine letter)
vb. Escherichia coli
• Vaak worden beschrijvende triviale namen gebruikt: melkzuurbacteriën, methaanvergistende
bacteriën, sporenvormende bacteriën, … (niet cursief gedrukt!)
2. Classificatie van de schimmels
• Schimmels < fungi
• 3 belangrijke groepen van fungi: schimmels, gisten en paddestoelen
• Indeling fungi in hoofdzaak op basis van morfologische eigenschappen (vb. septa, pigmenatatie,
type (a)seksuele sporen,…)
• Fungi ingedeeld in 5 phyla:
o Chytridiomycota
o Zygomycota lagere fungi (zonder septa)
Hoofdstuk 1: inleiding: wat is levenmiddelenmicrobiologie
Micro-organismen à 1e levende organismen op aarde
Micro-organismen à omnipresent op onze planeet
Micro-organismen à in levensmiddelen kunnen ze 3 rollen opnemen:
• The good: nuttige
o Gewenste en gunstige veranderingen teweeg brengen
o Vb. fermentatie van levensmiddelen (door bact. / gisten / schimmels)
o Toegevoegd als starterscultuur
o Gewenste smaak en aroma geven
o Fermentatie = vaak ook bescherming tegen bederf- en pathogene MO
• The bad: pathogenen
o Oorzaak van voedselinfecties en –vergiftigingen
o Afhankelijk van oa. Aard van betrokken pathogeen en gevoeligheid van het slachtoffer
• The ugly: bedervers
o Van nature onvermijdelijk deel van voedsel van mens en dier
o MO gebruiken ons voedsel als voedingsbron
o Wijzigen de samenstelling, structuur, smaak van het voedsel
o Leidt uiteindelijk tot bederf
Schadelijke micro-organismen in levensmiddelen
• Ziekteverwekkende micro-organismen (pathogenen)
o Zijn virulent
o Voedselinfecties, voedselintoxicaties en toxi-infecties
• Bederfveroorzakende
o Veroorzaken bederf van landbouwgrondstoffen en levensmiddelen
o à kwaliteitsverlies en economisch verlies
Nuttige micro-organismen in levensmiddelen
• Bij bereiding en bewaring van levensmiddelen via fermentatieprocessen:
o Bier, brood en wijn (gisten)
o Kaas, salami, yoghurt, boter, zuurkool (melkzuurbacteriën)
o Schimmelkazen (schimmels)
Belang en kennis levensmiddelenmicrobiologie
• Kwaliteit en veiligheid van voedsel verzekeren
o Voor het “beheersen” van micro-organismen in voedsel houdt men zich bezig met
verschillende aspecten:
§ Systematische studie van MO
§ Factoren die de groei, overleving en afsterven van MO bepalen
§ Microbiologische analyse
§ HACCP = hazard analysis critical control points
§ Microbiologische criteria voor (groepen van) levensmiddelen
, 1. Systematische studie van MO
• MO die voedselbederf, -infectie, -vergiftiging kunnen veroorzaken
• Welke MO?
• Voorkomen en transmissie
• Mechanisme van pathogeniciteit
• Interacties tussen verschillende MO
2. Factoren die de groei, overleving en het afsterven van de MO bepalen:
• Specifieke groeivereisten: temp, Aw waarde, O2,…
• Weerstandigheid tegen ongunstige omstandigheden
• Weerstandigheid tegen inactivatieprocessen
DEZE FACTOREN VORMEN DE GRONDSLAG VOOR DE KEUZE VAN EEN
CONSERVERINGSPROCES EN EEN BEWAARREGIME
3. Microbiologische analyse
• Staalafname en interpretatie van de analyseresultaten
4. HACCP
5. Microbiologische citeria voor (groepen van) levensmiddelen
Hoofdstuk 2: classificatie van de micro-organismen
Waarom classificatie?
• Rijk (animalia)
• Phylum (chordata)
• Klasse (mammalia)
• Orde (proboscidea)
• Family (elephantidea)
• Genus (loxodonta / elephas)
1. Classificatie van bacteriën
Definities
• Taxonomie: wetenschap van biologische classificatie en het ordenen van organismen in groepen
(taxa, taxon)
• Taxon = een groep organismen
• Nomenclatuur: toekennen van namen aan taxonomische groepen en organismen die tot die taxa
behoren = naamgeving
• Identificatie: karakterisatie van een ongekend organisme en determinatie van het taxon waartoe
het behoort
• Systematiek: studie van de diversiteit en verwantschappen tussen MO
! GEEN STATISCH MAAR DYNAMISCH GEGEVEN. VOORTDUREND EVOLUTIE EN ONTDEKKING NIEUWE
SPECIES
Doel van een classificatie
• = manier om info over een organisme samen te vatten
• soort databank waarbij info over een organisme eigenlijk vervat zit in zijn plaats in het systeem
• plaats wordt weergegeven door de naam vh organisme
• in staat zijn om nieuwe isolaten toe te wijzen aan een bepaald taxon of eventueel een nieuw taxon
onder te brengen op basis van hun eigenschappen
• uiteindelijk is het de bedoeling van een algemene classificatie van bacteriën om ook het ontstaan
van de bacteriën en hun evolutionaire verwantschap weer te geven
• PHYLOGENETISCHE CLASSIFICATIE: dwz. Dat bacteriën in één groep worden geplaatst omdat ze een
gemeenschappelijke evolutie achter de rug hebben
,Indelingscriteria voor micro-organismen
• 1ste manier van indelen: gebasseerd op morfologische en cultuurkenmerken:
o Celmorfologie onder de microscoop
§ Vorm en groote van cellen tijdens levenscyclus
§ Aan- of afwezigheid van flagellen en de wijze waarop aan de cel gehecht
o Koloniemorfologie op een vaste voedingsbodem
Indelingscriteria voor bacteriën
• Voor bacteriën al snel nood aan meer kenmerken dan enkel morfologische en cultuurkenmerken
o Macroscopische eigenschappen:
§ Gramkleuring
o Biochemische eigenschappen
§ Vergisting van diverse organische verbindingen zoals: glucose, lactose, citraat,
zetmeel,…
§ Zuurstofbehoefte: aëroob, anaëroob, facultatief anaëroob
§ Aanwezigheid van specifieke enzymen bv. katalase, oxidase
Gramnegatieve bacteriën (altijd staafjes)
1. Glucose afbraak fermentatief
a. Oxidase +
b. Oxidase –
• Enterobacteriaceae
o Esherichia
2. Glucose afbraak oxidatief of geen afbraak
a. Odixase +
• Pseudomonas
b. Oxidase –
• Xanthomonas
Grampositieve bacteriën
1. Endosporen
a. Aeroob/catalase +
• Bacillus
b. Anaeroob/catalase –
• Clostridium
2. Geen endosporen
a. Coccen
i. Catalase +
1. Glucose afbraak oxidatief of geen afbraak
§ Micrococcus
2. Glucose afbraak fermentatief
§ Staphylococcus
ii. Catalase –
o Streptococcus
b. Staafjes
i. Catalase +
o Listeria
ii. Catalase –
o Lactobacillus
, c. Onregelmatige vorm, pleofmorf
i. Aeroob
o Microbacterium
ii. Facultatief anaeroob, aerotolerant, anaeroob
o bifidobacterium
Klassieke bacteriële taxonomie
• Steunt traditioneel op de bepaling van fenotypische eigenschappen:
o Hoe een bacterie eruit ziet: afmetingen, vorm
o Celwandsamenstelling (gramkleuring) morfologische eigenschappen
o Energiemetabolisme
o Fermentatieproductprofielen biochemische eigenschappen
o Enzympatroon
o Fysiologische eigenschappen
o Beweeglijkheid
o Andere bv. antibioticagevoeligheid
Onbekende bacterie à verschillende fenotypische kenmerken bepalen à al de verzamelde info gebruiken
om het organisme te identificeren tot op een bepaald niveau bv. speciesniveau
Moderne bacteriële taxonomie
• Combineert fenotypische eigenschappen met genetische en moleculaire eigenschappen
• à moleculaire taxonomie / chemotaxonomie
• = indeling van de MO in groepen op basis van chemische analyses van één of meer celbestanddelen
(DNA, eiwitten, antigenen,…) op moleculair niveau
1. DNA gebasseerde methoden (= genotypische methoden)
a. Samenstelling van het DNA of RNA (vb. 165 rRNA)
2. Eiwitonderzoek (protein profiling)
3. Vetzuuranalyse (lipid profiling)
4. Immunologische methoden: antilichaam- antigen reactie
Nomenclatuur
• = naamgeving
• Wetenschappelijke benaming van MO gebeurt volgend het binaire systeem van Linnaeus:
§ Elk MO heeft 2 latijnse namen (cursief gedrukt!)
• 1e naam = geslachtsnaam of genusnaam (hoofdletter)
• 2e naam= speciesnaam (kleine letter)
vb. Escherichia coli
• Vaak worden beschrijvende triviale namen gebruikt: melkzuurbacteriën, methaanvergistende
bacteriën, sporenvormende bacteriën, … (niet cursief gedrukt!)
2. Classificatie van de schimmels
• Schimmels < fungi
• 3 belangrijke groepen van fungi: schimmels, gisten en paddestoelen
• Indeling fungi in hoofdzaak op basis van morfologische eigenschappen (vb. septa, pigmenatatie,
type (a)seksuele sporen,…)
• Fungi ingedeeld in 5 phyla:
o Chytridiomycota
o Zygomycota lagere fungi (zonder septa)
