§ 62. Бактерияларды пайдалану. Табиғаттағы және адам өміріндегі бактериялардың маңызы

Биология, 7 сынып. Оқулық: Очкур Е.А. және т.б. (Мектеп, 2025). 12 бөлім: Микробиология және биотехнология. 270–275-беттер.

Нені үйренесің

• Сүтқышқылды бактериялардың сүтті қалай айранға, йогуртқа, қымызға, шұбатқа және ірімшікке айналдыратынын түсіндіруді.
• Йогурт пен ірімшік өндірісінің кезеңдерін атап, қатты және жұмсақ ірімшіктерді ажыратуды.
• Бактериялардың табиғаттағы рөлін санауды: санитарлар, топырақтың көмекшілері, зат айналымына қатысушылар.
• Бактериялардың адамға пайдасы мен зиянына мысал келтіруді.

Ой қозғау

• Адамдар бактерияларды қандай мақсатта пайдаланады? Сүттен ашымал сүт өнімдері мен ірімшік жасайды, дәрі алады, ағынды суды тазалайды, малға азық (сүрлем) дайындайды, қырыққабатты ашытады.
• Табиғаттағы бактериялардың рөлі қандай? Олар өлі қалдықтарды ыдыратады, заттарды зат айналымына қайтарады, топырақты азотпен байытады.
• Бактериялар шаруашылыққа қандай зиян келтіруі мүмкін? Азық-түлікті бүлдіреді, өсімдіктердің, үй жануарларының және адамдардың ауруын тудырады.

🌟 Бактериялар Жерде басқа барлық тірі ағзалардан бұрын пайда болды. Олар алғашқы өсімдіктер шыққанға дейін миллиардтаған жыл бойы планетада «жұмыс істеді».

Тақырыпты талдаймыз

Биотехнология дегеніміз не

Биотехнология — ағзалардың қатысуымен жүретін биологиялық процестерді адамның мақсатына сай өзгерту арқылы өндірісте пайдалану. «Биотехнология» терминін алғаш рет 1919 жылы венгр ғалымы К. Эреки енгізді. Қазақстанда өсімдіктер биотехнологиясының негізін профессор Ізбасар Рахымбаев қалады: оның басшылығымен өсімдіктердің 2400-ден астам түрі шығарылды. Осындай жұмыстардың нәтижесінде сирек кездесетін және жойылып бара жатқан өсімдіктерді сақтап қалуға мүмкіндік туды.

Қазіргі биотехнологияның басты мақсаты — өсімдіктердің жаңа сорттарын, жануарлардың жаңа тұқымын, микроағзалардың штамдарын шығару. Оның үш негізгі бағыты бар: микробиологиялық өндіріс, жасушалық инженерия және гендік инженерия.

Ата-әжелеріміз ежелден микроағзаларды қымыз бен шұбат, айран ашытуға, құрт пен ірімшік жасауға, нан пісіруге, тері илеуге қажетті заттарды дайындауға пайдаланған.

Сүтпен бактериялар не істейді

Сүтте сүт қанты (лактоза) бар. Сүтқышқылды бактериялар онымен қоректеніп, сүт қышқылын бөледі. Қышқылдан сүт ақуыздары бір-біріне жабысып, сұйық сүт қоюланып, қышқыл болады.

Осылай ұйыған сүт, айран, қаймақ және көшпенділердің екі басты ашымал сусыны — қымыз (биенің сүтінен) және шұбат (түйе сүтінен) алынады. Қымызды Ұлы даладағы ата-бабаларымыз мыңдаған жыл бұрын-ақ ішкен.

🌟 Қымыз бен айранда бактериялардан басқа ашытқылар да еңбек етеді. Олар жеңіл «ойнақылық» пен азғантай спирт қосады. Сондықтан қымыз бен шұбаттың дәмі ерекше.

Қымыз — жылқы сүтінен алынатын ұлттық сүт өнімі. Қазақтар жүздеген жылдар көлемінде қымызды айрықша ыдыста — торсық және сабада дайындаған. Қымыздың сапасы ұйытқыға байланысты. Қымыздың бабы пісу мен сапыруға байланысты: жиі-жиі піскен қымыздың дәмі кіре береді, ал пісуі жетпеген қымыз ірімшіктеніп, суы бір бөлек, түнбасы бір бөлек болып бұзылады. Көбірек пісілсе, тіпті күшті деген қымыздың өзі жұмсарып, ішуге сүйкімді бола береді.

Ашу барысында микроағзалар түзген антибиотикалық заттарға байланысты қымыз белсенді антимикробтық қасиетке ие: ол ағзаның жұқпаға қарсы тұруын арттырады. Сүтқышқылды бактериялар ағзаға жағымды әсер ететін ішек микрофлорасын түзеді және ағзаны улайтын шіру процесін төмендетеді. Қазіргі медицинада қымызды антибиотиктермен және басқа да дәрі-дәрмектермен байланыстыра отырып, өкпе туберкулезін, бүйрек, сүйек ауруларын, ішек-қарын, жүрек-қантамырлары ауруларын емдегенде қолданып жүр.

Шұбат — түйе сүтінен алынатын ұлттық сүт өнімі. Түйені сауғаннан кейін сүтін сүзеді, салқындатады, содан кейін еменнен жасалған (бөшкеге) ыдысқа құяды. Ашытқы қосқаннан кейін жарты сағаттай араластырып, ашу үшін 10–12 сағатқа қалдырады. Шұбат та қымыз сияқты жанға дауа сусын. Түйе сүтінің емдік қасиеттері, ең алдымен, оның жоғары нәрлілігі, туберкулезден емдеуі, қант диабеті кезіндегі ем болатын инсулиннің үлкен көлемде кездесуі болып табылады. Түйе сүтінің құрамындағы май көлемі жылқы сүтінен үш есе құнарлы.

Йогурт: ашытқы және тірі бактериялар

Адамзат бактерияларды тағам өнеркәсібінде, оның ішінде ашымал сүт өнімдерін дайындауда кеңінен қолданатыны белгілі. Сүтқышқылды бактериялар сүт құрамындағы қантпен қоректеніп, сүт қышқылын түзеді. Оның әсерінен сүт қатыққа, кілегейлі майлы айранға айналады. Соңғы уақытта тұтынушылар йогуртты жиі сатып ала бастады.

«Йогурт» — түрік сөзі, «қоюландырылған» деген мағына береді. Йогуртты ашытқымен (бастамамен) жасайды: оның құрамына балғар таяқшасы (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus), термофилді стрептококк (Streptococcus thermophilus) және бифидобактериялар кіреді. «Термофилді» — «жылуды сүйетін» деген сөз.

Йогурт құрамында дәрумендердің бай жиынтығы болады: A, B₁, B₂, PP, C. Йогурттың екі түрі бар:

Сондықтан йогурт алудың екі әдісі болады: резервуарлы (ашыған сүт массасы үлкен ыдыста піседі, содан кейін құйылады) және термостатты (йогурт стақанша ішінде, жылы камерада піседі).

🌟 1910 жылы биолог Илья Мечников адам өмірін ұзарту үшін сүт қышқылынан жасалған азық-түлікті қолдану керектігін, себебі олар ішектегі шіру процесін төмендететінін айтқан.

Ірімшік: «пісірілген» сүт

Ірімшік — құрамындағы құнарлы заттар жеңіл сіңірілетін, жоғары калориялы, нәруызды өнім. Ол барлық адамдардың рационында болуы керек.

Өндірілу технологиясына қарай ірімшіктер қатты және жұмсақ болып бөлінеді, ал алу тәсіліне қарай екі басты түрі бар:

• сычужинамен ұйытылатын ірімшіктер: сүтті ерекше ферментпен ұйытады;
• ашымал (сүтқышқылды) ірімшіктер: сүтті сүтқышқылды бактериялар ашытқысымен ашытады.

Қатты ірімшік сүзбе негізінде дайындалады: ол сарысудан бөлініп алынып, жуылады және сығылады. Содан соң массаның үстін бастырып қояды. Бастырылған уақытына және бастырған заттың ауырлығына қарай ірімшіктің дәмділік сапасы жоғары және құрылымы тығыз болады. Жұмсақ ірімшік те қатты ірімшік сияқты дайындалады, бірақ оның бастырылу мерзімі қысқа. Олар ұзақ сақталмайды, себебі құрамы ылғалды болады.

Ірімшік өндіру — технологиясы күрделі процесс. Кезеңдері: сүтті ұйытуға дайындау, ірімшік дәнін өндіру, қалыптасуы, бастыру, тұздау, дайын болу және сақтау. Ірімшіктің бетқабатының бүтіндігін сақтау және онда зең саңырауқұлағы дамымауы үшін бетіне парафиннен тұратын қорғаныштық жабын жабады.

📕 Оқулықта «сүтқышқылды ферменттер қосылып (сычужина) ұйыту» деп жазылған. Бұл дәл емес: сычужина (сычуг ферменті) сүтқышқылды бактерияларға қатысы жоқ, ол — жануарлардың асқазанынан алынатын фермент. Сычужинамен ұйыту мен сүтқышқылды бактериялармен ашыту — екі бөлек тәсіл.

⚠️ Жиі кететін қате. «Ашымал» дегенді «бұзылған» деп ойлайды. Олай емес: мұнда қышқыл пайдалы бактериялардың жұмысын істейді. Бұзылған сүттен шіріген иіс шығады, қышқыл-сүт иісі емес, ал оның ішінде мүлде басқа микробтар тіршілік етеді.

Бактериялар санитарлар және бағбандар ретінде

Табиғатта бактериялардың бірнеше маңызды «мамандығы» бар. Луи Пастер олар туралы былай деген: «Шексіз ұсақ тіршілік иелерінің табиғаттағы рөлі де шексіз үлкен».

• Шіріту бактериялары — біздің ғаламшардың ерекше санитарлары. Олар жер бетінде өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының жиналуына жол бермей, оларды қарашірікке айналдырады. Олар болмаса, дала құрғақ сабақтар мен сүйектерге толып кетер еді.
• Топырақ бактериялары қарашірікті минералды заттарға дейін ыдыратып, оларды топырақтан өсімдік сіңіре алатын күйге жеткізеді.
• Түйнек бактериялары ауадағы азотты сіңіріп, топырақты азот қосылыстарымен байытады. Олар бұршақтұқымдастардың (жоңышқа, бұршақ, ноқат) тамырында тіршілік етеді. Өсімдіктерге бұл — тегін тыңайтқыш сияқты.
• Кейбір бактериялар адамның асқорыту жолында тіршілік етеді. Бұл — біздің тұрақты серіктеріміз, оларсыз ішектің қалыпты тіршілік әрекеті жүзеге аспайды.
• Цианобактериялар — бактериялардың ерекше тобы (оларды көк жасыл балдырлар деп те атайды). Олар фотосинтездейді және оттегін бөледі. Жылы көлдерде судың «гүлдеуіне» осылар себепші.

Пайда мен зиян

Бактериялар дәрі-дәрмектер, ағынды суларды тазалау, ашымал сүт өнімдері үшін қажет. Бірақ олар азық-түліктің бұзылуына алып келеді, өсімдіктерде (тамыр шіру, жапырақ дақтары), адамдар мен жануарларда ауру туғызады.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Сұраңыз: «Біздің тоңазытқышта бактериялар не істеді?» Олар йогурт, ірімшік, айран деп атайды. Сонымен бірге еске салыңыз: шикі сүт пен өңделмеген ет зиянды микробтарға байланысты қауіпті.

Өзіңді тексер

• Биотехнология дегеніміз не? Организмдердің қатысуымен жүретін биологиялық процестерді адамның мақсатына сай өзгертіп, өндірісте пайдалану.
• Биотехнологияның басты мақсатын білесіңдер ме? Өсімдіктердің жаңа сорттарын, жануарлардың жаңа тұқымын, микроағзалардың штамдарын шығару.
• Қымыз, шұбат қалай дайындалады? Қымыз — жылқы сүтінен, торсықта немесе сабада ұйытқымен ашытып, жиі сапырып дайындалады. Шұбат — түйе сүтінен: сүзеді, салқындатады, бөшкеге құйып, ашытқы қосады да, 10–12 сағат ашытады.
• Қымыз бен шұбаттың емдік қасиеттерін айтып беріңдер. Қымыз ағзаның жұқпаға қарсы тұруын арттырады, ішек микрофлорасын жақсартады, туберкулез, бүйрек, сүйек, ішек-қарын, жүрек-қантамыр ауруларын емдеуге көмектеседі. Шұбат нәрлі, туберкулезден емдейді, құрамында инсулин көп, сондықтан қант диабетіне пайдалы.
• Йогурт және ірімшік өндіруде нені негіз етіп алады? Жоғары сапалы сүтті: бөтен бактериялары мен қоспалары жоқ. Йогуртқа ашытқы (балғар таяқшасы, термофилді стрептококк, бифидобактериялар), ірімшікке сычужина немесе сүтқышқылды бактериялар қосады.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

Йогурттардың алуан түрлері туралы презентация дайындаңдар. Олардың айырмашылығына баса назар аударыңдар. (Оқулықта тапсырмада нөмір жоқ, біз оған 1-нөмір бердік.)

Қалай ойлаймыз. Йогурттарды салыстыруға болатын 3–4 белгіні таңда да, олар бойынша айырмашылықты көрсет.

Жауап үлгісі. 6 слайдтан тұратын презентация.

1. Йогурт деген не: балғар таяқшасы, термофилді стрептококк (кейде бифидобактериялармен) ашытқысымен алынған ашымал сүт өнімі.
2. «Тірі» және термиялық өңделген: біріншісінде бактериялар тірі, ішекке көмектеседі; екіншісінде оларды қыздырумен өлтірген, бірақ сақтау мерзімі ұзағырақ.
3. Өндіру тәсілдері: резервуарлы (үлкен ыдыста піседі, содан кейін құйылады) және термостатты (стақаншада піседі).
4. Майлылығы мен консистенциясы бойынша: ішуге арналған және қою, майсыздандырылған және кілегейлі.
5. Қоспалары бойынша: табиғи және жеміс-жидек толтырғыштарымен (дәрумендер мен микроэлементтер).
6. Қалай таңдау керек: сақтау мерзіміне (қысқасы — «тіріде»), құрамына және тірі дақылдар туралы жазуға қарау. Қорытынды: бактериялармен, өндіру тәсілімен және қоспаларымен ерекшеленеді.

Жауабы: 6 тармақтан тұратын презентация жоспары: анықтама, «тірі» және термиялық өңделген, өндіру тәсілдері, майлылығы, қоспалар, қалай таңдау керек.

Жадынама

• Бактериялар азық-түлік (ашымал сүт өнімдері, ірімшік), дәрі-дәрмек, ағынды суларды тазалау үшін қажет.
• Табиғатта олар зат айналымына қатысады және өсімдіктерді қоректендіреді.
• Бактериялар зиянды да болады: азық-түлікті бүлдіреді, өсімдіктер мен адамдардың ауруын тудырады.
• Цианобактериялар (көк жасыл «балдырлар») фотосинтездейді.

💡 Өзіндік талдау. Сөйлемдерді аяқта: «Қызықты болды… (қымыздың сүттен қалай шығатыны). Бүгін мен білдім… (йогуртта тірі бактериялар бар екенін). Таңғаларлығы… (бактериялардың азотты тура ауадан алатыны)».

Шағын тест