Mikroorganizmaların Sınıflandırılması

Konu Anlatımı

Mikroorganizmaların Sınıflandırılması

Gıda mikrobiyolojisinde mikroorganizmaların sınıflandırılması, ürünün taşıdığı riski önceden kestirmenin temel adımıdır. Sınıflandırmada bakteriler, mayalar, küfler, virüsler ve protozoalar; hücre yapısı, ölçü, görünüm, boyama özelliği, hareket, spor oluşturma ve üreme sıcaklığı gibi ölçütlerden yararlanılır. Bu bölümde mikroorganizmaların sınıflandırılması ilkesi, ölçütler ve uygulama adımları ele alınmaktadır.

1. Ne Öğreneceğiz ve Ön Bilgi

Bu konuyu öğrenmek için önce hücrenin temel yapı birimlerini tanımak gerekir. Hücre zarı, sitoplazma, çekirdek ve organeller kavramları ön bilgi olarak kullanılacaktır. Ayrıca mikrometre ve nanometre gibi ölçü birimleri ile ışık mikroskobunda görüntülenebilen en küçük yapılar hakkında temel bilgi yeterlidir.

• Mikroorganizmaların hücreli mi hücre dışı mı olduğunu ayırt etmek
• Bakteri, maya, küf ve virüs gruplarını kendine özgü özelliklerle tanımak
• Gram boyama, spor varlığı ve ölçü bilgisiyle laboratuvar ayrımını yapmak
• Sınıflandırma sonucunun üretim ve kalite kararına nasıl bağlandığını açıklamak

Sınıflandırma yalnızca adlandırma değildir. Hangi grubun hastalık yaptığı, hangi grubun bozulmaya yol açtığı ve hangi grubun ısı işlemleriyle yok edilebileceği bilgisi doğrudan üretim kararlarına bağlanır. Sınıflandırma ile uygulama arasındaki bu bağ konunun asıl önemini oluşturur.

2. Temel Kavramlar ve Sınıflandırma

Sınıflandırmanın ilk basamağı hücresel yapıdır. Bakteriler prokaryottur: zarla çevrili çekirdekleri ve zarlı organelleri yoktur, kalıtsal madde sitoplazma içinde bir bölgede toplanır. Maya, küf ve protozoalar ise ökaryottur; zarlı çekirdek, mitokondri ve endoplazmik retikulum taşırlar. Virüsler ise hücre dışıdır: yalnız nükleik asit ve protein kılıftan oluşur, ribozomları yoktur.

Ölçü ölçütü sınıflandırmayı destekler. Bakteri hücreleri 0,5-2 mikrometre bandında yer alırken mayalar 5-10 mikrometre boya ulaşır. Küf hifleri ince iplikçiklerdir ve birbirleriyle birleşerek miçelyum oluşturur. Virüsler ise 20-300 nanometre ölçüsündedir ve ışık mikroskobunda çoğu zaman ancak elektron mikroskobunda seçilebilir.

Şekil ölçütünde bakteriler küre biçiminde kok, çubuk biçiminde basil, kıvrık veya sarmal biçimde spiril olarak adlandırılır. Boyama ölçütünde Gram pozitif bakteriler kalın peptidoglikan tabakası sayesinde kristal viyole boyasını tutar ve mor görünür; Gram negatif bakteriler ince duvarlı olduklarından yıkama sonrasında safraninle pembe görünür.

1. Spor oluşturma ölçütü: bazı bakteriler uygun koşullarda dayanıklı endospor yapar, maya ve küflerde bu yapı görülmez.
2. Hareket ölçütü: hareketli bakterilerde flagel, yapışma ve alıcı görevini taşıyan yapılar bulunur.
3. Oksijen ihtiyacı ölçütü: aerob, anaerob ve fakültatif anaerob olarak ayrılır.
4. Üreme sıcaklığı ölçütü: psikrofil, mezofil ve termofil grupları belirlenir.

Mayalar tek hücreli oldukları için tomurcuklanarak çoğalır ve çeperleri kitin ile glukan bakımından zengindir. Küfler ise çok hücrelidir; hifler uçlarından uzayla büyür ve uygun koşullarda spor oluşturur. Protozoalar tek hücreli ökaryottur ve gıda yoluyla bulaşan formları mide asidine dayanıklı kist biçimindedir.

3. Basit Örnek ve Adım Adım Çözüm

Bir gıda numunesinde görülen mikroorganizmanın grubunu belirlemek üç adımda yürütülür. İlk adımda hücreli olup olmadığına bakılır; görüntüde hücre sınırı ve organel varsa ökaryot düşünülür. İkinci adımda ölçü karşılaştırması yapılır, grup mikrometre ölçeğinde mi yoksa nanometre ölçeğinde mi yer alır. Üçüncü adımda yapı özelliklerine bakılır.

Örnek: Bir kültürde tek tek ve yuvarlak hücreler görülüyor, hücreler çubuk biçiminde değil; ayrıca hücreler birbirine bağlı iplikçikler oluşturmuyor.

Çözüm: Tek tek yuvarlak hücreler ve iplikçik bulunmaması mayayı düşündürür. Bakteri ölçeğinden daha geniş olan bu hücrelerde çekirdek ve mitokondri bulunması ökaryot yapıyı doğrular. Sonuç olarak numune maya grubuna ait kabul edilir ve değerlendirme maya sorunlarına göre yapılır.

4. İleri Örnek ve Saha Uygulaması

Saha uygulamasında sınıflandırma, üretim hattının hangi noktasında risk olduğunu göstermek için kullanılır. Konserve üretiminde spor yükümlülüğü bulunduğunda ürüne pastörizasyon yerine sterilizasyon uygulanmalı ve işlem kaydıyla kanıtlanmalıdır. Soğuk zincirle taşınan ürünlerde ise psikrotrof bakterilerin üreyebileceği sıcaklık aralığı göz önüne alınır.

Küf sınıflandırmasında koloninin görünümü, spor rengi ve hif yapısı birlikte değerlendirilir. Pamuksu ve hızlı yayılan koloni küf grubuna işaret eder; sporları rüzgârla taşınarak komşu ürünleri riske atabilir. Maya kolonileri ise daha yuvarlak ve pürüzsüz görünür, bakterilerinki küçük ve düz kenarlıdır.

5. Karşılaştırma Tablosu ve Denetim

Denetimde ölçütler sırayla uygulanır ve bulgular kayda geçirilir. Kayıtta örnek kodu, kullanılan yöntem, gözlenen özellikler ve varılan sonuç bulunmalıdır. Böylece ileride benzer bir olayda karşılaştırma yapılabilir ve karar süreci izlenebilir olur.

6. Sık Yapılan Hatalar, Özet ve Kendini Dene

En sık görülen hata, virüsü hücresel bir organizma gibi düşünmektir. Virüsler kültür ortamında tek başına üreyemez, bu nedenle saf kültür çalışmalarında görülmezler. İkinci hata, maya ve küfü aynı grup saymaktır; aralarındaki tek hücreli ve çok hücreli farkı sınıflandırmayı doğrudan etkiler. Üçüncü hata ise sporu kalıcı direnç sanmaktır; spor yaşamı sürdüren bir yapıdır ve uygun koşulda çimlenir.

Özetle sınıflandırma hücre yapısıyla başlar, ölçü ve şekil ölçütleriyle desteklenir, boyama ile spor bilgisiyle tamamlanır. Öğrenme hedeflerine ulaşmak için üç kontrol yapılabilir: bir virüsün neden hücre dışı sayıldığını açıklamak, bir endosporun ısı direncini nasıl kazandırdığını anlatmak ve bir numunenin maya mı küf mü olduğunu gerekçesiyle belirlemek.