Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Zuurdesem onder de microscoop onthult microben die generaties lang zijn gekweekt

Krediet:Pixabay/CC0 Publiek Domein

Zuurdesem is het oudste soort gezuurd brood in de geschiedenis, en mensen eten het al duizenden jaren. De componenten voor het maken van een zuurdesemstarter zijn heel eenvoudig:bloem en water. Door ze te mengen ontstaat een levende cultuur waarin gist en bacteriën de suikers in de bloem fermenteren, waardoor bijproducten ontstaan ​​die zuurdesem zijn karakteristieke smaak en geur geven. Zij zorgen er ook voor dat het rijst als er geen andere rijsmiddelen aanwezig zijn.



Mijn zuurdesemstarter, liefkozend de ‘Fosters’-starter genoemd, werd aan mij doorgegeven door mijn grootouders, die hem ontvingen van de kamergenoot van mijn grootmoeder op de universiteit. Het heeft mij gedurende mijn hele academische carrière door het hele land gevolgd, van mijn bachelor in New Mexico tot mijn graduate school in Pennsylvania en postdoctoraal werk in Washington.

Momenteel bevindt het zich in het Midwesten, waar ik als senior onderzoeksmedewerker aan de Ohio State University werk en samenwerk met onderzoekers om monsters te karakteriseren op een breed scala aan gebieden, variërend van voedingswetenschappen tot materiaalwetenschappen.

Als onderdeel van een van de microscopiecursussen die ik aan de universiteit geef, besloot ik de microbiële gemeenschap in de zuurdesemstarter van mijn familie nader te bekijken met de microscoop die ik bij mijn dagelijkse onderzoek gebruik.

Scanning-elektronenmicroscopen

Scanning-elektronenmicroscopie, of SEM, is een krachtig hulpmiddel dat het oppervlak van monsters op nanometerschaal in beeld kan brengen. Ter vergelijking:een mensenhaar is tussen de 10 en 150 micrometer groot, en SEM kan kenmerken waarnemen die 10.000 keer kleiner zijn.

Omdat SEM elektronen gebruikt in plaats van licht voor beeldvorming, zijn er beperkingen aan wat met de microscoop kan worden afgebeeld. Monsters moeten elektrisch geleidend zijn en bestand zijn tegen de zeer lage druk in een vacuüm. Omgevingen met lage druk zijn over het algemeen ongunstig voor microben, omdat deze omstandigheden ervoor zorgen dat het water in de cellen verdampt, waardoor hun structuur vervormt.

Om monsters voor SEM-analyse voor te bereiden, gebruiken onderzoekers een methode die 'kritisch puntdrogen' wordt genoemd en waarbij het monster zorgvuldig wordt gedroogd om ongewenste artefacten te verminderen en fijne details te behouden. Het monster wordt vervolgens bedekt met een dunne laag iridiummetaal om het geleidend te maken.

Een zuurdesemstarter verkennen

Omdat zuurdesemstarters worden gemaakt van wilde gist en bacteriën in de bloem, ontstaat er een gunstige omgeving waarin veel soorten microben kunnen floreren. Er kunnen meer dan 20 verschillende soorten gist en 50 verschillende soorten bacteriën in een zuurdesemstarter zitten. De meest robuuste worden de dominante soort.

U kunt de microbiële complexiteit van zuurdesemstarter visueel observeren door de verschillende componenten in beeld te brengen die variëren in grootte en morfologie, inclusief gist en bacteriën. Voor een volledig begrip van alle diversiteit die aanwezig is in de starter zou echter een volledige gensequencing nodig zijn.

Het hoofdbestanddeel dat de startertextuur geeft, zijn zetmeelkorrels uit de bloem. Deze korrels zijn herkenbaar als relatief grote bolvormige structuren met een diameter van ongeveer 8 micrometer.

De gist, die rood gekleurd is, geeft aanleiding tot het zuursel. Terwijl de gist groeit, fermenteert hij suikers uit de zetmeelkorrels en komen er koolstofdioxidebellen en alcohol vrij als bijproducten die het deeg doen rijzen. Gist heeft over het algemeen een grootte van 2 tot 10 micrometer en is rond tot langwerpig van vorm. Er zijn twee verschillende gisttypen zichtbaar:één die bijna rond is, linksonder, en een andere die langwerpig is, rechtsboven.

Bacteriën, blauw gekleurd, metaboliseren suikers en geven bijproducten vrij, zoals melkzuur en azijnzuur. Deze bijproducten werken als conserveermiddel en geven de starter zijn kenmerkende zure geur en smaak. Bacteriën hebben pilachtige vormen van ongeveer 2 micrometer groot.

De volgende keer dat je zuurdesembrood of zuurdesemwafels eet (probeer ze, ze zijn heerlijk!), kun je de rijke reeks micro-organismen visualiseren die elk stuk zijn kenmerkende smaak geven.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.