Ursachen für den Rückgang von Mikroorganismenstämmen

Mikroorganismen sind aufgrund langfristiger Einwirkung äußerer Einflüsse zwangsläufig genetischen Variationen ausgesetzt. Gerade durch das Vorhandensein dieser Variationen kann die biologische Evolution voranschreiten. Aufgrund von Mutationen können jedoch Stämme während des Anbau- oder Konservierungsprozesses eine Verschlechterung hervorragender Produktionsmerkmale, den Verlust genetischer Marker und Veränderungen typischer Eigenschaften erfahren, ein Phänomen, das als Stammverschlechterung bekannt ist. Zum Beispiel kann Bacillus thuringiensis aufgrund von Stammverschlechterung in der neuen Generation von Bakterienkörpern kleinere Sporen und parasporale Kristalle produzieren; der Verlust des flagellären Antigens bei konservierten Salmonella-Stämmen führt zur Nicht-Koagulation des H-polyvalenten Serums usw.

Die grundlegende Ursache für den Rückgang der Belastung ist die negative Mutation der entsprechenden Gene. Wenn das Gen, das den Ertrag kontrolliert, eine negative Mutation durchläuft, äußert sich dies in einem Rückgang des Ertrags. Wenn das Gen, das die Sporenproduktion kontrolliert, eine negative Mutation durchläuft, nimmt die Fähigkeit zur Sporenproduktion ab. Spontane Mutationen treten während des Subkultivierungs- und Vermehrungsprozesses der Belastung auf. Obwohl die Wahrscheinlichkeit spontaner Mutationen sehr gering ist (in der Regel 10^-10 bis 10^-6), insbesondere für ein bestimmtes Gen, ist die Mutationshäufigkeit noch geringer. Aufgrund der hohen Stoffwechsel- und Fortpflanzungsfähigkeit von Mikroorganismen nimmt jedoch mit zunehmender Anzahl von Generationen die Anzahl der abnehmenden Zellen weiter zu und wird allmählich in Bezug auf die Menge dominant, bis sie schließlich zu einer abnehmenden Belastung wird.

Darüber hinaus gibt es noch einige andere Gründe für den Rückgang der Belastung.