Naturen er alt så harmonisk ordnet at i denne verden har alle sin egen plass og er engasjert i de funksjonene som er tillagt ham, enten det er naturens krone - et utrolig komplekst menneske eller den mest mikroskopiske organismen. Alle spiller sin rolle for å gjøre vår verden til et bedre sted. Dette gjelder også forskjellige bakterier, som i henhold til den store planen til verdens skaper bringer mennesker ikke bare fordeler, men også visse skader. Vurder hva termofile melkesyrebakterier er og hva som er deres plass i livene våre. Er de gode eller dårlige?
Funksjoner og essens
En hel hær av forskjellige mikroorganismer bor på planeten vår, usynlige for øyet, men veldig aktive og ikke alltid nyttige. En slik gunstig mikroformasjon er den termofile bakterien. Bakterien lever i varme kilder og formerer seg ved ganske høye temperaturer – over 45 grader. Hele kolonier av disse mikroorganismene har blitt identifisert i forskjellige geotermiske soner på planeten vår,som vannet i varme naturlige kilder. Termofile bakterier overlever på grunn av tilstedeværelsen i dem av spesielle enzymer som kan fungere ved høye temperaturer. For dem er det mest gunstige temperaturregimet en korridor på 50-65 grader. Under slike forhold kan bakterier føle seg komfortable og formere seg fritt.
Mange vil gjerne vite ved hvilken temperatur termofile bakterier dør for å kontrollere antallet. I denne forbindelse vil jeg merke at forskere ennå ikke har vært i stand til å få nøyaktige data om dette. På det nåværende utviklingsstadiet av vitenskapen er det bare kjent at maksimal temperaturindikator for termofile er 68-75 grader. Dette betyr imidlertid ikke at bakterier dør ved slik oppvarming - et avvik fra det optimale regimet gjør livet mindre behagelig og intenst, bremser celleveksten og reduserer hastigheten på metabolske prosesser.
Er det mulig å drepe bakterier? Hva påvirker dem?
For at termofile bakterier skal dø, trengs det et mye større overskudd av den øvre terskelen. I dag har forskere vært i stand til å fastslå at den høyeste kjente temperaturen som disse mikroorganismene kan leve ved er 122 grader Celsius. Det er ikke mulig å skape høyere oppvarming under laboratorieforhold. Derfor er det ennå ikke mulig å fastslå ved hvilken temperatur termofile bakterier vil dø. Det er bare kjent at skarpe temperatursvingninger har en svært skadelig effekt på bakteriers liv: utviklingen av en kultur kan stoppe, menvil hun dø er spørsmålet.
varianter og deres beskrivelser
Vurderer temperaturpreferansene til mikroorganismer, kan de deles inn i tre hovedgrupper: psykrofile, mesofile og faktisk termofile. Alle er varmeavhengige, men er forskjellige når det gjelder temperaturregimer.
Psykrofile bakterier er dermed minst termoavhengige og foretrekker temperaturområdet fra null til +10 grader. Dette er den optimale utviklingskorridoren for dem, men de kan avle både ved -5 grader og ved +15.
Neste - mesofile termofile bakterier, hvor komfortsonen ligger mellom 30 og 40 grader Celsius. Bakterier kan godt vokse og formere seg når temperaturen synker til 10 grader eller stiger til 50 grader. Det optimale nivået for vekst i disse organismene er 37 grader.
Og til slutt, termofile bakterier - deres aktive vekst observeres når temperaturen når over 50 grader. Deres viktigste kjennetegn er den akselererte metabolismen. I følge nyere studier er det fastslått at under påvirkning av temperatur er det betydelige endringer i proteiner og lipider, som spiller en stor rolle i alle livsprosesser.
Undergrupper av termofile
En levende illustrasjon av dette er eksempler på termofile bakterier, som også er delt inn i flere uavhengige undergrupper:
- Ekstreme termofile med en optimal temperatur på 80 grader med minimum 60 og maksimum 105 grader.
- Stenothermophiles, eller fakultative, med et område på 55-65 grader, men viser evnen til å reprodusere seg selv når temperaturen synker til 20 grader. Den høyeste evnen til å vokse er observert ved 20-40 grader.
- Eurythermophiles foretrekker 37-48 grader. Det særegne med obligate termofile er at de ikke mister evnen til å vokse selv ved 70 grader, men de vokser ikke under 40 grader.
- Termotoleranter med en optimal indikator ikke høyere enn 48 grader, minimumstemperaturen de kan vokse ved er 10 grader, og maksimum er 55-60. De skiller seg fra mesofiler ved de samme optimale temperaturene ved at når temperaturterskelen øker, fortsetter bakterier å vokse.
Anaerobe termofile
Evnen til den raske veksten av termofile organismer gir dem en utmerket mulighet til å bli brukt på ulike områder av livet - i industrien eller i landbruket, og til og med på husholdningsnivå. Samtidig har mesofile og termofile melkesyrebakterier lignende isolasjonsmetoder. Forskjellen observeres bare i voksende temperaturer. For å etablere det eksakte optimale temperaturnivået, må kulturen passiviseres i én eller to måneder, eller med andre ord, sås på nytt i et bestemt temperaturområde.
I naturen er mange typer termofile bakterier utbredt og lever under ulike forhold. De elsker varme og føler seg veldig komfortable i menneskets mage, og kan også finnes i dyr, planter, jord, vann og forskjellige andre miljøer,gi gode betingelser for utvikling. Noen bakterier trenger luft for å vokse, mens andre ikke trenger oksygen i det hele tatt. I henhold til dette tegnet på avhengighet av oksygen deles termofile organismer inn i aerobe og anaerobe.
Anaerob inkluderer flere separate grupper:
- Smørsyre - under gjæring produserer de smørsyre, lever av sukker, pektiner, dekstriner og produserer syrer - eddiksyre og smørsyre, samt hydrogen og karbondioksid. Av de nyttige egenskapene kan produksjonen av aceton, etyl, butyl og isopropylalkoholer skilles. Finnes i termofile og mesofile former.
- Cellulose lever i elveslam, kompost, planterester. Disse termofile kompostbakteriene er ideelle og mye brukt i landbrukssektoren. Når de er i jorda eller humusen, får disse bakteriene aktivitet ved 60-65 grader. Det er også en mesofil form - Omelyanskys pinne. Disse bakteriene, ved hjelp av et spesielt enzym, bryter ned cellulose, og frigjør karbondioksid, hydrogen, etylalkohol, en rekke syrer - maursyre, eddiksyre, fumarsyre, melkesyre og andre organiske syrer.
- Metandannende lever på samme sted som cellulose, og dyrkes der. I denne gruppen er de mest studerte artene methanobacterium og methanobacillus. De er ikke i stand til spordannelse, og deres nytte ligger i evnen til å produsere antibiotika, vitaminer, enzymer, ved å bruke kloakk og husholdningsavfall til mat.
- Desulfurizers finnes oftest ved siden avcellulose og lever av reduksjonen av sulfater. De har ovale sporer som er plassert nærmere en av endene av basillbasillen - terminal eller subterminal.
- Melkesyre - en spesiell stor gruppe bakterier som lever i melk. Disse termofile melkesyrebakteriene kan være både gunstige for mennesker og svært skadelige. Noen av artene deres kan syntetisere spesielle aromatiske stoffer. Det er de som, etter eksponering for melk, gir en behagelig smak og aroma til cottage cheese eller fløte. Slike termofile melkesyrebakterier er fakultative anaerobe, derfor kan de optim alt formere seg i fravær av oksygen eller i et miljø hvor det er et stort underskudd av det.
melkesyre
Melkesyrebakterier deles inn i kokker og staver. Førstnevnte består av flere celler koblet i en kjede - streptokokker og har homo- og heterogen fermentering. Homofermentative streptokokker fermenterer sukkeret som finnes i melk for å lage levende yoghurt. Heteroenzymatiske skiller parallelt også ut slike aromatiske stoffer som diacetin og cytoin. Cellene deres er runde eller ovale i form, flekker godt i henhold til Gram og danner ikke sporer og kapsler. De er aerotolerante og kan eksistere i nærvær av luft. Imidlertid mangler de evnen til å utføre aerob respirasjon, og de foretrekker å fortsette sin vanlige prosess med melkesyregjæring. For å spise trenger de mye vitaminer, proteiner, organiske syrer. i melkbakterier forårsaker koagulasjonen, dannelsen av en tett, jevn koagel med en liten mengde serum. Det er takket være de aromaproduserende melkesyrestreptokokkene at det oppstår forførende bobler i osten med en karakteristisk lukt og lav evne til å danne syrer. Kokker er svært alkoholresistente og krever høy surhet.
melkesyrepinner
Melkesyrestaver – de kalles ellers laktobaciller – kan enten være enkeltstående eller parvise. Oftest brukes acidofile laktobaciller, spesielt den bulgarske pinnen, som er en del av startkulturene og gjør det mulig å produsere smakfull og sunn yoghurt. Selv i meieriindustrien er streptobakterier og betabakterier populære. Disse organismene er fullstendig ubevegelige og danner ikke sporer eller kapsler, de farges godt med gram.
Melkesyretermofile er fakultative anaerober. De kan bli monoenzymatiske, med høy syredannelseshastighet, eller hereroenzymatiske med evnen til å behandle fruktose parallelt, noe som resulterer i dannelsen av heksahydrisk alkohol mannitol, acetater, laktater og karbondioksid. Proteiner er ganske svakt behandlet, derfor krever de tilstedeværelse av aminosyrer i miljøet for å vokse. Noen pinner har evnen til å produsere katalase, et enzym som bryter ned hydrogenperoksid, eller acetaldehyd, som gir smak og aroma til ost.
Melkesyre varmebestandige pinner kan overleve i melk når de pasteuriseres ved en temperatur på 85-90 grader. De er svært motstandsdyktige mot desinfeksjonsmidler og forårsaker dermed betydelig skade på næringsmiddelbedrifter. De er Escherichia coli-antagonister. Finnes i surdeig eller lavpasteurisert melk.
Termofiler som ikke kan puste uten oksygen
Aerobe termofile, som ikke kan puste uten oksygen, er også delt inn i to separate grupper:
- Ekstrem termofile - gramnegative staver som ikke er i stand til å bevege seg, relatert til obligate bakterier, hvis vekst skjer ved en optimal temperatur på 70 grader. Når temperaturen stiger høyere, forvandles pinnene til tynne tråder. Lev masse i varmtvannskilder og nærliggende jord.
- Sporedannende former ligner på mesofile. Lev og spred i godt løsnet jord eller luftet vann.
Etter å ha vurdert alle disse typene mikroorganismer, bør det bemerkes at utseendet til termofile bakterier er deres aromorfose i habitatet. Som andre levende organismer, kan bakterier også perfekt tilpasse seg endringer i miljøforhold i løpet av utviklingen. Samtidig øker de organisasjonsnivået betydelig og tilegner seg nye evner.
Fordeler og skader
Hva er skadene og fordelene med termofile bakterier? Melkesyrepinner som brukes i næringsmiddelindustrien gir utvilsomt fordeler for en person. Som en del av ulike startkulturer produserer de velsmakende ognyttige melkesyreprodukter som har en veldig positiv effekt på alle systemer i menneskekroppen, hjelper til med å regulere metabolske prosesser, normalisere fordøyelseskanalen og på alle mulige måter bidrar til å beskytte kroppen mot ulike forråtningsbakterier, samtidig rense den fra akkumulerte giftstoffer og giftstoffer. I tillegg til å forbedre sammensetningen av mikrofloraen, beroliger termofile bakterier nervesystemet, undertrykker virkningen av antibiotika og øker immuniteten.
I tillegg til næringsmiddelindustrien, brukes denne typen bakterier ganske mye innen farmakologiske og kosmetiske felt. På grunnlag av dem lages forskjellige probiotika, samt kosmetikk som gir huden pleie og elastisitet, og brukes også til å bleke og gjenopprette den. Levende yoghurtmasker kan gjøre underverker.
Termofile og mesofile bakterier som lever i jord og kompost hjelper til med å resirkulere organisk materiale, og gjødsler jorden for god plantevekst. Det avgitte metanet kan med hell brukes til oppvarming av hus og industrianlegg. Med et så stort nytteomfang utjevnes den lille skaden termofile stenger leverer til næringsmiddelindustrien ved eksponering for bakteriedrepende medisiner og konstant overvåking av matproduksjonsutstyr.
Konklusjon
I denne artikkelen ga vi de grunnleggende begrepene til en så stor og lite studert klasse som bakterier. Det følger av materialet ovenfor at termofile bakterierallerede i dag er mye brukt av mennesket til sitt eget beste. Men denne prosessen er langt fra over, og mange flere hyggelige og nyttige funn venter på oss.
