Naturen er alt så harmonisk indrettet, at alle i denne verden har sin egen plads og er engageret i de funktioner, der er tildelt ham, hvad enten det er naturens krone - et utroligt komplekst menneske eller den mest mikroskopiske organisme. Alle spiller deres rolle for at gøre vores verden til et bedre sted. Dette gælder også for forskellige bakterier, som ifølge verdens skabers store plan bringer mennesker ikke kun fordele, men også visse skader. Overvej, hvad termofile mælkesyrebakterier er, og hvad er deres plads i vores liv. Er de gode eller dårlige?
Funktioner og essens
En hel hær af forskellige mikroorganismer lever på vores planet, usynlige for øjet, men meget aktive og ikke altid nyttige. En sådan gavnlig mikroformation er den termofile bakterie. Bakterien lever i varme kilder og formerer sig ved ret høje temperaturer - over 45 grader. Hele kolonier af disse mikroorganismer er blevet identificeret i forskellige geotermiske zoner på vores planet,såsom vandet i varme naturlige kilder. Termofile bakterier overlever på grund af tilstedeværelsen i dem af specielle enzymer, der kan fungere ved høje temperaturer. For dem er det mest gunstige temperaturregime en korridor på 50-65 grader. Under sådanne forhold kan bakterier føle sig godt tilpas og frit formere sig.
Mange mennesker vil gerne vide, ved hvilken temperatur termofile bakterier dør for at kontrollere deres antal. I denne forbindelse vil jeg gerne bemærke, at forskerne endnu ikke har været i stand til at opnå nøjagtige data om dette. På det nuværende udviklingsstadium af videnskab er det kun kendt, at den maksimale temperaturindikator for termofile er 68-75 grader. Dette betyder dog ikke, at bakterier dør ved en sådan opvarmning - en afvigelse fra den optimale kur gør deres liv mindre behageligt og intenst, sænker cellevæksten og reducerer hastigheden af metaboliske processer.
Er det muligt at dræbe bakterier? Hvad påvirker dem?
For at termofile bakterier kan dø, er det nødvendigt med et meget større overskud af den øvre tærskel. I dag har forskere været i stand til at fastslå, at den højeste kendte temperatur, som disse mikroorganismer kan leve ved, er 122 grader Celsius. Det er ikke muligt at skabe højere opvarmning under laboratorieforhold. Derfor er det endnu ikke muligt at fastslå, ved hvilken temperatur termofile bakterier vil dø. Det er kun kendt, at skarpe temperatursvingninger har en meget skadelig effekt på bakteriers liv: udviklingen af en kultur kan stoppe, menvil hun dø er spørgsmålet.
varianter og deres beskrivelser
Vurderer mikroorganismers temperaturpræferencer, kan de opdeles i tre hovedgrupper: psykrofile, mesofile og faktisk termofile. De er alle afhængige af varme, men adskiller sig med hensyn til temperaturregimer.
Psykrofile bakterier er således de mindst termoafhængige og foretrækker temperaturområdet fra nul til +10 grader. Dette er den optimale udviklingskorridor for dem, men de kan yngle både ved -5 grader og ved +15.
Næste - mesofile termofile bakterier, hvor komfortzonen er placeret mellem 30 og 40 grader Celsius. Bakterier kan godt vokse og formere sig, når temperaturen falder til 10 grader eller stiger til 50 grader. Det optimale niveau for vækst i disse organismer er 37 grader.
Og endelig termofile bakterier - deres aktive vækst observeres, når temperaturen når over 50 grader. Deres vigtigste kendetegn er den accelererede stofskiftehastighed. Ifølge nyere undersøgelser er det blevet fastslået, at der under påvirkning af temperatur er betydelige ændringer i proteiner og lipider, som spiller en stor rolle i alle livsprocesser.
Undergrupper af termofile
En levende illustration af dette er eksempler på termofile bakterier, som også er opdelt i flere uafhængige undergrupper:
- Ekstreme termofile med en optimal temperatur på 80 grader med et minimum på 60 og et maksimum på 105 grader.
- Stenothermophiles, eller fakultative, med et interval på 55-65 grader, men viser evnen til at reproducere, selv når temperaturen falder til 20 grader. Den højeste evne til at vokse ses ved 20-40 grader.
- Eurythermophiles foretrækker 37-48 grader. Det særlige ved obligate termofile er, at de ikke mister deres evne til at vokse selv ved 70 grader, men de vokser ikke under 40 grader.
- Termotoleranter med en optimal indikator, der ikke er højere end 48 grader, minimumstemperaturen, hvor de kan vokse, er 10 grader, og maksimum er 55-60. De adskiller sig fra mesofiler ved de samme optimale temperaturer, idet bakterier fortsætter med at vokse, når temperaturtærsklen stiger.
Anaerobe termofile
Evnen til hurtig vækst af termofile organismer giver dem en glimrende mulighed for at blive brugt på forskellige områder af livet - i industrien eller i landbruget, og endda på husholdningsniveau. Samtidig har mesofile og termofile mælkesyrebakterier lignende isoleringsmetoder. Forskellen observeres kun i voksende temperaturer. For at etablere det nøjagtige optimale temperaturniveau skal kulturen passiveres i en eller to måneder, eller med andre ord gensåes i et bestemt temperaturområde.
I naturen er mange typer termofile bakterier udbredte og lever under forskellige forhold. De elsker varme og føler sig meget godt tilpas i menneskets mave, og de kan også findes i dyr, planter, jord, vand og forskellige andre miljøer,skabe gunstige betingelser for udvikling. Nogle bakterier kræver luft for at vokse, mens andre slet ikke har brug for ilt. Ifølge dette tegn på afhængighed af ilt opdeles termofile organismer i aerobe og anaerobe.
Anaerob omfatter flere separate grupper:
- Smørsyre - under gæringen producerer de smørsyre, lever af sukker, pektiner, dextriner og producerer syrer - eddikesyre og smørsyre samt brint og kuldioxid. Af de nyttige egenskaber kan produktionen af acetone, ethyl, butyl og isopropylalkoholer skelnes. Findes i termofile og mesofile former.
- Cellulose lever i flodslam, kompost, planterester. Disse termofile kompostbakterier er ideelle og udbredt i landbrugssektoren. Når de er i jorden eller humus, får disse bakterier aktivitet ved 60-65 grader. Der er også en mesofil form - Omelyanskys pind. Disse bakterier nedbryder ved hjælp af et særligt enzym cellulose og frigiver kuldioxid, brint, ethylalkohol, en række syrer - myresyre, eddikesyre, fumarsyre, mælkesyre og andre organiske syrer.
- Metandannende lever samme sted som cellulose og dyrkes der. I denne gruppe er de mest undersøgte arter methanobacterium og methanobacillus. De er ikke i stand til at spore, og deres anvendelighed ligger i evnen til at producere antibiotika, vitaminer, enzymer ved at bruge spildevand og husholdningsaffald til mad.
- Desulfurizers findes oftest ved siden afcellulose og lever af reduktionen af sulfater. De har ovale sporer, der er placeret tættere på en af enderne af bacillus bacillus - terminal eller subterminal.
- Mælkesyre - en særlig stor gruppe bakterier, der lever i mælk. Disse termofile mælkesyrebakterier kan både være gavnlige for mennesker og meget skadelige. Nogle af deres arter kan syntetisere specielle aromatiske stoffer. Det er dem, der efter udsættelse for mælk giver en behagelig smag og aroma til hytteost eller fløde. Sådanne termofile mælkesyrebakterier er fakultative anaerobe, derfor kan de optim alt formere sig i fravær af ilt eller i et miljø, hvor der er et stort underskud af det.
Mælkesyre
Mælkesyrebakterier er opdelt i kokker og stave. Førstnævnte består af flere celler forbundet i en kæde - streptokokker og har homo- og heterogen fermentering. Homofermentative streptokokker fermenterer sukkeret, der findes i mælk, for at lave levende yoghurt. Heteroenzymatisk udskiller parallelt også sådanne aromatiske stoffer som diacetin og cytoin. Deres celler er runde eller ovale i form, farves godt efter Gram og danner ikke sporer og kapsler. De er aerotolerante og kan eksistere i nærvær af luft. Men de mangler evnen til at udføre aerob respiration, og de foretrækker at fortsætte deres sædvanlige proces med mælkesyregæring. For at kunne spise har de brug for en masse vitaminer, proteiner, organiske syrer. i mælkbakterier forårsager dens koagulering, dannelsen af en tæt, jævn koagel med en lille mængde serum. Det er takket være de aromaproducerende mælkesyrestreptokokker, at der opstår forførende bobler i osten med en karakteristisk lugt og lav evne til at danne syrer. Kokker er meget alkoholresistente og kræver høj surhedsgrad.
Mælkesyrestave
Mælkesyrestave - de kaldes ellers lactobaciller - kan enten være enkeltstående eller parrede. Oftest bruges acidofile lactobaciller, især den bulgarske pind, som er en del af starterkulturerne og gør det muligt at fremstille velsmagende og sund yoghurt. Selv i mejeriindustrien er streptobakterier og beta-bakterier populære. Disse organismer er fuldstændig immobile og danner ikke sporer eller kapsler, de farves godt med gram.
Mælkesyretermofiler er fakultative anaerobe. De kan blive monoenzymatiske med en høj syredannelseshastighed eller hereroenzymatiske med evnen til at behandle fructose parallelt, hvilket resulterer i dannelsen af hexavalent alkohol mannitol, acetater, laktater og kuldioxid. Proteiner er ret svagt forarbejdede, derfor kræver de tilstedeværelsen af aminosyrer i miljøet for at vokse. Nogle pinde har evnen til at producere katalase, et enzym, der nedbryder hydrogenperoxid, eller acetaldehyd, som giver smag og aroma til ost.
Mælkesyre varmebestandige pinde kan overleve i mælk, når de pasteuriseres ved en temperatur på 85-90 grader. De er meget modstandsdygtige over for desinfektionsmidler og forårsager derfor betydelig skade på fødevarevirksomheder. De er Escherichia coli-antagonister. Findes i surdej eller lavpasteuriseret mælk.
Termofiler, der ikke kan trække vejret uden ilt
Aerobe termofile, som ikke kan trække vejret uden ilt, er også opdelt i to separate grupper:
- Ekstrem termofile - gramnegative stænger, der ikke er i stand til at bevæge sig, relateret til obligate bakterier, hvis vækst sker ved en optimal temperatur på 70 grader. Når temperaturen stiger højere, omdannes pindene til tynde tråde. Lev i massevis i varmtvandskilder og nærliggende jord.
- Sporedannende former ligner mesofile. Lev og spred i godt løsnet jord eller beluftet vand.
Efter at have overvejet alle disse typer mikroorganismer, skal det bemærkes, at forekomsten af termofile bakterier er deres aromorfose i habitatet. Ligesom andre levende organismer kan bakterier også perfekt tilpasse sig ændringer i miljøforhold i løbet af deres udvikling. Samtidig øger de deres organisationsniveau markant og tilegner sig nye evner.
Fordele og skader
Hvad er skaderne og fordelene ved termofile bakterier? Mælkesyrestave, der bruges i fødevareindustrien, bringer utvivlsomme fordele for en person. Som en del af forskellige starterkulturer producerer de velsmagende ognyttige mælkesyreprodukter, der har en meget positiv effekt på alle systemer i den menneskelige krop, hjælper med at regulere metaboliske processer, normalisere fordøjelseskanalen og på enhver mulig måde hjælper med at beskytte kroppen mod forskellige forrådnelsesbakterier og renser den parallelt fra akkumulerede toksiner og toksiner. Ud over at forbedre sammensætningen af mikrofloraen beroliger termofile bakterier nervesystemet, undertrykker virkningen af antibiotika og øger immuniteten.
Ud over fødevareindustrien bruges denne type bakterier ret udbredt inden for det farmakologiske og kosmetiske område. På deres grundlag fremstilles forskellige probiotika samt kosmetik, der giver huden pleje og elasticitet, og som også bruges til at blege og genoprette den. Levende yoghurtmasker kan gøre underværker.
Termofile og mesofile bakterier, der lever i jord og kompost, hjælper med at genbruge organisk materiale og gøder jorden for god plantevækst. Den udsendte metan kan med succes bruges til opvarmning af huse og industrianlæg. Med et så stort omfang af fordele udlignes den lille skade, som termofile stænger leverer til fødevareindustrien ved eksponering for bakteriedræbende lægemidler og konstant overvågning af fødevareproduktionsudstyr.
Konklusion
I denne artikel gav vi de grundlæggende begreber for en så stor og lidt undersøgt klasse som bakterier. Det følger af ovenstående materiale, at termofile bakterierallerede i dag bruges i vid udstrækning af mennesket til dets eget bedste. Men denne proces er langt fra slut, og mange flere behagelige og nyttige opdagelser venter os.
