Natura totul este atât de armonios aranjat încât în această lume fiecare are locul lui și este angajat în funcțiile care îi sunt atribuite, fie că este vorba de coroana naturii - un om incredibil de complex sau cel mai microscopic organism. Fiecare își joacă rolul pentru a face lumea noastră un loc mai bun. Acest lucru este valabil și pentru diferite bacterii, care, conform marelui plan al creatorului lumii, aduc oamenilor nu numai beneficii, ci și anumite daune. Luați în considerare ce sunt bacteriile termofile de acid lactic și care este locul lor în viața noastră. Sunt bune sau rele?
Caracteristici și esență
Pe planeta noastră trăiește o întreagă armată de diverse microorganisme, invizibile pentru ochi, dar foarte activă și nu întotdeauna utile. O astfel de microformație benefică este bacteria termofilă. Bacteria trăiește în izvoarele termale și se înmulțește la temperaturi destul de ridicate - peste 45 de grade. Colonii întregi ale acestor microorganisme au fost identificate în diferite zone geotermale ale planetei noastre,precum apele izvoarelor naturale calde. Bacteriile termofile supraviețuiesc datorită prezenței în ele a enzimelor speciale care pot funcționa la temperaturi ridicate. Pentru ei, cel mai favorabil regim de temperatură este un coridor de 50-65 de grade. În astfel de condiții, bacteriile se pot simți confortabil și se pot înmulți liber.
Mulți oameni ar dori să știe la ce temperatură mor bacteriile termofile pentru a-și controla numărul. În acest sens, aș dori să menționez că oamenii de știință nu au reușit încă să obțină date exacte în acest sens. În stadiul actual de dezvoltare a științei, se știe doar că indicatorul de temperatură maximă pentru termofili este de 68-75 de grade. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că bacteriile mor cu o astfel de încălzire - o abatere de la regimul optim le face viața mai puțin confortabilă și mai intensă, încetinește creșterea celulelor și reduce rata proceselor metabolice.
Este posibil să ucizi bacteriile? Ce îi afectează?
Pentru ca bacteriile termofile să moară, este nevoie de un exces mult mai mare al pragului superior. Astăzi, oamenii de știință au reușit să stabilească că cea mai mare temperatură cunoscută la care pot trăi aceste microorganisme este de 122 de grade Celsius. Nu este posibil să se creeze o încălzire mai mare în condiții de laborator. Prin urmare, nu este încă posibil să se stabilească la ce temperatură vor muri bacteriile termofile. Se știe doar că fluctuațiile bruște ale temperaturii au un efect foarte dăunător asupra vieții bacteriilor: dezvoltarea unei culturi se poate opri, darva muri ea este întrebarea.
Soiuri și descrierile acestora
Evaluând preferințele de temperatură ale microorganismelor, acestea pot fi împărțite în trei grupe principale: psihrofile, mezofile și, de fapt, termofile. Toate depind de căldură, dar diferă în ceea ce privește regimurile de temperatură.
Astfel, bacteriile psihrofile sunt cele mai puțin termodependente și preferă intervalul de temperatură de la zero la +10 grade. Acesta este coridorul optim de dezvoltare pentru ei, dar se pot reproduce atât la -5 grade, cât și la +15.
Next - bacterii termofile mezofile, a căror zonă de confort este situată între 30 și 40 de grade Celsius. Bacteriile pot să crească și să se înmulțească atunci când temperatura scade la 10 grade sau crește la 50 de grade. Nivelul optim pentru creșterea acestor organisme este de 37 de grade.
Și în sfârșit, bacteriile termofile - creșterea lor activă se observă atunci când temperatura atinge peste 50 de grade. Principala lor caracteristică distinctivă este rata accelerată a metabolismului. Conform unor studii recente, s-a stabilit că sub influența temperaturii se produc modificări semnificative ale proteinelor și lipidelor, care joacă un rol major în toate procesele vieții.
Subgrupuri de termofili
O ilustrare vie a acestui lucru sunt exemple de bacterii termofile, care sunt, de asemenea, împărțite în mai multe subgrupuri independente:
- Termofile extreme cu o temperatură optimă de 80 de grade cu minim 60 și maxim 105 de grade.
- Stenotermofile, sau facultative, cu un interval de 55-65 de grade, dar manifestă capacitatea de a se reproduce chiar și atunci când temperatura scade la 20 de grade. Cea mai mare capacitate de creștere se observă la 20-40 de grade.
- Euritermofilii preferă 37-48 de grade. Particularitatea termofilelor obligatorii este că nu își pierd capacitatea de a crește chiar și la 70 de grade, dar nu cresc sub 40 de grade.
- Termotolerante cu indicator optim nu mai mare de 48 de grade, temperatura minima la care pot creste este de 10 grade, iar cea maxima este de 55-60. Ele diferă de mezofili la aceleași temperaturi optime prin aceea că, pe măsură ce pragul de temperatură crește, bacteriile continuă să crească.
Termofile anaerobe
Capacitatea de creștere rapidă a organismelor termofile le oferă o oportunitate excelentă de a fi utilizate în diverse domenii ale vieții - în industrie sau în agricultură, și chiar la nivel gospodăresc. În același timp, bacteriile lactice mezofile și termofile au metode de izolare similare. Diferența se observă doar la temperaturile de creștere. Pentru a stabili exact nivelul optim de temperatură, cultura trebuie pasivată timp de una sau două luni sau, cu alte cuvinte, reînsămânțată într-un anumit interval de temperatură.
În natură, multe tipuri de bacterii termofile sunt răspândite și trăiesc în diferite condiții. Iubesc căldura și se simt foarte confortabil în stomacul uman și pot fi găsite și în animale, plante, sol, apă și diverse alte medii,oferind condiţii favorabile dezvoltării. Unele bacterii au nevoie de aer pentru a crește, în timp ce altele nu au nevoie deloc de oxigen. Conform acestui semn de dependență de oxigen, organismele termofile sunt împărțite în aerobe și anaerobe.
Anaerobii includ mai multe grupuri separate:
- Butiric - în timpul fermentației, ei produc acid butiric, se hrănesc cu zahăr, pectine, dextrine și produc acizi - acetic și butiric, precum și hidrogen și dioxid de carbon. Dintre proprietățile utile, se poate distinge producția de alcooli de acetonă, etilic, butilic și izopropilic. Se găsește în forme termofile și mezofile.
- Celuloza trăiește în nămol, compost, reziduuri vegetale. Aceste bacterii termofile din compost sunt ideale și utilizate pe scară largă în sectorul agricol. Fiind în sol sau humus, aceste bacterii capătă activitate la 60-65 de grade. Există și o formă mezofilă - bățul lui Omelyansky. Aceste bacterii, cu ajutorul unei enzime speciale, descompun celuloza, eliberând dioxid de carbon, hidrogen, alcool etilic, o serie de acizi - acizi formic, acetic, fumaric, lactic și alți acizi organici.
- Metan care formează trăiesc în același loc cu celuloza și sunt cultivate acolo. În acest grup, speciile cele mai studiate sunt metanobacteria și metanobacilul. Nu sunt capabili de sporulare, iar utilitatea lor constă în capacitatea de a produce antibiotice, vitamine, enzime, folosind ape uzate și deșeuri menajere pentru alimente.
- Desulfurizanții se găsesc cel mai adesea lângăceluloză și trăiesc din reducerea sulfaților. Au spori ovali care se află mai aproape de unul dintre capetele bacilului bacil – terminal sau subterminal.
- Acid lactic - un grup mare special de bacterii care trăiesc în lapte. Aceste bacterii lactice termofile pot fi atât benefice pentru oameni, cât și foarte dăunătoare. Unele dintre speciile lor pot sintetiza substanțe aromatice speciale. Ei sunt cei care, după expunerea la lapte, dau un gust și o aromă plăcute brânzei de vaci sau smântânii. Astfel de bacterii lactice termofile sunt anaerobe facultative, prin urmare se pot multiplica optim în absența oxigenului sau într-un mediu în care există un deficit mare al acestuia.
Acid lactic
Bacteriile de acid lactic sunt împărțite în coci și bastonașe. Primele constau din mai multe celule conectate într-un lanț - streptococi și au fermentație homo- și eterogenă. Streptococii homofermentativi fermentează zahărul găsit în lapte pentru a face iaurt viu. Heteroenzimatice secretă în paralel și substanțe aromatice precum diacetina și citoina. Celulele lor sunt rotunde sau ovale, se colorează bine după Gram și nu formează spori și capsule. Sunt aerotolerante și pot exista în prezența aerului. Cu toate acestea, le lipsește capacitatea de a efectua respirația aerobă și preferă să-și continue procesul obișnuit de fermentație a acidului lactic. Pentru a mânca, au nevoie de multe vitamine, proteine, acizi organici. în laptebacteriile provoacă coagularea acesteia, formarea unui cheag dens, uniform cu o cantitate mică de ser. Datorită streptococilor de acid lactic care produc aromă, în brânză apar bule seducătoare cu miros caracteristic și capacitate scăzută de a forma acizi. Cocii sunt foarte rezistenți la alcool și necesită o aciditate ridicată.
Bastioane de acid lactic
Bastioanele de acid lactic - altfel se numesc lactobacili - pot fi fie singure, fie pereche. Cel mai adesea se folosesc lactobacili acidofili, în special stickul bulgar, care face parte din culturile starter și face posibilă producerea de iaurt gustos și sănătos. Chiar și în industria produselor lactate, streptobacteriile și bacteriile beta sunt populare. Aceste organisme sunt complet imobile și nu formează spori sau capsule, se colorează bine cu Gram.
Termofilii acidului lactic sunt anaerobi facultativi. Ele pot deveni monoenzimatice, cu o rată mare de formare a acidului, sau hereroenzimatice cu capacitatea de a procesa fructoza în paralel, rezultând formarea manitolului de alcool hexahidric, acetaților, lactaților și dioxidului de carbon. Proteinele sunt destul de slab procesate, prin urmare, pentru a crește, necesită prezența aminoacizilor în mediu. Unele bețișoare au capacitatea de a produce catalază, o enzimă care descompune peroxidul de hidrogen sau acetaldehida, care dă aromă și aromă brânzei.
Bastoanele rezistente la căldură cu acid lactic pot supraviețui în lapte atunci când sunt pasteurizate la o temperatură de 85-90 de grade. Sunt foarte rezistente la agenții de dezinfecție și astfel provoacă daune considerabile întreprinderilor alimentare. Sunt antagonişti ai Escherichia coli. Se găsește în aluatul sau laptele slab pasteurizat.
Termofili care nu pot respira fără oxigen
Termofilele aerobe, care nu pot respira fără oxigen, sunt, de asemenea, împărțite în două grupuri separate:
- Termofile extrem - baghete gram-negative care nu se pot deplasa, legate de bacterii obligate, a căror creștere are loc la o temperatură optimă de 70 de grade. Pe măsură ce temperatura crește, bețișoarele se transformă în fire subțiri. Trăiește în masă în izvoarele cu apă caldă și în solul din apropiere.
- Formele care formează spori sunt similare cu cele mezofile. Trăiește și răspândește-te în sol bine afânat sau în ape aerate.
Având în vedere toate aceste tipuri de microorganisme, trebuie remarcat faptul că apariția bacteriilor termofile este aromorfoza lor în habitat. Ca și alte organisme vii, bacteriile se pot adapta perfect la schimbările condițiilor de mediu în cursul evoluției lor. În același timp, își măresc semnificativ nivelul organizației și dobândesc noi abilități.
Beneficii și prejudicii
Care sunt daunele și beneficiile bacteriilor termofile? Batoanele de acid lactic folosite in industria alimentara aduc beneficii incontestabile unei persoane. Făcând parte din diverse culturi starter, ele produc gustoase șiproduse utile de acid lactic care au un efect foarte pozitiv asupra tuturor sistemelor corpului uman, ajută la reglarea proceselor metabolice, normalizează tractul digestiv și în orice mod posibil ajută la protejarea organismului de diferite bacterii putrefactive, curățându-l în paralel de toxinele și toxine acumulate.. Pe lângă îmbunătățirea compoziției microflorei, bacteriile termofile calmează sistemul nervos, suprimă acțiunea antibioticelor și măresc imunitatea.
Pe lângă industria alimentară, acest tip de bacterii este folosit destul de larg în domeniul farmacologic și cosmetic. Pe baza lor se fac diverse probiotice, precum și produse cosmetice care conferă pielii îngrijire și elasticitate și sunt folosite și pentru albirea și refacerea acesteia. Măștile cu iaurt viu pot face minuni.
Bacterii termofile și mezofile care trăiesc în sol și în compost ajută la reciclarea materiei organice, fertilizând solul pentru o bună creștere a plantelor. Metanul emis poate fi folosit cu succes pentru încălzirea caselor și a instalațiilor industriale. Cu o scară atât de mare de beneficii, micul rău pe care tijele termofile îl oferă industriilor alimentare este atenuat de expunerea la medicamente bactericide și de monitorizarea constantă a echipamentelor de producție a alimentelor.
Concluzie
În acest articol, am prezentat conceptele de bază ale unei clase atât de mari și puțin studiate precum bacteriile. Din materialul de mai sus rezultă că bacteriile termofiledeja astăzi sunt folosite pe scară largă de către om pentru binele său. Dar acest proces este departe de a fi încheiat și ne așteaptă multe alte descoperiri plăcute și utile.
