Die natuur is alles so harmonieus gerangskik dat elkeen in hierdie wêreld sy eie plek het en besig is met die funksies wat aan hom opgedra word, of dit nou die kroon van die natuur is - 'n ongelooflike komplekse mens of die mees mikroskopiese organisme. Almal speel hul rol om ons wêreld 'n beter plek te maak. Dit geld ook vir verskeie bakterieë, wat, volgens die groot plan van die skepper van die wêreld, mense nie net voordele bring nie, maar ook sekere skade. Oorweeg wat termofiele melksuurbakterieë is en wat hul plek in ons lewens is. Is hulle goed of sleg?
Kenmerke en wese
'n Hele leër van verskeie mikroörganismes woon op ons planeet, onsigbaar vir die oog, maar baie aktief en nie altyd nuttig nie. Een so 'n voordelige mikroformasie is die termofiele bakterie. Die bakterie leef in warmwaterbronne en vermeerder by redelik hoë temperature – bo 45 grade. Hele kolonies van hierdie mikroörganismes is in verskillende geotermiese sones van ons planeet geïdentifiseer,soos die waters van warm natuurlike bronne. Termofiele bakterieë oorleef as gevolg van die teenwoordigheid in hulle van spesiale ensieme wat by hoë temperature kan funksioneer. Vir hulle is die gunstigste temperatuurregime 'n gang van 50-65 grade. Onder sulke toestande kan bakterieë gemaklik voel en vrylik vermeerder.
Baie mense wil graag weet by watter temperatuur termofiele bakterieë sterf om hul getal te beheer. In hierdie verband wil ek daarop let dat wetenskaplikes nog nie akkurate data hieroor kon bekom nie. Op die huidige stadium van ontwikkeling van die wetenskap is dit net bekend dat die maksimum temperatuuraanwyser vir termofiele 68-75 grade is. Dit beteken egter nie dat bakterieë sterf met sulke verhitting nie – 'n afwyking van die optimale regime maak hul lewe minder gemaklik en intens, vertraag selgroei en verminder die tempo van metaboliese prosesse.
Is dit moontlik om bakterieë dood te maak? Wat raak hulle?
Om vir termofiele bakterieë te sterf, is 'n veel groter oormaat van die boonste drempel nodig. Vandag kon wetenskaplikes vasstel dat die hoogste bekende temperatuur waarteen hierdie mikroörganismes kan leef 122 grade Celsius is. Dit is nie moontlik om hoër verhitting in laboratoriumtoestande te skep nie. Daarom is dit nog nie moontlik om vas te stel by watter temperatuur termofiele bakterieë sal sterf nie. Dit is net bekend dat skerp skommelinge in temperatuur 'n baie nadelige uitwerking op die lewe van bakterieë het: die ontwikkeling van 'n kultuur kan stop, maargaan sy sterf, is die vraag.
variëteite en hul beskrywings
As die temperatuurvoorkeure van mikroörganismes beoordeel word, kan hulle in drie hoofgroepe verdeel word: psigrofiel, mesofiel en, in werklikheid, termofiel. Almal van hulle is afhanklik van hitte, maar verskil in terme van temperatuurregimes.
Psigrofiliese bakterieë is dus die minste termo-afhanklik en verkies die temperatuurreeks van nul tot +10 grade. Dit is die optimale ontwikkelingskorridor vir hulle, maar hulle kan beide teen -5 grade en teen +15.
broei
Volgende - mesofiele termofiele bakterieë, waarvan die gemaksone tussen 30 en 40 grade Celsius geleë is. Bakterieë kan goed groei en vermeerder wanneer die temperatuur tot 10 grade daal of tot 50 grade styg. Die optimale vlak vir groei in hierdie organismes is 37 grade.
En laastens, termofiele bakterieë - hul aktiewe groei word waargeneem wanneer die temperatuur bo 50 grade bereik. Hul belangrikste onderskeidende kenmerk is die versnelde tempo van metabolisme. Volgens onlangse studies is vasgestel dat daar onder die invloed van temperatuur beduidende veranderinge in proteïene en lipiede is, wat 'n groot rol in alle lewensprosesse speel.
Subgroepe van termofiele
'n Aanskoulike illustrasie hiervan is voorbeelde van termofiele bakterieë, wat ook in verskeie onafhanklike subgroepe verdeel word:
- Ekstreme termofiele met 'n optimale temperatuur van 80 grade met 'n minimum van 60 en 'n maksimum van 105 grade.
- Stenothermophiles, of fakultatief, met 'n reeks van 55-65 grade, maar toon die vermoë om voort te plant selfs wanneer die temperatuur tot 20 grade daal. Die hoogste vermoë om te groei word waargeneem by 20-40 grade.
- Eurythermofiele verkies 37-48 grade. Die eienaardigheid van verpligte termofiele is dat hulle nie hul vermoë om te groei selfs by 70 grade verloor nie, maar hulle groei nie onder 40 grade nie.
- Termotolerante met 'n optimale aanwyser nie hoër as 48 grade nie, die minimum temperatuur waarteen hulle kan groei is 10 grade, en die maksimum is 55-60. Hulle verskil van mesofiele by dieselfde optimale temperature deurdat bakterieë aanhou groei namate die temperatuurdrempel toeneem.
Anaërobiese termofiele
Die vermoë van die vinnige groei van termofiele organismes gee hulle 'n uitstekende geleentheid om op verskeie gebiede van die lewe gebruik te word - in die industrie of in die landbou, en selfs op huishoudelike vlak. Terselfdertyd het mesofiele en termofiele melksuurbakterieë soortgelyke isolasiemetodes. Die verskil word slegs waargeneem in groeiende temperature. Om die presiese optimale temperatuurvlak vas te stel, moet die kultuur vir een of twee maande gepassiveer word, of, met ander woorde, weer in 'n sekere temperatuurreeks gesaai word.
In die natuur is baie soorte termofiele bakterieë wydverspreid en leef hulle in verskillende toestande. Hulle is lief vir warmte en voel baie gemaklik in die menslike maag, en kan ook gevind word in diere, plante, grond, water en verskeie ander omgewings,gunstige toestande vir ontwikkeling te bied. Sommige bakterieë benodig lug om te groei, terwyl ander glad nie suurstof nodig het nie. Volgens hierdie teken van afhanklikheid van suurstof word termofiele organismes in aërobies en anaërobies verdeel.
Anaërobies sluit verskeie afsonderlike groepe in:
- Bottersuur - tydens fermentasie produseer hulle bottersuur, voed op suiker, pektiene, dekstriene, en produseer sure - asyn en botter, sowel as waterstof en koolstofdioksied. Van die nuttige eienskappe kan die produksie van asetoon-, etiel-, butiel- en isopropylalkohole onderskei word. Gevind in termofiele en mesofiele vorms.
- Sellulose leef in rivierslik, kompos, plantreste. Hierdie termofiele komposbakterieë is ideaal en word wyd in die landbousektor gebruik. As hulle in die grond of humus is, kry hierdie bakterieë aktiwiteit by 60-65 grade. Daar is ook 'n mesofiele vorm - Omelyansky se stok. Hierdie bakterieë, met behulp van 'n spesiale ensiem, ontbind sellulose, wat koolstofdioksied, waterstof, etielalkohol, 'n aantal sure vrystel - miere-, asyn-, fumaar-, melk- en ander organiese sure.
- Metaanvormende lewe op dieselfde plek as sellulose, en word daar verbou. In hierdie groep is die mees bestudeerde spesies methanobacterium en methanobacillus. Hulle is nie in staat tot sporulering nie, en hul nut lê in die vermoë om antibiotika, vitamiene, ensieme te produseer, deur riool en huishoudelike afval vir voedsel te gebruik.
- Ontswawelmiddels word meestal langsaan gevindsellulose en leef van die vermindering van sulfate. Hulle het ovaal spore wat nader aan een van die punte van die bacillus bacillus geleë is - terminaal of subterminaal.
- Melksuur - 'n spesiale groot groep bakterieë wat in melk leef. Hierdie termofiele melksuurbakterieë kan beide voordelig vir mense en baie skadelik wees. Sommige van hul spesies kan spesiale aromatiese stowwe sintetiseer. Dit is hulle wat, na blootstelling aan melk, 'n aangename smaak en geur aan maaskaas of room gee. Sulke termofiele melksuurbakterieë is fakultatief anaërobies, daarom kan hulle optimaal vermeerder in die afwesigheid van suurstof of in 'n omgewing waar daar 'n groot tekort daaraan is.
melksuur
Melksuurbakterieë word in kokke en stawe verdeel. Eersgenoemde bestaan uit verskeie selle wat in 'n ketting verbind is - streptokokke en het homo- en heterogene fermentasie. Homofermentatiewe streptokokke fermenteer die suiker wat in melk voorkom om lewende jogurt te maak. Heteroënsiematies skei parallel ook sulke aromatiese stowwe soos diasetien en sitoïen af. Hul selle is rond of ovaal van vorm, vlek goed volgens Gram en vorm nie spore en kapsules nie. Hulle is lugverdraagsaam en kan in die teenwoordigheid van lug voorkom. Hulle het egter nie die vermoë om aërobiese respirasie uit te voer nie, en hulle verkies om hul gewone proses van melksuurfermentasie voort te sit. Om te eet, benodig hulle baie vitamiene, proteïene, organiese sure. in melkbakterieë veroorsaak die stolling daarvan, die vorming van 'n digte, egalige klont met 'n klein hoeveelheid serum. Dit is te danke aan die aromaproduserende melksuur-streptokokke dat verleidelike borrels in die kaas verskyn met 'n kenmerkende reuk en 'n lae vermoë om sure te vorm. Kokkusse is hoogs alkoholbestand en vereis hoë suurheid.
melksuurstokkies
Melksuurstokkies – hulle word andersins laktobacilli genoem – kan óf enkel óf gepaard wees. Meestal word asidofiele laktobacilli gebruik, veral die Bulgaarse stok, wat deel is van die voorgeregkulture en dit moontlik maak om smaaklike en gesonde jogurt te produseer. Selfs in die suiwelbedryf is streptobakterieë en beta-bakterieë gewild. Hierdie organismes is heeltemal onbeweeglik en vorm nie spore of kapsules nie, hulle kleur goed volgens Gram.
Melksuurtermofiele is fakultatiewe anaërobe. Hulle kan monoënsiematies word, met 'n hoë tempo van suurvorming, of hereroënsiematies met die vermoë om fruktose parallel te verwerk, wat lei tot die vorming van seshidriese alkohol mannitol, asetate, laktate en koolstofdioksied. Proteïene word taamlik swak verwerk, daarom benodig hulle die teenwoordigheid van aminosure in die omgewing om te groei. Sommige stokkies het die vermoë om katalase te produseer, 'n ensiem wat waterstofperoksied afbreek, of asetaldehied, wat geur en aroma aan kaas gee.
Melksuur hittebestande stokkies kan in melk oorleef wanneer dit by 'n temperatuur van 85-90 grade gepasteuriseer word. Hulle is baie bestand teen ontsmettingsmiddels en veroorsaak dus aansienlike skade aan voedselondernemings. Hulle is Escherichia coli-antagoniste. Gevind in suurdeeg of lae gepasteuriseerde melk.
Termofiele wat nie sonder suurstof kan asemhaal nie
Aërobiese termofiele, wat nie sonder suurstof kan asemhaal nie, word ook in twee afsonderlike groepe verdeel:
- Ekstreme termofiel - gram-negatiewe stawe wat nie kan beweeg nie, verwant aan verpligte bakterieë, waarvan die groei by 'n optimale temperatuur van 70 grade plaasvind. Soos die temperatuur hoër styg, verander die stokke in dun drade. Leef massaal in warmwaterbronne en nabygeleë grond.
- Spoorvormende vorms is soortgelyk aan mesofiele. Leef en versprei in goed losgemaakte grond of deurlugte water.
Nadat al hierdie tipe mikroörganismes in ag geneem is, moet daarop gelet word dat die voorkoms van termofiele bakterieë hul aromorfose in die habitat is. Soos ander lewende organismes, kan bakterieë ook perfek aanpas by veranderinge in omgewingstoestande in die loop van hul evolusie. Terselfdertyd verhoog hulle die vlak van hul organisasie aansienlik en verkry nuwe vermoëns.
Voordele en skade
Wat is die skade en voordele van termofiele bakterieë? Melksuurstokkies wat in die voedselbedryf gebruik word, bring ongetwyfelde voordele vir 'n persoon. As deel van verskeie voorgeregkulture produseer hulle smaaklike ennuttige melksuurprodukte wat 'n baie positiewe uitwerking op alle stelsels van die menslike liggaam het, help om metaboliese prosesse te reguleer, die spysverteringskanaal te normaliseer en op elke moontlike manier die liggaam te help beskerm teen verskeie verrottingsbakterieë, en dit parallel skoon te maak van opgehoopte gifstowwe en gifstowwe. Benewens die verbetering van die samestelling van die mikroflora, kalmeer termofiele bakterieë die senuweestelsel, onderdruk die werking van antibiotika en verhoog immuniteit.
Benewens die voedselbedryf, word hierdie tipe bakterieë redelik wyd in die farmakologiese en kosmetiese velde gebruik. Op grond daarvan word verskeie probiotika gemaak, sowel as skoonheidsmiddels wat die vel versorging en elastisiteit gee, en word ook gebruik om dit te bleik en te herstel. Lewende jogurtmaskers kan wondere verrig.
Termofiele en mesofiele bakterieë wat in grond en kompos leef, help om organiese materiaal te herwin, wat die grond bemes vir goeie plantegroei. Die vrygestelde metaan kan suksesvol gebruik word vir die verhitting van huise en industriële fasiliteite. Met so 'n groot omvang van voordeel, word die bietjie skade wat termofiele stawe aan voedselindustrieë lewer, gelykgemaak deur blootstelling aan bakteriedodende middels en konstante monitering van voedselproduksietoerusting.
Gevolgtrekking
In hierdie artikel het ons die basiese konsepte van so 'n groot en min bestudeerde klas soos bakterieë gegee. Dit volg uit bogenoemde materiaal dat termofiele bakterieëreeds vandag word wyd deur die mens vir sy eie beswil gebruik. Maar hierdie proses is nog lank nie verby nie, en nog baie aangename en nuttige ontdekkings wag op ons.
