Alam semula jadi segala-galanya diatur dengan sangat harmoni sehingga di dunia ini setiap orang mempunyai tempat sendiri dan terlibat dalam fungsi yang diberikan kepadanya, sama ada mahkota alam semula jadi - manusia yang sangat kompleks atau organisma yang paling mikroskopik. Setiap orang memainkan peranan mereka untuk menjadikan dunia kita tempat yang lebih baik. Ini juga berlaku untuk pelbagai bakteria, yang, menurut rancangan besar pencipta dunia, membawa orang bukan sahaja faedah, tetapi juga bahaya tertentu. Pertimbangkan apakah bakteria asid laktik termofilik dan apakah tempatnya dalam kehidupan kita. Adakah mereka baik atau buruk?
Ciri dan intipati
Seluruh tentera pelbagai mikroorganisma hidup di planet kita, tidak dapat dilihat oleh mata, tetapi sangat aktif dan tidak selalu berguna. Salah satu mikroformasi yang bermanfaat ialah bakteria termofilik. Bakteria hidup di mata air panas dan membiak pada suhu yang agak tinggi - melebihi 45 darjah. Keseluruhan koloni mikroorganisma ini telah dikenal pasti di zon geoterma yang berbeza di planet kita,seperti air mata air semula jadi yang panas. Bakteria termofilik bertahan kerana kehadiran enzim khas di dalamnya yang boleh berfungsi pada suhu tinggi. Bagi mereka, rejim suhu yang paling sesuai ialah koridor 50-65 darjah. Dalam keadaan sedemikian, bakteria boleh berasa selesa dan bebas membiak.
Ramai orang ingin tahu pada suhu berapa bakteria termofilik mati untuk mengawal bilangannya. Dalam hal ini, saya ingin ambil perhatian bahawa saintis masih belum dapat memperoleh data yang tepat mengenai perkara ini. Pada peringkat perkembangan sains sekarang, hanya diketahui bahawa penunjuk suhu maksimum untuk termofil ialah 68-75 darjah. Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna bakteria mati dengan pemanasan sedemikian - penyimpangan daripada rejimen optimum menjadikan kehidupan mereka kurang selesa dan sengit, melambatkan pertumbuhan sel dan mengurangkan kadar proses metabolik.
Adakah mungkin untuk membunuh bakteria? Apakah yang menjejaskan mereka?
Untuk bakteria termofilik mati, lebihan ambang atas yang lebih besar diperlukan. Hari ini, saintis telah dapat menentukan bahawa suhu tertinggi yang diketahui di mana mikroorganisma ini boleh hidup ialah 122 darjah Celsius. Tidak mustahil untuk mencipta pemanasan yang lebih tinggi dalam keadaan makmal. Oleh itu, masih belum mungkin untuk menentukan pada suhu berapa bakteria termofilik akan mati. Hanya diketahui bahawa turun naik mendadak dalam suhu mempunyai kesan yang sangat memudaratkan kepada kehidupan bakteria: perkembangan budaya mungkin berhenti, tetapiadakah dia akan mati adalah persoalannya.
Varieti dan penerangannya
Menilai keutamaan suhu mikroorganisma, mereka boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan utama: psikrofilik, mesofilik dan, sebenarnya, termofilik. Kesemuanya bergantung kepada haba, tetapi berbeza dari segi rejim suhu.
Oleh itu, bakteria psikrofilik adalah yang paling tidak bergantung kepada suhu dan lebih suka julat suhu dari sifar hingga +10 darjah. Ini adalah koridor pembangunan yang optimum untuk mereka, tetapi mereka boleh membiak pada -5 darjah dan pada +15.
Seterusnya - bakteria termofilik mesofilik, zon selesa yang terletak antara 30 dan 40 darjah Celsius. Bakteria mungkin tumbuh dan membiak apabila suhu turun kepada 10 darjah atau meningkat kepada 50 darjah. Tahap optimum untuk pertumbuhan organisma ini ialah 37 darjah.
Dan akhirnya, bakteria termofilik - pertumbuhan aktif mereka diperhatikan apabila suhu mencapai melebihi 50 darjah. Ciri membezakan utama mereka ialah kadar metabolisme yang dipercepatkan. Menurut kajian baru-baru ini, telah ditetapkan bahawa di bawah pengaruh suhu terdapat perubahan ketara dalam protein dan lipid, yang memainkan peranan utama dalam semua proses kehidupan.
Subkumpulan termofil
Ilustrasi yang jelas tentang ini ialah contoh bakteria termofilik, yang juga dibahagikan kepada beberapa subkumpulan bebas:
- Termofil yang melampau dengan suhu optimum 80 darjah dengan minimum 60 dan maksimum 105 darjah.
- Stenothermophiles, atau fakultatif, dengan julat 55-65 darjah, tetapi menunjukkan keupayaan untuk membiak walaupun apabila suhu turun kepada 20 darjah. Keupayaan pertumbuhan tertinggi diperhatikan pada 20-40 darjah.
- Eurythermophiles lebih suka 37-48 darjah. Keistimewaan termofil obligat ialah mereka tidak kehilangan keupayaan untuk berkembang walaupun pada 70 darjah, tetapi mereka tidak tumbuh di bawah 40 darjah.
- Termotoleransi dengan penunjuk optimum tidak lebih tinggi daripada 48 darjah, suhu minimum yang boleh berkembang ialah 10 darjah, dan maksimum ialah 55-60. Mereka berbeza daripada mesofil pada suhu optimum yang sama kerana apabila ambang suhu meningkat, bakteria terus berkembang.
Termofil anaerobik
Keupayaan pertumbuhan pesat organisma termofilik memberi mereka peluang yang sangat baik untuk digunakan dalam pelbagai bidang kehidupan - dalam industri atau dalam pertanian, malah di peringkat isi rumah. Pada masa yang sama, bakteria asid laktik mesofilik dan termofilik mempunyai kaedah pengasingan yang sama. Perbezaannya diperhatikan hanya dalam suhu yang semakin meningkat. Untuk menetapkan tahap suhu optimum yang tepat, kultur mesti dipasifkan selama satu atau dua bulan, atau, dengan kata lain, disemai semula dalam julat suhu tertentu.
Secara semula jadi, banyak jenis bakteria termofilik tersebar luas dan hidup dalam pelbagai keadaan. Mereka menyukai kehangatan dan berasa sangat selesa di dalam perut manusia, dan juga boleh didapati di haiwan, tumbuhan, tanah, air dan pelbagai persekitaran lain,menyediakan keadaan yang menggalakkan untuk pembangunan. Sesetengah bakteria memerlukan udara untuk berkembang, manakala yang lain tidak memerlukan oksigen sama sekali. Mengikut tanda pergantungan pada oksigen ini, organisma termofilik dibahagikan kepada aerobik dan anaerobik.
Anaerobik termasuk beberapa kumpulan berasingan:
- Butyric - semasa penapaian, mereka menghasilkan asid butirik, memakan gula, pektin, dekstrin, dan menghasilkan asid - asetik dan butirik, serta hidrogen dan karbon dioksida. Daripada sifat berguna, pengeluaran aseton, etil, butil dan isopropil alkohol boleh dibezakan. Ditemui dalam bentuk termofilik dan mesofilik.
- Selulosa hidup dalam kelodak sungai, kompos, sisa tumbuhan. Bakteria kompos termofilik ini sesuai dan digunakan secara meluas dalam sektor pertanian. Berada di dalam tanah atau humus, bakteria ini mendapat aktiviti pada 60-65 darjah. Terdapat juga bentuk mesofilik - tongkat Omelyansky. Bakteria ini, dengan bantuan enzim khas, menguraikan selulosa, membebaskan karbon dioksida, hidrogen, etil alkohol, sejumlah asid - asid formik, asetik, fumarik, laktik dan asid organik lain.
- Metana-membentuk hidup di tempat yang sama dengan selulosa, dan ditanam di sana. Dalam kumpulan ini, spesies yang paling banyak dikaji ialah methanobacterium dan methanobacillus. Mereka tidak mampu sporulasi, dan kegunaannya terletak pada keupayaan untuk menghasilkan antibiotik, vitamin, enzim, menggunakan kumbahan dan sisa isi rumah untuk makanan.
- Desulfurizer paling kerap ditemui di sebelahselulosa dan hidup daripada pengurangan sulfat. Mereka mempunyai spora bujur yang terletak lebih dekat dengan salah satu hujung bacillus bacillus - terminal atau subterminal.
- Asid laktik - kumpulan besar bakteria khas yang hidup dalam susu. Bakteria asid laktik termofilik ini boleh memberi manfaat kepada manusia dan sangat berbahaya. Sesetengah spesies mereka boleh mensintesis bahan aromatik khas. Ia adalah mereka yang, selepas terdedah kepada susu, memberikan rasa dan aroma yang menyenangkan kepada keju atau krim kotej. Bakteria asid laktik termofilik sedemikian adalah anaerobik fakultatif, oleh itu ia boleh membiak secara optimum tanpa kehadiran oksigen atau dalam persekitaran yang kekurangannya yang besar.
Asid laktik
Bakteria asid laktik dibahagikan kepada cocci dan rod. Yang pertama terdiri daripada beberapa sel yang disambungkan dalam rantai - streptokokus dan mempunyai penapaian homo dan heterogen. Streptokokus homofermentatif menapai gula yang terdapat dalam susu untuk membuat yogurt hidup. Heteroenzimatik secara selari juga merembeskan bahan aromatik seperti diacetin dan sitoin. Sel-selnya berbentuk bulat atau bujur, bernoda dengan baik mengikut Gram dan tidak membentuk spora dan kapsul. Mereka adalah aerotolerant dan boleh wujud dengan kehadiran udara. Walau bagaimanapun, mereka tidak mempunyai keupayaan untuk menjalankan respirasi aerobik, dan mereka lebih suka meneruskan proses biasa penapaian asid laktik. Untuk makan, mereka memerlukan banyak vitamin, protein, asid organik. dalam susubakteria menyebabkan pembekuannya, pembentukan bekuan padat, walaupun dengan sejumlah kecil serum. Ia adalah terima kasih kepada streptokokus asid laktik yang menghasilkan aroma bahawa gelembung menggoda muncul dalam keju dengan bau ciri dan keupayaan rendah untuk membentuk asid. Cocci sangat tahan alkohol dan memerlukan keasidan yang tinggi.
Lekat asid laktik
Tongkat asid laktik - ia dipanggil lactobacilli - boleh sama ada tunggal atau berpasangan. Selalunya, lactobacilli asidofilik digunakan, terutamanya batang Bulgaria, yang merupakan sebahagian daripada budaya permulaan dan memungkinkan untuk menghasilkan yogurt yang lazat dan sihat. Malah dalam industri tenusu, streptobakteria dan bakteria beta adalah popular. Organisma ini tidak bergerak sepenuhnya dan tidak membentuk spora atau kapsul, ia dicemari dengan baik oleh Gram.
Termofil asid laktik ialah anaerobes fakultatif. Mereka boleh menjadi monoenzimatik, dengan kadar pembentukan asid yang tinggi, atau hereroenzimatik dengan keupayaan untuk memproses fruktosa secara selari, mengakibatkan pembentukan manitol alkohol heksahidrik, asetat, laktat dan karbon dioksida. Protein agak lemah diproses, oleh itu, untuk berkembang, mereka memerlukan kehadiran asid amino dalam persekitaran. Sesetengah batang mempunyai keupayaan untuk menghasilkan katalase, enzim yang menguraikan hidrogen peroksida, atau asetaldehid, yang memberikan rasa dan aroma kepada keju.
Tongkat tahan haba asid laktik boleh bertahan dalam susu apabila dipasteur pada suhu 85-90 darjah. Mereka sangat tahan terhadap agen pembasmi kuman dan dengan itu menyebabkan kemudaratan yang besar kepada perusahaan makanan. Mereka adalah antagonis Escherichia coli. Ditemui dalam doh masam atau susu pasteur rendah.
Termofil yang tidak boleh bernafas tanpa oksigen
Termofil aerobik, yang tidak boleh bernafas tanpa oksigen, juga dibahagikan kepada dua kumpulan berasingan:
- Termofilik melampau - rod gram-negatif yang tidak boleh bergerak, berkaitan dengan bakteria obligat, yang pertumbuhannya berlaku pada suhu optimum 70 darjah. Apabila suhu meningkat lebih tinggi, kayu berubah menjadi benang nipis. Hidup beramai-ramai di mata air panas dan tanah berdekatan.
- Bentuk pembentuk spora adalah serupa dengan bentuk mesofilik. Hidup dan tersebar di tanah yang gembur dengan baik atau perairan berudara.
Setelah mempertimbangkan semua jenis mikroorganisma ini, perlu diperhatikan bahawa penampilan bakteria termofilik adalah aromorfosis mereka ke dalam habitat. Seperti organisma hidup yang lain, bakteria juga boleh menyesuaikan diri dengan sempurna kepada perubahan dalam keadaan persekitaran semasa evolusi mereka. Pada masa yang sama, mereka meningkatkan tahap organisasi mereka dengan ketara dan memperoleh kebolehan baharu.
Faedah dan bahaya
Apakah kemudaratan dan faedah bakteria termofilik? Batang asid laktik yang digunakan dalam industri makanan membawa faedah yang tidak diragukan kepada seseorang. Menjadi sebahagian daripada pelbagai budaya permulaan, mereka menghasilkan lazat danproduk asid laktik yang berguna yang mempunyai kesan yang sangat positif pada semua sistem tubuh manusia, membantu mengawal proses metabolik, menormalkan saluran penghadaman dan dalam setiap cara yang mungkin membantu melindungi tubuh daripada pelbagai bakteria reput, membersihkannya selari daripada toksin dan toksin terkumpul. Selain memperbaiki komposisi mikroflora, bakteria termofilik menenangkan sistem saraf, menyekat tindakan antibiotik dan meningkatkan imuniti.
Selain industri makanan, bakteria jenis ini digunakan secara meluas dalam bidang farmakologi dan kosmetik. Atas dasar mereka, pelbagai probiotik dibuat, serta kosmetik yang memberikan dandanan dan keanjalan kulit, dan juga digunakan untuk memutihkan dan memulihkannya. Topeng yogurt hidup boleh berfungsi dengan baik.
Bakteria termofilik dan mesofilik yang hidup di dalam tanah dan kompos membantu mengitar semula bahan organik, menyuburkan tanah untuk pertumbuhan tumbuhan yang baik. Metana yang dipancarkan boleh berjaya digunakan untuk pemanasan rumah dan kemudahan perindustrian. Dengan skala manfaat yang begitu besar, kemudaratan kecil yang diberikan oleh rod termofilik kepada industri makanan diratakan dengan pendedahan kepada ubat-ubatan bakteria dan pemantauan berterusan peralatan pengeluaran makanan.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kami memberikan konsep asas kelas yang besar dan kurang dipelajari seperti bakteria. Ia mengikuti dari bahan di atas bahawa bakteria termofiliksudah hari ini digunakan secara meluas oleh manusia untuk kebaikan dirinya. Tetapi proses ini masih belum selesai, dan banyak lagi penemuan yang menyenangkan dan berguna menanti kita.
