Naturen är allt så harmoniskt arrangerat att i den här världen har var och en sin egen plats och är engagerad i de funktioner som är tilldelade honom, oavsett om det är naturens krona - en otroligt komplex människa eller den mest mikroskopiska organism. Alla spelar sin roll för att göra vår värld till en bättre plats. Detta gäller också för olika bakterier, som, enligt den stora planen för världens skapare, ger människor inte bara fördelar utan också viss skada. Tänk på vad termofila mjölksyrabakterier är och vad de har för plats i våra liv. Är de bra eller dåliga?
Funktioner och essens
En hel armé av olika mikroorganismer lever på vår planet, osynliga för ögat, men väldigt aktiva och inte alltid användbara. En sådan fördelaktig mikroformation är den termofila bakterien. Bakterien lever i varma källor och förökar sig vid ganska höga temperaturer – över 45 grader. Hela kolonier av dessa mikroorganismer har identifierats i olika geotermiska zoner på vår planet,såsom vattnet i varma naturliga källor. Termofila bakterier överlever på grund av närvaron i dem av speciella enzymer som kan fungera vid höga temperaturer. För dem är den mest gynnsamma temperaturregimen en korridor på 50-65 grader. Under sådana förhållanden kan bakterier känna sig bekväma och fritt föröka sig.
Många skulle vilja veta vid vilken temperatur termofila bakterier dör för att kontrollera sitt antal. I detta avseende skulle jag vilja notera att forskare ännu inte har kunnat få korrekta uppgifter om detta. I det nuvarande utvecklingsstadiet av vetenskapen är det bara känt att den maximala temperaturindikatorn för termofiler är 68-75 grader. Detta betyder dock inte att bakterier dör vid sådan uppvärmning - en avvikelse från den optimala regimen gör deras liv mindre bekvämt och intensivt, saktar ner celltillväxten och minskar hastigheten för metaboliska processer.
Är det möjligt att döda bakterier? Vad påverkar dem?
För att termofila bakterier ska dö krävs ett mycket större överskott av den övre tröskeln. Idag har forskare kunnat fastställa att den högsta kända temperaturen vid vilken dessa mikroorganismer kan leva är 122 grader Celsius. Det är inte möjligt att skapa högre uppvärmning i laboratorieförhållanden. Därför är det ännu inte möjligt att fastställa vid vilken temperatur termofila bakterier kommer att dö. Det är bara känt att kraftiga temperaturfluktuationer har en mycket skadlig effekt på bakteriers liv: utvecklingen av en kultur kan stoppa, menkommer hon att dö är frågan.
Sorter och deras beskrivningar
Om man bedömer mikroorganismers temperaturpreferenser kan de delas in i tre huvudgrupper: psykrofila, mesofila och faktiskt termofila. Alla är beroende av värme, men skiljer sig åt när det gäller temperaturregimer.
Psykrofila bakterier är alltså de minst termoberoende och föredrar temperaturintervallet från noll till +10 grader. Detta är den optimala utvecklingskorridoren för dem, men de kan växa både vid -5 grader och vid +15.
Nästa - mesofila termofila bakterier, vars komfortzon ligger mellan 30 och 40 grader Celsius. Bakterier kan mycket väl växa och föröka sig när temperaturen sjunker till 10 grader eller stiger till 50 grader. Den optimala nivån för tillväxt i dessa organismer är 37 grader.
Och slutligen, termofila bakterier - deras aktiva tillväxt observeras när temperaturen når över 50 grader. Deras främsta utmärkande drag är den accelererade metabolismens hastighet. Enligt nyare studier har det fastställts att under påverkan av temperatur sker betydande förändringar i proteiner och lipider, som spelar en stor roll i alla livsprocesser.
Undergrupper av termofiler
En levande illustration av detta är exempel på termofila bakterier, som också är indelade i flera oberoende undergrupper:
- Extrema termofiler med en optimal temperatur på 80 grader med ett minimum av 60 och högst 105 grader.
- Stenothermophiles, eller fakultativ, med ett intervall på 55-65 grader, men visar förmågan att reproducera sig även när temperaturen sjunker till 20 grader. Den högsta förmågan att växa observeras vid 20-40 grader.
- Eurythermophiles föredrar 37-48 grader. Det speciella med obligatoriska termofiler är att de inte förlorar sin förmåga att växa även vid 70 grader, men de växer inte under 40 grader.
- Termotoleranter med en optimal indikator som inte är högre än 48 grader, den lägsta temperaturen vid vilken de kan växa är 10 grader, och den maximala är 55-60. De skiljer sig från mesofiler vid samma optimala temperaturer genom att när temperaturtröskeln ökar fortsätter bakterier att växa.
Anaeroba termofila
Förmågan hos termofila organismers snabba tillväxt ger dem en utmärkt möjlighet att användas inom olika områden av livet - inom industrin eller inom jordbruket, och även på hushållsnivå. Samtidigt har mesofila och termofila mjölksyrabakterier liknande isoleringsmetoder. Skillnaden observeras endast i växande temperaturer. För att fastställa den exakta optimala temperaturnivån måste odlingen passiveras i en eller två månader, eller med andra ord, sås om i ett visst temperaturintervall.
I naturen är många typer av termofila bakterier utbredda och lever under olika förhållanden. De älskar värme och känner sig väldigt bekväma i människans mage, och kan även hittas i djur, växter, jord, vatten och olika andra miljöer,ger gynnsamma förutsättningar för utveckling. Vissa bakterier kräver luft för att växa, medan andra inte behöver syre alls. Enligt detta tecken på beroende av syre delas termofila organismer in i aeroba och anaeroba.
Anaerob inkluderar flera separata grupper:
- Smörsyra - under jäsningen producerar de smörsyra, livnär sig på socker, pektiner, dextriner och producerar syror - ättiksyra och smörsyra, samt väte och koldioxid. Av de användbara egenskaperna kan produktionen av aceton, etyl, butyl och isopropylalkoholer särskiljas. Finns i termofila och mesofila former.
- Cellulosa lever i flodslam, kompost, växtrester. Dessa termofila kompostbakterier är idealiska och används ofta inom jordbrukssektorn. När de är i jorden eller humus får dessa bakterier aktivitet vid 60-65 grader. Det finns också en mesofil form - Omelyanskys pinne. Dessa bakterier, med hjälp av ett speciellt enzym, bryter ner cellulosa och frigör koldioxid, väte, etylalkohol, ett antal syror - myrsyra, ättiksyra, fumarsyra, mjölksyra och andra organiska syror.
- Metanbildande lever på samma plats som cellulosa, och odlas där. I denna grupp är de mest studerade arterna methanobacterium och methanobacillus. De kan inte sporbildas och deras användbarhet ligger i förmågan att producera antibiotika, vitaminer, enzymer, använda avloppsvatten och hushållsavfall för mat.
- Avsvavlingsmedel finns oftast bredvidcellulosa och leva på reduktionen av sulfater. De har ovala sporer som är belägna närmare en av ändarna av bacillus bacillus - terminal eller subterminal.
- Mjölksyra - en speciell stor grupp bakterier som lever i mjölk. Dessa termofila mjölksyrabakterier kan vara både nyttiga för människor och mycket skadliga. Vissa av deras arter kan syntetisera speciella aromatiska ämnen. Det är de som efter exponering för mjölk ger en behaglig smak och arom till keso eller grädde. Sådana termofila mjölksyrabakterier är fakultativa anaeroba, därför kan de föröka sig optim alt i frånvaro av syre eller i en miljö där det finns ett stort underskott av det.
Mjölksyra
Mjölksyrabakterier delas in i kocker och stavar. De förra består av flera celler sammankopplade i en kedja - streptokocker och har homo- och heterogen fermentering. Homofermentativa streptokocker jäser sockret som finns i mjölk för att göra levande yoghurt. Heteroenzymatiska utsöndrar parallellt också sådana aromatiska ämnen som diacetin och cytoin. Deras celler är runda eller ovala till formen, färgas bra enligt Gram och bildar inte sporer och kapslar. De är aerotoleranta och kan existera i närvaro av luft. De saknar dock förmågan att utföra aerob andning, och de föredrar att fortsätta sin vanliga process med mjölksyrajäsning. För att kunna äta behöver de mycket vitaminer, proteiner, organiska syror. i mjölkbakterier orsakar dess koagulering, bildandet av en tät, jämn koagel med en liten mängd serum. Det är tack vare de aromproducerande mjölksyrastreptokockerna som förföriska bubblor uppstår i osten med en karakteristisk lukt och låg förmåga att bilda syror. Kocker är mycket alkoholresistenta och kräver hög syra.
Mjölksyrastickor
Mjölksyrastavar – de kallas annars laktobaciller – kan vara antingen enstaka eller parade. Oftast används acidofila laktobaciller, speciellt den bulgariska stickan som ingår i startkulturerna och gör det möjligt att producera smakrik och nyttig yoghurt. Även inom mejeriindustrin är streptobakterier och betabakterier populära. Dessa organismer är helt orörliga och bildar inte sporer eller kapslar, de färgas bra med gram.
Mjölksyratermofiler är fakultativa anaerober. De kan bli monoenzymatiska, med en hög hastighet av syrabildning, eller hereroenzymatiska med förmågan att bearbeta fruktos parallellt, vilket resulterar i bildandet av sexvärd alkohol mannitol, acetater, laktater och koldioxid. Proteiner är ganska svagt bearbetade, därför kräver de närvaron av aminosyror i miljön för att växa. Vissa stickor har förmågan att producera katalas, ett enzym som bryter ner väteperoxid, eller acetaldehyd, som ger smak och arom till ost.
Mjölksyravärmebeständiga stickor kan överleva i mjölk när de pastöriseras vid en temperatur på 85-90 grader. De är mycket resistenta mot desinfektionsmedel och orsakar därför betydande skada på livsmedelsföretag. De är Escherichia coli-antagonister. Finns i surdeg eller lågpastöriserad mjölk.
Termofiler som inte kan andas utan syre
Aeroba termofiler, som inte kan andas utan syre, delas också in i två separata grupper:
- Extremt termofila - gramnegativa stavar som inte kan röra sig, relaterade till obligate bakterier, vars tillväxt sker vid en optimal temperatur på 70 grader. När temperaturen stiger högre förvandlas pinnarna till tunna trådar. Lev i massor i varma vattenkällor och närliggande jord.
- Sporbildande former liknar mesofila. Lev och sprid ut i väl lösgjord jord eller luftat vatten.
Efter att ha övervägt alla dessa typer av mikroorganismer, bör det noteras att uppkomsten av termofila bakterier är deras aromorfos in i livsmiljön. Liksom andra levande organismer kan bakterier också perfekt anpassa sig till förändringar i miljöförhållandena under sin utveckling. Samtidigt ökar de avsevärt nivån på sin organisation och förvärvar nya förmågor.
Fördelar och skador
Vilka är skadorna och fördelarna med termofila bakterier? Mjölksyrastavar som används i livsmedelsindustrin ger otvivelaktiga fördelar för en person. Som en del av olika förrättskulturer producerar de välsmakande ochanvändbara mjölksyraprodukter som har en mycket positiv effekt på alla system i människokroppen, hjälper till att reglera metaboliska processer, normalisera matsmältningskanalen och på alla möjliga sätt hjälper till att skydda kroppen från olika förruttnande bakterier, samtidigt rensa den från ackumulerade gifter och gifter. Förutom att förbättra sammansättningen av mikrofloran, lugnar termofila bakterier nervsystemet, undertrycker verkan av antibiotika och ökar immuniteten.
Förutom livsmedelsindustrin används den här typen av bakterier ganska brett inom farmakologiska och kosmetiska områden. På grundval av dem tillverkas olika probiotika, liksom kosmetika som ger huden vård och elasticitet, och används också för att bleka och återställa den. Masker med levande yoghurt kan göra underverk.
Termofila och mesofila bakterier som lever i jord och kompost hjälper till att återvinna organiskt material och gödslar jorden för god växttillväxt. Det avgivna metanet kan med framgång användas för uppvärmning av hus och industrianläggningar. Med en sådan enorm nytta utjämnas den lilla skada som termofila stavar ger livsmedelsindustrin genom exponering för bakteriedödande läkemedel och konstant övervakning av utrustning för livsmedelsproduktion.
Slutsats
I den här artikeln gav vi de grundläggande begreppen för en så stor och lite studerad klass som bakterier. Av ovanstående material följer att termofila bakterierredan idag används flitigt av människan för hennes eget bästa. Men den här processen är långt ifrån över, och många fler trevliga och användbara upptäckter väntar oss.
