Doğa her şey o kadar uyumlu bir şekilde düzenlenmiştir ki, bu dünyada herkesin kendi yeri vardır ve ister doğanın tacı, ister inanılmaz derecede karmaşık bir insan isterse en mikroskobik organizma olsun, kendisine verilen işlevlerle meşgul olur. Dünyamızı daha iyi bir yer haline getirmek için herkes üzerine düşeni yapar. Bu, dünyanın yaratıcısının büyük planına göre insanlara sadece fayda sağlamakla kalmayıp aynı zamanda belirli zararlar da getiren çeşitli bakteriler için de geçerlidir. Termofilik laktik asit bakterilerinin ne olduğunu ve hayatımızdaki yerini bir düşünün. İyi mi kötü mü?
Özellikler ve öz
Gezegenimizde gözle görülmeyen, ancak çok aktif ve her zaman yararlı olmayan çeşitli mikroorganizmalardan oluşan bir ordu yaşıyor. Böyle faydalı bir mikro oluşum, termofilik bakteridir. Bakteri kaplıcalarda yaşar ve oldukça yüksek sıcaklıklarda - 45 derecenin üzerinde - çoğalır. Bu mikroorganizmaların tüm kolonileri gezegenimizin farklı jeotermal bölgelerinde tespit edilmiştir.sıcak doğal kaynakların suları gibi. Termofilik bakteriler, içlerinde yüksek sıcaklıklarda çalışabilen özel enzimlerin varlığı nedeniyle hayatta kalır. Onlar için en uygun sıcaklık rejimi 50-65 derecelik bir koridordur. Bu koşullar altında bakteriler kendilerini rahat hissedebilir ve özgürce çoğalabilirler.
Birçok insan, sayılarını kontrol etmek için termofilik bakterilerin hangi sıcaklıkta öldüğünü bilmek ister. Bu bağlamda bilim insanlarının henüz bu konuda kesin veriler elde edemediğini belirtmek isterim. Bilimin şu anki gelişme aşamasında, sadece termofiller için maksimum sıcaklık göstergesinin 68-75 derece olduğu bilinmektedir. Ancak bu, bakterilerin bu tür bir ısıtma ile öleceği anlamına gelmez - optimal rejimden sapma, yaşamlarını daha az rahat ve yoğun hale getirir, hücre büyümesini yavaşlatır ve metabolik süreçlerin hızını az altır.
Bakterileri öldürmek mümkün mü? Onları ne etkiliyor?
Termofilik bakterilerin ölmesi için üst eşiğin çok daha fazla aşılması gerekir. Bugün bilim adamları, bu mikroorganizmaların yaşayabileceği bilinen en yüksek sıcaklığın 122 santigrat derece olduğunu tespit edebildiler. Laboratuvar koşullarında daha yüksek ısıtma oluşturmak mümkün değildir. Bu nedenle termofilik bakterilerin hangi sıcaklıkta öleceğini belirlemek henüz mümkün değildir. Sadece sıcaklıktaki keskin dalgalanmaların bakterilerin yaşamı üzerinde çok zararlı bir etkisi olduğu bilinmektedir: bir kültürün gelişimi durabilir, ancaksoru o ölecek mi.
Çeşitler ve açıklamaları
Mikroorganizmaların sıcaklık tercihlerini değerlendirerek, üç ana gruba ayrılabilirler: psikrofilik, mezofilik ve aslında termofilik. Hepsi ısıya bağlıdır, ancak sıcaklık rejimleri açısından farklılık gösterir.
Bu nedenle, psikrofilik bakteriler ısıya en az bağımlı olanlardır ve sıfır ile +10 derece arasındaki sıcaklık aralığını tercih ederler. Bu onlar için en uygun gelişim koridorudur, ancak hem -5 derecede hem de +15 derecede üreyebilirler.
Sonraki - konfor bölgesi 30 ila 40 santigrat derece arasında bulunan mezofilik termofilik bakteriler. Sıcaklık 10 dereceye düştüğünde veya 50 dereceye yükseldiğinde bakteri iyi büyüyebilir ve çoğalabilir. Bu organizmalarda büyüme için en uygun seviye 37 derecedir.
Ve son olarak, termofilik bakteriler - sıcaklık 50 derecenin üzerine çıktığında aktif büyümeleri gözlenir. Ana ayırt edici özelliği, hızlandırılmış metabolizma hızıdır. Son zamanlarda yapılan araştırmalara göre, tüm yaşam süreçlerinde büyük rol oynayan protein ve lipidlerde sıcaklığın etkisi altında önemli değişiklikler olduğu tespit edilmiştir.
Termofillerin alt grupları
Bunun canlı bir örneği, aynı zamanda birkaç bağımsız alt gruba ayrılan termofilik bakteri örnekleridir:
- En az 60 ve en fazla 105 derece olmak üzere 80 derece optimum sıcaklığa sahip aşırı termofiller.
- Stenothermophiles veya fakültatif, 55-65 derece aralığındadır, ancak sıcaklık 20 dereceye düştüğünde bile üreme yeteneği gösterir. En yüksek büyüme yeteneği 20-40 derecede gözlemlenir.
- Eurythermophiles 37-48 dereceyi tercih eder. Zorunlu termofillerin özelliği, 70 derecede bile büyüme yeteneklerini kaybetmemeleri, ancak 40 derecenin altında büyümemeleridir.
- En uygun gösterge 48 dereceden yüksek olmayan termotolerantlar, büyüyebilecekleri minimum sıcaklık 10 derece ve maksimum 55-60'tır. Aynı optimal sıcaklıklarda mezofillerden farklıdırlar, çünkü sıcaklık eşiği arttıkça bakteriler büyümeye devam eder.
Anaerobik termofiller
Termofilik organizmaların hızlı büyüme yeteneği, onlara yaşamın çeşitli alanlarında - endüstride veya tarımda ve hatta ev düzeyinde - kullanılmaları için mükemmel bir fırsat verir. Aynı zamanda mezofilik ve termofilik laktik asit bakterileri benzer izolasyon yöntemlerine sahiptir. Fark sadece büyüme sıcaklıklarında gözlenir. Tam optimal sıcaklık seviyesini belirlemek için kültürün bir veya iki ay süreyle pasifleştirilmesi veya başka bir deyişle belirli bir sıcaklık aralığında yeniden tohumlanması gerekir.
Doğada birçok termofilik bakteri türü yaygındır ve çeşitli koşullarda yaşar. Sıcaklığı severler ve insan midesinde kendilerini çok rahat hissederler ve hayvanlarda, bitkilerde, toprakta, suda ve diğer çeşitli ortamlarda da bulunabilirler.gelişme için uygun koşullar sağlar. Bazı bakteriler büyümek için havaya ihtiyaç duyarken, diğerleri oksijene hiç ihtiyaç duymaz. Oksijene bağımlılığın bu işaretine göre, termofilik organizmalar aerobik ve anaerobik olarak ikiye ayrılır.
Anaerobik birkaç ayrı grup içerir:
- Butirik - fermantasyon sırasında bütirik asit üretirler, şeker, pektinler, dekstrinler ile beslenirler ve asitler - asetik ve bütirik, ayrıca hidrojen ve karbondioksit üretirler. Yararlı özelliklerden aseton, etil, butil ve izopropil alkollerin üretimi ayırt edilebilir. Termofilik ve mezofilik formlarda bulunur.
- Selüloz nehir siltinde, kompostta, bitki artıklarında yaşar. Bu termofilik kompost bakterileri idealdir ve tarım sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Toprakta veya humusta bulunan bu bakteriler 60-65 derecede aktivite kazanır. Ayrıca mezofilik bir form var - Omelyansky'nin çubuğu. Bu bakteriler, özel bir enzimin yardımıyla selülozu parçalayarak karbondioksit, hidrojen, etil alkol, bir dizi asit - formik, asetik, fumarik, laktik ve diğer organik asitleri serbest bırakır.
- Metan oluşturan selüloz ile aynı yerde yaşar ve orada yetiştirilir. Bu grupta en çok çalışılan türler methanobacterium ve methanobacillus'tur. Sporlanma yeteneğine sahip değiller ve yararlılıkları, gıda için kanalizasyon ve evsel atıkları kullanarak antibiyotik, vitamin, enzim üretme yeteneğinde yatıyor.
- Kükürt gidericiler genellikleselüloz ve sülfatların indirgenmesiyle yaşar. Bacillus basilinin uçlarından birine - terminal veya subterminal - daha yakın yerleştirilmiş oval sporları vardır.
- Laktik asit - sütte yaşayan özel, büyük bir bakteri grubu. Bu termofilik laktik asit bakterileri hem insanlara faydalı hem de çok zararlı olabilir. Türlerinden bazıları özel aromatik maddeler sentezleyebilir. Süte maruz kaldıktan sonra süzme peynir veya kremaya hoş bir tat ve aroma veren onlardır. Bu tür termofilik laktik asit bakterileri fakültatif anaerobiktir, bu nedenle oksijen yokluğunda veya oksijen eksikliğinin büyük olduğu bir ortamda en uygun şekilde çoğalabilirler.
Laktik asit
Laktik asit bakterileri koklara ve çubuklara ayrılır. İlki, bir zincire bağlı birkaç hücreden oluşur - streptokoklar ve homojen ve heterojen fermantasyona sahiptir. Homofermentatif streptokoklar, canlı yoğurt yapmak için sütte bulunan şekeri fermente eder. Heteroenzimatik paralel olarak diasetin ve sitoin gibi aromatik maddeleri de salgılar. Hücreleri yuvarlak veya ovaldir, Gram'a göre iyi boyanır ve spor ve kapsül oluşturmaz. Aerotoleranttırlar ve havanın varlığında var olabilirler. Bununla birlikte, aerobik solunum yapma yeteneklerinden yoksundurlar ve olağan laktik asit fermantasyon sürecini sürdürmeyi tercih ederler. Yemek için çok fazla vitamin, protein, organik asit gerekir. süttebakteriler pıhtılaşmasına, az miktarda serum ile yoğun, hatta pıhtı oluşumuna neden olur. Aroma üreten laktik asit streptokoklar sayesinde, peynirde karakteristik bir koku ve düşük asit oluşturma yeteneği ile baştan çıkarıcı kabarcıklar ortaya çıkar. Cocci alkole son derece dayanıklıdır ve yüksek asitlik gerektirir.
Laktik asit çubukları
Laktik asit çubukları - aksi halde laktobasil olarak adlandırılırlar - tek veya çift olabilirler. Çoğu zaman, asidofilik laktobasiller, özellikle başlangıç kültürlerinin bir parçası olan ve lezzetli ve sağlıklı yoğurt üretmeyi mümkün kılan Bulgar çubuğu kullanılır. Süt endüstrisinde bile streptobakteriler ve beta bakteriler popülerdir. Bu organizmalar tamamen hareketsizdir ve spor veya kapsül oluşturmazlar, Gram tarafından iyi boyanırlar.
Laktik asit termofilleri fakültatif anaeroblardır. Yüksek oranda asit oluşumu ile monoenzimatik veya fruktozu paralel olarak işleme yeteneği ile hereroenzimatik hale gelebilirler, bu da heksahidrik alkol mannitol, asetatlar, laktatlar ve karbon dioksit oluşumuna neden olur. Proteinler oldukça zayıf bir şekilde işlenir, bu nedenle büyümek için çevrede amino asitlerin bulunması gerekir. Bazı çubuklar, hidrojen peroksiti parçalayan bir enzim olan katalaz veya peynire lezzet ve aroma veren asetaldehit üretme yeteneğine sahiptir.
Laktik asit ısıya dayanıklı çubuklar 85-90 derecelik bir sıcaklıkta pastörize edildiğinde sütte hayatta kalabilir. Dezenfektan maddelere karşı çok dirençlidirler ve bu nedenle gıda işletmelerine ciddi zararlar verirler. Bunlar Escherichia coli antagonistleridir. Ekşi hamur veya düşük pastörize sütte bulunur.
Oksijensiz nefes alamayan termofiller
Oksijensiz nefes alamayan aerobik termofiller de iki ayrı gruba ayrılır:
- Aşırı termofilik - büyümesi 70 derecelik bir optimum sıcaklıkta meydana gelen zorunlu bakterilerle ilgili hareket edemeyen gram negatif çubuklar. Sıcaklık yükseldikçe, çubuklar ince iplere dönüşür. Sıcak su kaynaklarında ve yakındaki toprakta topluca yaşayın.
- Spor oluşturan formlar mezofilik olanlara benzer. İyice gevşetilmiş toprakta veya havalandırılmış sularda yaşa ve yay.
Tüm bu mikroorganizma türleri göz önüne alındığında, termofilik bakterilerin ortaya çıkmasının, onların habitata aromorfozları olduğu unutulmamalıdır. Diğer canlı organizmalar gibi bakteriler de evrimleri sırasında çevre koşullarındaki değişikliklere mükemmel bir şekilde uyum sağlayabilirler. Aynı zamanda, organizasyonlarının seviyesini önemli ölçüde artırırlar ve yeni yetenekler kazanırlar.
Yararları ve zararları
Termofilik bakterilerin zararları ve faydaları nelerdir? Gıda endüstrisinde kullanılan laktik asit çubukları, bir kişiye şüphesiz fayda sağlar. Çeşitli başlangıç kültürlerinin bir parçası olarak lezzetli ve lezzetli ürünler üretirler.insan vücudunun tüm sistemleri üzerinde çok olumlu bir etkiye sahip olan yararlı laktik asit ürünleri, metabolik süreçleri düzenlemeye yardımcı olur, sindirim sistemini normalleştirir ve mümkün olan her şekilde vücudu çeşitli çürütücü bakterilerden korumaya yardımcı olur, paralel olarak biriken toksinlerden ve toksinlerden temizler.. Mikrofloranın bileşimini iyileştirmeye ek olarak, termofilik bakteriler sinir sistemini sakinleştirir, antibiyotiklerin etkisini bastırır ve bağışıklığı artırır.
Gıda endüstrisine ek olarak, bu bakteri türü farmakolojik ve kozmetik alanlarında oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Temel olarak, çeşitli probiyotiklerin yanı sıra cilde bakım ve elastikiyet veren kozmetikler yapılır ve ayrıca onu beyazlatmak ve eski haline getirmek için kullanılır. Canlı yoğurt maskeleri harikalar yaratabilir.
Toprakta ve kompostta yaşayan termofilik ve mezofilik bakteriler, iyi bitki büyümesi için toprağı gübreleyerek organik maddenin geri dönüşümüne yardımcı olur. Yayılan metan, evleri ve endüstriyel tesisleri ısıtmak için başarıyla kullanılabilir. Bu kadar büyük bir fayda ölçeğiyle, termofilik çubukların gıda endüstrilerine verdiği küçük zarar, bakterisit ilaçlara maruz kalma ve gıda üretim ekipmanının sürekli izlenmesiyle dengelenir.
Sonuç
Bu yazımızda bakteri gibi bu kadar geniş ve az çalışılmış bir sınıfın temel kavramlarını verdik. Yukarıdaki malzemeden, termofilik bakterilerinzaten bugün insan tarafından kendi iyiliği için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu süreç henüz bitmedi ve daha birçok keyifli ve faydalı keşif bizi bekliyor.
