Termofiiliset bakteerien ominaisuudet, elinympäristö, ruoka

Se Termofiiliset bakteerit He ovat niitä, joilla on kyky kehittyä ympäristöissä, joiden lämpötilat ovat yli 50 ° C. Näiden mikro -organismien elinympäristöt ovat hyvin vihamielisiä paikkoja, kuten hydrotermisiä savupiippuja, vulkaanisia alueita, kuumia lähteitä ja aavikoita, muun muassa. Niiden lämpötila -alueen mukaan nämä mikro -organismit luokitellaan äärimmäisiksi ja hypertermofiilisiksi termofiileiksi.

Thermofiilit on kehitetty lämpötila -alueella välillä 50 - 68 ° C, ja niiden optimaalinen kasvulämpötila on yli 60 ° C. Äärimmäiset termofiilit kasvavat välillä 35 - 70 ° C, optimaalisen 65 ° C: n lämpötilassa, ja hypertermofiilit elävät lämpötilavälillä välillä 60 - 115 ° C, optimaalisen kasvun ollessa ≥80 ° C.

Kuva vasemmalla: Ympäristö, jossa termofiiliset bakteerit elävät. Oikea kuva: termofiilisten bakteerien kuviollinen esitys. Lähde: Pxher vasen kuva, oikea kuva Pixabay

Esimerkkejä termofiilisistä bakteereista yleensä voidaan mainita: GeobAcillus stearotermophilus, deferribacter desulfurikaanit, Marinithhermus Hydrotermalis, ja Thermus aquaticus, muiden joukossa.

Näillä mikro -organismeilla on erityisiä rakenteellisia ominaisuuksia, jotka tarjoavat heille kyvyn kestää korkea lämpötila. Itse asiassa heidän morfologiansa on niin erilainen, että he eivät voi kehittyä pienissä lämpötiloissa.

[TOC]

Ominaisuudet

Termofiilisillä bakteereilla on sarja ominaisuuksia, jotka tekevät niistä sopeutuneita ympäristöihin, joissa lämpötilat ovat erittäin korkeita.

Toisaalta näiden bakteerien solukalvolla on suuri määrä pitkäketjuisia tyydyttyneitä lipidejä. Tämä antaa heille mahdollisuuden selviytyä korkeista lämpötiloista ja ylläpitää riittävää läpäisevyyttä ja joustavuutta, hallitsemalla aineita ympäristön kanssa tuhoamatta.

Toisaalta, vaikka tiedetään, että proteiinit denaturoitu yleensä korkeissa lämpötiloissa, termofiilisissä bakteereissa esiintyviä proteiineja on kovalenttisia tyyppisiä sidoksia, jotka ovat vuorovaikutuksessa hydrofobisesti. Tämä ominaisuus tarjoaa vakauden tämän tyyppisille bakteereille.

Samoin termofiilisten bakteerien tuottamat entsyymit ovat termostabiileja proteiineja, koska ne voivat käyttää toimintojaan vihamielisissä ympäristöissä, joissa nämä bakteerit kehittyvät, menettämättä konfiguraatioita.

Kasvukäyrän suhteen lämpöfiilisillä bakteereilla on korkea lisääntymisnopeus, mutta niissä on lyhyempi puoliikäinen kuin muut mikro -organismit.

Termofiilisten bakteerien hyödyllisyys teollisuudessa

Nykyään erityyppiset teollisuudenalat käyttävät bakteeri -alkuperän entsyymejä erilaisten prosessien suorittamiseen. Jotkut niistä ovat peräisin termofiilisistä bakteereista.

Voi palvella sinua: Porphyromonas gingivalis: Ominaisuudet, morfologia, elinkaari

Termofiilisten bakteerien yleisimmin eristetyistä entsyymeistä, joilla on mahdolliset sovellukset teollisuusasteella.

Nämä entsyymit ovat erityisiä, koska ne kykenevät toimimaan korkeissa lämpötiloissa, joissa muut mesofiilisten bakteerien tekemät samanlaiset entsyymit denaturoivat.

Siksi ne ovat ihanteellisia prosesseille, jotka vaativat korkeita lämpötiloja tai prosesseja, joissa on välttämätöntä minimoida mesofiilisten bakteerien lisääntyminen.

Esimerkit

Esimerkiksi termofiilisten bakteerien entsyymien käytöstä teollisuudessa voidaan mainita DNA -polymeraasin (TAQ -polymeraasin) käyttöä polymeraasiketjureaktiotekniikassa (PCR) (PCR).

Tämä tekniikka denaturoi DNA: ta korkeissa lämpötiloissa ilman riskiä, ​​että entsyymi Taq -polymeraasi on vaurioitunut. Ensimmäinen käytetty taq -polymeraasi eristettiin lajista Thermus aquaticus.

Toisaalta termofiilisiä bakteereja voidaan käyttää ympäristön pilaantumisen aiheuttamien vaurioiden minimoimiseksi.

Esimerkiksi tietyt tutkimukset ovat paljastaneet, että jotkut termofiiliset bakteerit voivat poistaa ympäristölle myrkyllisiä yhdisteitä. Näin on polykoribifenyyli (muovien ja kylmäaineiden esiintyminen epäpuhtausaine).

Tämä on mahdollista, koska tietyt termofiiliset bakteerit voivat käyttää elementtejä, kuten bifenyyli, 4-kloorifenyyli ja bentsoehappo hiililähteenä. Siksi he hajottavat polykoribifenyylit eliminoimalla ne ympäristöstä.

Toisaalta nämä bakteerit ovat erinomaisia ​​elementtien, kuten typen ja rikin, kierrättämiseksi maassa. Tästä johtuen niitä voidaan käyttää maan luonnollisesti hedelmöittämiseen ilman keinotekoisten lannoitteiden (kemikaalien) tarvetta tarvetta.

Samoin jotkut tutkijat ehdottavat termofiilisten bakteerien käyttöä aineiden saamiseksi, jotka tuottavat vaihtoehtoista energiaa, kuten biokaasua, biodieseliä ja bioetanolia maatalouden aiheuttaman jätteen hydrolyysin avulla, suosimalla bioremediaatioprosesseja.

Elinympäristö

Termofiilisten bakteerien elinympäristö muodostuu maa- tai meripaikoista, joille on ominaista niiden korkeat lämpötilat. Muita lämpötilan mukana olevia tekijöitä ovat väliaineen pH, suolojen ja kemiallisten yhdisteiden (orgaanisten ja epäorgaanisten) pitoisuus.

Ympäristön erityispiirteistä riippuen kehittyy tietyntyyppinen termofiiliset bakteerit tai muut.

Tämän tyyppisten bakteerien yleisimpiä elinympäristöjä voidaan mainita: hydrotermiset savupiiput, vulkaaniset alueet, kuumat lähteet ja aavikot.

Voi palvella sinua: Chrysophyta

Ruokinta

Yleensä termofiiliset bakteerit vaativat monimutkaisia ​​viljelykasveja. Ravinteisiin, joita voi tarvita seuraavat: hiivauute, triptone, casaminohapot, glutamaatti, proliini, seriini, sellobiosa, trehaloosi, sakkaroosi, asetaatti ja pyruvaatti.

Joidenkin termofiilisten bakteerien eristämiseen käytetty agar on Luria-Ber-Tani-agar. Se sisältää kaseiinin hydrolysoitua, hiivauutetta, NaCl-, agaria ja tislattua vettä pH: n säädettynä 7.0 ± 0.2.

Termofiiliset bakteerit jalostettuina elintarvikkeiden epäpuhtauksilla

Useimmat termofiiliset bakteerit ovat saprofyyttejä, eivätkä ne tuota sairauksia ihmisillä. Elintarvikkeiden valmistuksessa voi kuitenkin olla tekijöitä, jotka suosivat termofiilisten mikro -organismien lisääntymistä, jotka voivat olla haitallisia.

Esimerkin antamiseksi maitotuotteiden pastöroinnin valmistuksessa käytetään elintarvikkeiden puhdistamismenetelmänä. Tämän menetelmän on tarkoitus taata terveyden laatu; Se ei kuitenkaan ole erehtymätön, koska itivoidut termofiiliset bakteerit voivat selviytyä tästä prosessista.

Tämä johtuu siitä, että vaikka useimpien itiöiden bakteerien kasvillinen solu ei ole lämpökestävä, itiöt ovat.

On itivoituja bakteereja, jotka edustavat todellista vaaraa ihmisravinnolle. Esimerkiksi seuraavien lajien itiöt: Bacillus cereus, Clostridium botuliini, Clostridium perfringens, Themoanaerobacterium ksylanolyticum, geobacillus  Stearothhermophilus. 

Anaerobiset itiöiden termofiiliset bakteerit hyökkäävät yleensä matalalla varustetuotteita, kuten Geobacillus Stearothhermophilus. Tämä bakteeri fermentoi hiilihydraatteja ja tuottaa epämiellyttävän hapan maun lyhyen ketjun rasvahappojen tuotannon vuoksi.

Samoin korkea -accidity purkitettu voi olla saastunut Clostridium thermosaccharolyticum. Tämä mikro -organisme on erittäin ihottuma ja tuottaa tölkin konbamaation korkeaan kaasuntuotantoon.

Omalta osaltaan, Desulfomaculum niglificans Se hyökkää myös purkitettuihin ruokia. Vaikka tölkki ei osoita mitään merkkejä muutoksesta, kun löydetään tölkki, voidaan havaita voimakas happohaju ja havaitaan mustattu ruoka. Musta väri johtuu siitä, että bakteerit tuottavat sulfhydric -happoa, mikä puolestaan ​​reagoi tämän värin yhdisteen muodostavan säiliön raudan kanssa.

Lopuksi, Bacillus cereus ja Clostridium perfringens tuottaa ruokamyrkytystä ja Clostridium botuliini erottaa voimakkaan neurotoksiinin elintarvikkeessa, joka kuluttaessa aiheuttaa kuoleman.

Se voi palvella sinua: Bacillus clausii

Esimerkkejä termofiilisistä bakteereista

Rodotermus obamensis

Marine -bakteerit, gram -negatiivinen bacillus, heterotroph, aerobinen ja hypertermofiili.

Genre cádicellulosiruptor

Anaerobic bacteria, positive, extreme, sporulated gram.

Termomikrobiluokka

Ne ovat aerobisia hypertermofiilibakteereja, heterotrofeja, vaihtelevalla grammilla.

Rodotermus marinus

Gram -negatiivinen, aerobinen, äärimmäinen ja halofiilinen termofiilinen bacillus. Sen lämpöstabiilien entsyymien tuotantoa on tutkittu erityisesti hydrolysoiville polysakkarideille ja DNA -synteesille, molemmat kiinnostavat teollisuutta.

Deferribacter Desulfurican

Anaerobic bacteria, extreme thermophilus, heterotroph, sulfur reducer, nitrate and arsenate.

Marinithhermus Hydrotermalis

Gram -negatiiviset bakteerit tai filamentit, äärimmäinen thermophilus, tiukka aerobinen heterotrofinen.

TEMODESULFOBACTERIUM VEDIHILUM

Merilajit, hypertermofiili, anaerobinen, gram -negatiivinen, kemolitrofia (sulfaatin pelkistäjä), ei stifioitu.

Thermus aquaticus

Gram -negatiiviset, hypertermofiiliset, heterotrofiset ja aerobiset bakteerit. Syntetisoi PCR -tekniikassa käytetyn lämpöstabiilin entsyymin, nimeltään Taq ADN -polymeraasi.

Kalifuurivirta

Extreme thermophilus, mikroaerofiilinen quimiolithrofiili, tiosulfaatti -hapettimet.

Geobacillus Stearothhermophilus Ennen soittamista Bacillus stearotermophilus

Grampositiiviset bakteerit, itivoitu, äärimmäinen thermophilus. Sen itiöitä käytetään mikrobiologialaboratorioissa biologisena kontrollina autoklaavin asianmukaisen toiminnan arvioimiseksi.

Sukupuoli Nautilia 

Tämän suvun lajeille on ominaista gram -negatiivisia, hypertermofiilejä, vaikka niiden kasvualue on leveä, merielämä, eivät muodosta itiöitä, on velvollisia anaerobeja tai mikroaerofiilisiä.

Vertaileva taulukko merkittävimpien lajien välillä

Lähde: Kirjailijan MSC: n valmistelu. Marielsa gil.

Viitteet

1. Gallut p. Santispacin, Bahía Concepción, BCS, Meksiko, eristäminen ja viljely mikro -organismien eristäminen ja viljelyjen onkoidit, Bahía Concepción. Opinnäyte tieteen maisterin tutkinnon saamiseksi. Biologinen tutkimuskeskus. 2016. Saatavana osoitteessa: Cibnor.Instituutiovarasto.
2. Bjornsdottir SH, Blondal T, Hreggvidsson GO, Eggertson G, Petursdottir S, Hjorleifsdottir S, Thorbjardottir SH, Kristjanson JK. Rhodotermus Marinus: Fysiologia ja molekyylibiologia. Äärimmäisyys. 2006; 10 (1): 1-16. Saatavana: CBI.Nlm.NIH.Hallitus.
3. Thermus aquaticus." Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 24. marraskuuta 2018, 10:28 UTC. 9. toukokuuta 2019, 01:55 on.Wikipedia.Tai
4. Thwaite J, Atkins H. Sterilointitesti. Lääketieteellisessä mikrobiologiassa (kahdeksannentoista painos).
5. Kings t. Meren bakteerien biologinen monimuotoisuus: uudet viljelytaksot. Opinnäytetyö bioteknologian lääkärin otsikon valitsemiseksi. Mikrobiologian ja ekologian laitos. 2012. Saatavana: Valencia University.
6. Sako Y, Takai K, Ishida ja, Uchida A, Katayama ja. Rodotermus obamensis sp. marraskuu., Äärimmäisen termofiilisten meribakteerien modernille suvulle. Int j syst bakterioli. 1996; 46 (4): 1099-104.
7. Joet m. Neida, crespo m. Carla f., Terassien. Luis e., Alvarez a. Maria T. Bioetanolin tuotantoon osallistuvien solujen ja hemisellaasien termofiilisten anaerobisten kantojen eristäminen perinteisen ja ei -perinteisen viljelmän ja eristystekniikan avulla. Biofarbo. 2007; 15 (1): 43-50. Saatavana: Bolivian lehdet.org.b -