Det termofile bakterier Det er dem, der har evnen til at udvikle sig i miljøer med temperaturer over 50 ° C. Disse mikroorganismeres levesteder er meget fjendtlige steder, såsom hydrotermiske åbninger, vulkanske områder, varme kilder og ørkener, blandt andre. Afhængigt af det temperaturinterval, de understøtter, klassificeres disse mikroorganismer som termofiler, ekstreme termofiler og hypertermofiler..
Termofiler trives i et temperaturinterval mellem 50 og 68 ° C, hvor deres optimale væksttemperatur er mere end 60 ° C. Ekstreme termofiler vokser i et interval fra 35 til 70 ° C med en optimal temperatur på 65 ° C, og hyperthermofiler lever i et temperaturområde fra 60 til 115 ° C med optimal vækst ved ≥80 ° C..
Eksempler på termofile bakterier inkluderer generelt følgende: Geobacillus stearotermophilus, Deferribacter desulfuricans, Marinithermus hydrothermalis, Y Thermus aquaticus, blandt andre.
Disse mikroorganismer har specielle strukturelle egenskaber, der giver dem evnen til at modstå høje temperaturer. Faktisk er deres morfologi så forskellig, at de ikke kan udvikle sig ved lavere temperaturer..
Artikelindeks
Termofile bakterier har en række egenskaber, der gør dem tilpasset miljøer med meget høje temperaturer..
På den ene side har cellemembranen i disse bakterier en høj mængde langkædede mættede lipider. Dette gør det muligt for dem at modstå høje temperaturer og opretholde tilstrækkelig permeabilitet og fleksibilitet og klare at udveksle stoffer med miljøet uden at ødelægge sig selv..
På den anden side, selv om det er kendt, at proteiner generelt denaturerer ved høje temperaturer, har proteinerne, der er til stede i termofile bakterier, kovalente bindinger, der interagerer hydrofobt. Denne egenskab giver stabilitet til denne type bakterier..
Ligeledes er enzymerne produceret af termofile bakterier termostabile proteiner, da de kan udøve deres funktioner i de fjendtlige miljøer, hvor disse bakterier udvikler sig, uden at miste deres konfiguration..
I forhold til deres vækstkurve har termofile bakterier en høj reproduktionshastighed, men har en kortere halveringstid end andre klasser af mikroorganismer.
I dag bruger forskellige typer industrier enzymer af bakteriel oprindelse til at udføre forskellige processer. Nogle af dem kommer fra termofile bakterier.
Blandt de enzymer, der hyppigst isoleres fra termofile bakterier med mulige industrielle anvendelser, er enzymerne a-amylaser, xylanaser, DNA-polymerase, katalaser og serinproteaser, alle termostabile..
Disse enzymer er specielle, fordi de er i stand til at virke ved høje temperaturer, hvor andre lignende enzymer fremstillet af mesofile bakterier ville blive denatureret..
Derfor er de ideelle til processer, der kræver høje temperaturer eller i processer, hvor det er vigtigt at minimere spredning af mesofile bakterier..
Som et eksempel på brugen af enzymer fra termofile bakterier i industrien kan vi nævne brugen af DNA-polymerase (taq-polymerase) i polymerasekædereaktion (PCR) -teknikken..
Denne teknik denaturerer DNA ved høje temperaturer uden risiko for at beskadige taq-polymeraseenzymet. Den første anvendte taq-polymerase blev isoleret fra arten Thermus aquaticus.
På den anden side kan termofile bakterier bruges til at minimere skader forårsaget af miljøforurening..
For eksempel har forskning afsløret, at nogle termofile bakterier kan eliminere forbindelser, der er giftige for miljøet. Sådan er tilfældet med polychlorbiphenyl (et forurenende stof til stede i plast og kølemiddel, blandt andre forbindelser).
Dette er muligt takket være det faktum, at visse termofile bakterier kan bruge grundstoffer som biphenyl, 4-chlorbiphenyl og benzoesyre som kulstofkilde. Derfor nedbryder de polyklorerede biphenyler og fjerner dem fra miljøet..
På den anden side er disse bakterier fremragende til genbrug af elementer som nitrogen og svovl i jorden. På grund af dette kan de bruges til naturlig gødning af jorden uden behov for kunstig (kemisk) gødning.
Ligeledes foreslår nogle forskere brugen af termofile bakterier til at opnå stoffer, der genererer alternativ energi såsom biogas, biodiesel og bioethanol gennem hydrolyse af agroindustrielt affald, hvilket favoriserer bioremedieringsprocesser..
Levestedet for termofile bakterier består af terrestriske eller marine steder præget af deres høje temperaturer. Andre faktorer, der ledsager temperaturen, er mediumets pH, koncentrationen af salte og de kemiske forbindelser (organiske og uorganiske), der kan være til stede..
Afhængigt af mediets specifikke karakteristika udvikles en bestemt type termofile bakterier eller en anden i det..
Blandt de mest almindelige levesteder for denne type bakterier kan følgende nævnes: hydrotermiske åbninger, vulkanske områder, varme kilder og ørkener..
Termofile bakterier kræver generelt komplekse dyrkningsmedier for at vokse. Blandt de næringsstoffer, de kan kræve, er følgende: gærekstrakt, trypton, casaminosyrer, glutamat, prolin, serin, cellobiose, trehalose, saccharose, acetat og pyruvat.
En agar, der anvendes til isolering af nogle termofile bakterier, er Luria-Ber-tani-agar. Indeholder kaseinhydrolysat, gærekstrakt, NaCl, agar og destilleret vand med pH justeret til 7,0 ± 0,2.
De fleste termofile bakterier er saprofytiske og forårsager ikke sygdom hos mennesker. Imidlertid kan der ved fødevareproduktion være faktorer, der favoriserer spredning af termofile mikroorganismer, som kan være skadelige..
For at give et eksempel anvendes pasteurisering ved fremstilling af mejeriprodukter som en metode til dekontaminering af mad. Denne metode skal garantere hygiejnisk kvalitet; det er imidlertid ikke idiotsikkert, da sporulerede termofile bakterier kan overleve denne proces..
Dette skyldes, at selvom den vegetative celle fra de fleste sporulerede bakterier ikke er varmebestandig, er sporerne det..
Der er sporulerede bakterier, der udgør en reel fare for konsum. For eksempel sporer af følgende arter: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Thermoanaerobacterium xylanolyticum, Geobacillus stearothermophilus.
Konserverede varer med lav syre angribes normalt af spordannende anaerobe termofile bakterier såsom Geobacillus stearothermophilus. Denne bakterie fermenterer kulhydrater og producerer en ubehagelig sur smag på grund af produktionen af kortkædede fedtsyrer..
På samme måde kan dåse fødevarer med høj surhed blive forurenet med Clostridium thermosaccharolyticum. Denne mikroorganisme er meget saccharolytisk og forårsager udbulning af dåsen på grund af høj gasproduktion.
For hans del, Desulfotomaculum nigrificans det angriber også dåse fødevarer. Selvom dåsen ikke viser nogen tegn på manipulation, kan en stærk syrelugt opfattes, når dåsen ikke lukkes, og der observeres sort mad. Den sorte farve skyldes, at bakterierne producerer hydrogensulfid, som igen reagerer med jernet i beholderen og danner en forbindelse af denne farve..
Langt om længe, Bacillus cereus og Clostridium perfringens producere madforgiftning og Clostridium botulinum udskiller et stærkt neurotoksin i mad, der forårsager døden, når det indtages.
Marine bakterier, gramnegative, heterotrofiske, aerobe og hypertermofile baciller.
Anaerobe bakterier, grampositive, ekstreme termofile, sporulerede.
De er aerobe hypertermofile bakterier, heterotrofe, med variabel gram.
Gramnegativ, aerob, ekstrem termofil og halofil bacillus. Dets produktion af termostabile enzymer er blevet undersøgt, især til hydrolysering af polysaccharider og til DNA-syntese, begge af interesse for industrien..
Anaerobe bakterier, ekstreme termofile, heterotrofe, reducerende svovl, nitrat og arsenat.
Gram-negative stænger eller filamenter, ekstreme termofile, strenge aerobe heterotrofe.
Marine arter, hypertermofile, anaerobe, gramnegative, kemolytoautotrofe (sulfatreducerende), ikke-sporulerede.
Gramnegative, hypertermofile, heterotrofiske og aerobe bakterier. Syntetiserer et termostabilt enzym, der anvendes i PCR-teknikken kaldet taq DNA-polymerase.
Ekstrem termofil, mikroaerofil kemolytoautotrof, thiosulfatoxidant.
Gram-positive stænger, sporulerede, ekstreme termofile. Dens sporer bruges i mikrobiologilaboratorier som en biologisk kontrol for at evaluere autoklavens funktion..
Arten af denne slægt er kendetegnet ved at være gramnegativ, hypertermofil, selvom deres vækstområde er bredt af havliv, danner de ikke sporer, de er obligatoriske anaerober eller mikroaerofiler..
Endnu ingen kommentarer