Plik bakterie ciepłolubne Są to takie, które mają zdolność rozwoju w środowiskach o temperaturze powyżej 50 ° C. Siedliska tych mikroorganizmów to miejsca bardzo nieprzyjazne, takie jak m.in. kominy hydrotermalne, obszary wulkaniczne, gorące źródła i pustynie. W zależności od obsługiwanego zakresu temperatur mikroorganizmy te są klasyfikowane jako termofile, ekstremalne termofile i hipertermofile..
Termofile rozwijają się w zakresie temperatur od 50 do 68 ° C, a ich optymalna temperatura wzrostu przekracza 60 ° C. Ekstremalne termofile rosną w zakresie od 35 do 70 ° C, przy optymalnej temperaturze 65 ° C, a hipertermofile żyją w zakresie temperatur od 60 do 115 ° C, z optymalnym wzrostem przy ≥80 ° C..
Przykłady ogólnie bakterii ciepłolubnych obejmują: Geobacillus stearotermophilus, Deferribacter desulfuricans, Marinithermus hydrotermalne, Y Thermus aquaticus, pośród innych.
Te mikroorganizmy mają specjalne cechy strukturalne, które zapewniają im odporność na wysokie temperatury. W rzeczywistości ich morfologia jest tak różna, że nie mogą rozwijać się w niższych temperaturach..
Indeks artykułów
Bakterie termofilne mają szereg cech, które sprawiają, że są przystosowane do środowisk o bardzo wysokich temperaturach..
Z jednej strony błona komórkowa tych bakterii zawiera dużą ilość długołańcuchowych nasyconych lipidów. Pozwala im to wytrzymać wysokie temperatury oraz zachować odpowiednią przepuszczalność i elastyczność, potrafiąc wymieniać substancje ze środowiskiem bez niszczenia się..
Z drugiej strony, chociaż wiadomo, że białka generalnie ulegają denaturacji w wysokich temperaturach, białka obecne w bakteriach termofilnych posiadają wiązania kowalencyjne, które oddziałują hydrofobowo. Ta cecha zapewnia stabilność tego typu bakterii..
Podobnie enzymy wytwarzane przez bakterie termofilne są białkami termostabilnymi, ponieważ mogą one pełnić swoje funkcje w nieprzyjaznym środowisku, w którym rozwijają się te bakterie, bez utraty swojej konfiguracji..
W stosunku do krzywej wzrostu bakterie ciepłolubne charakteryzują się wysokim współczynnikiem rozmnażania, ale mają krótszy okres półtrwania niż inne klasy mikroorganizmów.
Obecnie w różnych gałęziach przemysłu enzymy pochodzenia bakteryjnego są wykorzystywane do przeprowadzania różnych procesów. Część z nich pochodzi od bakterii ciepłolubnych.
Wśród enzymów najczęściej izolowanych z bakterii termofilnych, które mogą znaleźć zastosowanie przemysłowe, znajdują się enzymy α-amylazy, ksylanazy, polimeraza DNA, katalazy i proteazy serynowe, wszystkie termostabilne..
Enzymy te są wyjątkowe, ponieważ są zdolne do działania w wysokich temperaturach, w których inne podobne enzymy wytwarzane przez bakterie mezofilne ulegałyby denaturacji..
Dlatego są idealne do procesów wymagających wysokich temperatur lub w procesach, w których istotne jest zminimalizowanie namnażania się bakterii mezofilnych..
Jako przykład zastosowania w przemyśle enzymów z bakterii termofilnych można wymienić zastosowanie polimerazy DNA (polimerazy taq) w technice łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR)..
Ta technika powoduje denaturację DNA w wysokich temperaturach, bez ryzyka uszkodzenia enzymu polimerazy taq. Z gatunku wyizolowano pierwszą zastosowaną polimerazę taq Thermus aquaticus.
Z drugiej strony bakterie ciepłolubne można wykorzystać do zminimalizowania szkód spowodowanych zanieczyszczeniem środowiska..
Na przykład badania wykazały, że niektóre bakterie ciepłolubne mogą eliminować związki toksyczne dla środowiska. Tak jest w przypadku polichlorobifenylu (substancji zanieczyszczającej m.in. w tworzywach sztucznych i czynnikach chłodniczych).
Jest to możliwe dzięki temu, że niektóre bakterie ciepłolubne mogą wykorzystywać jako źródło węgla pierwiastki takie jak bifenyl, 4-chlorobifenyl i kwas benzoesowy. Dlatego rozkładają polichlorowane bifenyle, eliminując je ze środowiska..
Z drugiej strony bakterie te doskonale radzą sobie z recyklingiem pierwiastków, takich jak azot i siarka w glebie. Dzięki temu mogą służyć do naturalnego nawożenia ziemi bez konieczności stosowania sztucznych (chemicznych) nawozów.
Podobnie niektórzy badacze proponują wykorzystanie bakterii termofilnych w celu uzyskania substancji wytwarzających energię alternatywną, takich jak biogaz, biodiesel i bioetanol, poprzez hydrolizę odpadów rolno-przemysłowych, sprzyjając procesom bioremediacji..
Siedlisko bakterii ciepłolubnych składa się z miejsc lądowych lub morskich, które charakteryzują się wysokimi temperaturami. Inne czynniki towarzyszące temperaturze to pH pożywki, stężenie soli i związków chemicznych (organicznych i nieorganicznych), które mogą być obecne..
W zależności od specyfiki podłoża rozwinie się w nim pewien rodzaj bakterii ciepłolubnych lub inny..
Wśród najczęstszych siedlisk tego typu bakterii można wymienić: kominy hydrotermalne, obszary wulkaniczne, gorące źródła i pustynie..
Bakterie termofilne generalnie wymagają do wzrostu złożonych pożywek hodowlanych. Wśród składników odżywczych, których mogą potrzebować, są: ekstrakt drożdżowy, trypton, kazaminokwasy, glutaminian, prolina, seryna, celobioza, trehaloza, sacharoza, octan i pirogronian.
Agarem używanym do izolacji niektórych bakterii ciepłolubnych jest agar Luria-Ber-tani. Zawiera hydrolizat kazeiny, ekstrakt drożdżowy, NaCl, agar i wodę destylowaną o pH dostosowanym do 7,0 ± 0,2.
Większość bakterii ciepłolubnych jest saprofityczna i nie wywołuje chorób u ludzi. Jednak w produkcji żywności mogą występować czynniki sprzyjające namnażaniu się mikroorganizmów ciepłolubnych, które mogą być szkodliwe..
Przykładowo, w produkcji produktów mleczarskich pasteryzacja jest stosowana jako metoda odkażania żywności. Ta metoda ma zagwarantować jakość sanitarną; nie jest jednak niezawodny, ponieważ zarodnikujące bakterie termofilne mogą przetrwać ten proces..
Dzieje się tak, ponieważ chociaż komórka wegetatywna większości zarodnikujących bakterii nie jest odporna na ciepło, to zarodniki są..
Istnieją bakterie zarodnikowe, które stanowią realne zagrożenie dla spożycia przez ludzi. Na przykład zarodniki następujących gatunków: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Thermoanaerobacterium xylanolyticum, Geobacillus stearothermophilus.
Konserwy o niskiej zawartości kwasu są zwykle atakowane przez beztlenowe bakterie termofilne tworzące zarodniki, takie jak Geobacillus stearothermophilus. Bakteria ta fermentuje węglowodany i wytwarza nieprzyjemny kwaśny smak z powodu produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych..
Podobnie, żywność w puszkach o wysokiej kwasowości może zostać zanieczyszczona Clostridium thermosaccharolyticum. Ten mikroorganizm jest silnie sacharolityczny i powoduje wybrzuszenie puszki z powodu dużej produkcji gazu.
Ze swojej strony, Desulfotomaculum nigrificans atakuje również żywność w puszkach. Chociaż puszka nie nosi śladów manipulacji, gdy puszka jest otwarta, można poczuć silny kwaśny zapach i obserwować sczerniałe jedzenie. Czarny kolor wynika z faktu, że bakterie wytwarzają siarkowodór, który z kolei reaguje z żelazem w pojemniku, tworząc związek o tym kolorze..
Wreszcie, Bacillus cereus i Clostridium perfringens wywołać zatrucie pokarmowe i Clostridium botulinum wydziela silną neurotoksynę w pożywieniu, która po spożyciu powoduje śmierć.
Bakterie morskie, Gram-ujemne, heterotroficzne, tlenowe i hipertermofilne pałeczki.
Bakterie beztlenowe, Gram dodatnie, skrajnie ciepłolubne, zarodnikujące.
Są to bakterie tlenowe, hipertermofilne, heterotroficzne o zmiennej gramaturze.
Gram-ujemne, tlenowe, skrajnie ciepłolubne i halofilne pałeczki. Badano produkcję termostabilnych enzymów, zwłaszcza do hydrolizy polisacharydów i syntezy DNA, które są interesujące dla przemysłu..
Bakterie beztlenowe, ekstremalnie ciepłolubne, heterotroficzne, redukujące siarkę, azotany i arsenany.
Pałeczki lub włókna Gram-ujemne, ekstremalnie ciepłolubne, ściśle tlenowe, heterotroficzne.
Gatunki morskie, hipertermofilne, beztlenowe, Gram-ujemne, chemolytoautotroficzne (redukujące siarczany), niezarodnikujące.
Bakterie Gram ujemne, hipertermofilne, heterotroficzne i tlenowe. Syntetyzuje termostabilny enzym używany w technice PCR o nazwie polimeraza taq DNA.
Ekstremalnie termofilny, mikroaerofilny, chemolitoautotroficzny utleniacz tiosiarczanowy.
Pałeczki Gram-dodatnie, zarodnikujące, ekstremalnie ciepłolubne. Jego zarodniki są wykorzystywane w laboratoriach mikrobiologicznych jako kontrola biologiczna do oceny prawidłowego działania autoklawu..
Gatunki z tego rodzaju charakteryzują się tym, że są Gram ujemne, hipertermofilne, choć ich zakres wzrostu jest szeroki, organizmów morskich, nie tworzą zarodników, są bezwzględnymi beztlenowcami lub mikroaerofilami..
Jeszcze bez komentarzy