Natura tutto è organizzato in modo così armonioso che in questo mondo ognuno ha il proprio posto ed è impegnato nelle funzioni che gli vengono assegnate, che sia la corona della natura - un essere umano incredibilmente complesso o l'organismo più microscopico. Ognuno fa la sua parte per rendere il nostro mondo un posto migliore. Questo vale anche per vari batteri che, secondo il grande piano del creatore del mondo, portano alle persone non solo benefici, ma anche determinati danni. Considera cosa sono i batteri lattici termofili e qual è il loro posto nelle nostre vite. Sono buoni o cattivi?
Caratteristiche ed essenza
Un intero esercito di vari microrganismi vive sul nostro pianeta, invisibile agli occhi, ma molto attivo e non sempre utile. Una di queste microformazioni benefiche è il batterio termofilo. Il batterio vive nelle sorgenti termali e si moltiplica a temperature piuttosto elevate, superiori a 45 gradi. Intere colonie di questi microrganismi sono state identificate in diverse zone geotermiche del nostro pianeta,come le acque delle calde sorgenti naturali. I batteri termofili sopravvivono grazie alla presenza in essi di enzimi speciali che possono funzionare ad alte temperature. Per loro, il regime di temperatura più favorevole è un corridoio di 50-65 gradi. In tali condizioni, i batteri possono sentirsi a proprio agio e moltiplicarsi liberamente.
Molte persone vorrebbero sapere a quale temperatura muoiono i batteri termofili per controllarne il numero. A questo proposito, vorrei sottolineare che gli scienziati non sono ancora stati in grado di ottenere dati accurati in merito. Allo stato attuale dello sviluppo della scienza, è noto solo che l'indicatore di temperatura massima per i termofili è di 68-75 gradi. Tuttavia, ciò non significa che i batteri muoiano con tale riscaldamento: una deviazione dal regime ottimale rende la loro vita meno confortevole e intensa, rallenta la crescita cellulare e riduce il tasso dei processi metabolici.
È possibile uccidere i batteri? Cosa li sta influenzando?
Affinché i batteri termofili muoiano, è necessario un eccesso molto maggiore della soglia superiore. Oggi, gli scienziati sono stati in grado di stabilire che la temperatura più alta conosciuta alla quale questi microrganismi possono vivere è di 122 gradi Celsius. Non è possibile creare un riscaldamento più elevato in condizioni di laboratorio. Pertanto, non è ancora possibile stabilire a quale temperatura moriranno i batteri termofili. Si sa solo che forti sbalzi di temperatura hanno un effetto molto dannoso sulla vita dei batteri: lo sviluppo di una coltura può interrompersi, mamorirà è la domanda.
Varietà e loro descrizioni
Valutando le preferenze di temperatura dei microrganismi, questi possono essere suddivisi in tre gruppi principali: psicrofili, mesofili e, appunto, termofili. Tutti dipendono dal calore, ma differiscono in termini di regimi di temperatura.
Quindi, i batteri psicrofili sono i meno termodipendenti e preferiscono l'intervallo di temperatura da zero a +10 gradi. Questo è il corridoio di sviluppo ottimale per loro, ma possono riprodursi sia a -5 gradi che a +15.
Next - batteri termofili mesofili, la cui zona di comfort si trova tra i 30 ei 40 gradi Celsius. I batteri possono crescere e moltiplicarsi quando la temperatura scende a 10 gradi o sale a 50 gradi. Il livello ottimale per la crescita di questi organismi è di 37 gradi.
E infine, i batteri termofili: la loro crescita attiva si osserva quando la temperatura supera i 50 gradi. La loro principale caratteristica distintiva è il tasso accelerato del metabolismo. Secondo studi recenti, è stato stabilito che sotto l'influenza della temperatura si verificano cambiamenti significativi nelle proteine e nei lipidi, che svolgono un ruolo importante in tutti i processi vitali.
Sottogruppi di termofili
Un vivido esempio di ciò sono esempi di batteri termofili, anch'essi divisi in diversi sottogruppi indipendenti:
- Termofili estremi con una temperatura ottimale di 80 gradi con un minimo di 60 e un massimo di 105 gradi.
- Stenotermofili, o facoltativi, con un range di 55-65 gradi, ma mostrano la capacità di riprodursi anche quando la temperatura scende a 20 gradi. La massima capacità di crescita si osserva a 20-40 gradi.
- Gli euritermofili preferiscono 37-48 gradi. La particolarità dei termofili obbligati è che non perdono la capacità di crescere anche a 70 gradi, ma non crescono sotto i 40 gradi.
- Termotolleranti con un indicatore ottimale non superiore a 48 gradi, la temperatura minima alla quale possono crescere è di 10 gradi e la massima è 55-60. Differiscono dai mesofili alle stesse temperature ottimali in quanto all'aumentare della soglia di temperatura, i batteri continuano a crescere.
Termofili anaerobici
La capacità della rapida crescita degli organismi termofili offre loro un'eccellente opportunità per essere utilizzati in vari settori della vita - nell'industria o nell'agricoltura e persino a livello domestico. Allo stesso tempo, i batteri lattici mesofili e termofili hanno metodi di isolamento simili. La differenza si osserva solo nelle temperature crescenti. Per stabilire l'esatto livello di temperatura ottimale, la coltura deve essere passivata per uno o due mesi, o, in altre parole, riseminata in un determinato intervallo di temperatura.
In natura, molti tipi di batteri termofili sono diffusi e vivono in varie condizioni. Amano il calore e si sentono molto a loro agio nello stomaco umano, e possono anche essere trovati in animali, piante, suolo, acqua e vari altri ambienti,fornendo condizioni favorevoli allo sviluppo. Alcuni batteri richiedono aria per crescere, mentre altri non hanno affatto bisogno di ossigeno. Secondo questo segno di dipendenza dall'ossigeno, gli organismi termofili si dividono in aerobici e anaerobici.
Gli anaerobici includono diversi gruppi separati:
- Butirrico - durante la fermentazione, producono acido butirrico, si nutrono di zucchero, pectine, destrine e producono acidi - acetico e butirrico, nonché idrogeno e anidride carbonica. Tra le proprietà utili si può distinguere la produzione di alcoli acetone, etilico, butilico e isopropilico. Trovato in forme termofile e mesofile.
- La cellulosa vive nel limo di fiume, nel compost, nei residui vegetali. Questi batteri del compost termofili sono ideali e ampiamente utilizzati nel settore agricolo. Essendo nel terreno o nell'humus, questi batteri acquistano attività a 60-65 gradi. C'è anche una forma mesofila: il bastone di Omelyansky. Questi batteri, con l'aiuto di uno speciale enzima, decompongono la cellulosa, rilasciando anidride carbonica, idrogeno, alcol etilico, un certo numero di acidi: acido formico, acetico, fumarico, lattico e altri acidi organici.
- I metanogeni vivono nello stesso posto della cellulosa e sono coltivati lì. In questo gruppo, le specie più studiate sono il methanobacterium e il methanobacillus. Non sono in grado di sporulazione e la loro utilità risiede nella capacità di produrre antibiotici, vitamine, enzimi, utilizzando le acque reflue e i rifiuti domestici per il cibo.
- I desolforatori si trovano più spesso accantocellulosa e vivono della riduzione dei solfati. Hanno spore ovali che si trovano più vicino a una delle estremità del bacillo bacillo - terminale o subterminale.
- Acido lattico - un grande gruppo speciale di batteri che vivono nel latte. Questi batteri lattici termofili possono essere sia benefici per l'uomo che molto dannosi. Alcune delle loro specie possono sintetizzare speciali sostanze aromatiche. Sono loro che, dopo l'esposizione al latte, conferiscono un gusto e un aroma gradevoli alla ricotta o alla crema. Tali batteri lattici termofili sono anaerobici facoltativi, quindi possono moltiplicarsi in modo ottimale in assenza di ossigeno o in un ambiente in cui vi sia un grande deficit di esso.
Acido lattico
I batteri dell'acido lattico sono divisi in cocchi e bastoncelli. I primi sono costituiti da diverse cellule collegate in una catena - streptococchi e hanno fermentazione omogenea ed eterogenea. Gli streptococchi omofermentativi fanno fermentare lo zucchero presente nel latte per fare lo yogurt vivo. L'eteroenzima in parallelo secerne anche sostanze aromatiche come la diacetina e la citoina. Le loro cellule sono di forma rotonda o ovale, si colorano bene secondo Gram e non formano spore e capsule. Sono aerotolleranti e possono esistere in presenza di aria. Tuttavia, non hanno la capacità di svolgere la respirazione aerobica e preferiscono continuare il loro consueto processo di fermentazione dell'acido lattico. Per mangiare hanno bisogno di molte vitamine, proteine, acidi organici. nel lattei batteri causano la sua coagulazione, la formazione di un coagulo denso e uniforme con una piccola quantità di siero. È grazie agli streptococchi di acido lattico che producono aromi che nel formaggio compaiono bollicine seducenti con un odore caratteristico e una bassa capacità di formare acidi. I cocchi sono molto resistenti all'alcool e richiedono un'elevata acidità.
Bastoncini di acido lattico
I bastoncini di acido lattico - altrimenti chiamati lattobacilli - possono essere singoli o accoppiati. Molto spesso vengono utilizzati lattobacilli acidofili, in particolare il bastoncino bulgaro, che fa parte delle colture starter e permette di produrre yogurt gustoso e salutare. Anche nell'industria lattiero-casearia, gli streptobatteri e i batteri beta sono popolari. Questi organismi sono completamente immobili e non formano spore o capsule, si colorano bene di Gram.
I termofili dell'acido lattico sono anaerobi facoltativi. Possono diventare monoenzimatici, con un alto tasso di formazione di acido, o ereroenzimatici con la capacità di elaborare il fruttosio in parallelo, con conseguente formazione di alcol esaidrico mannitolo, acetati, lattati e anidride carbonica. Le proteine sono processate piuttosto debolmente, quindi, per crescere, richiedono la presenza di aminoacidi nell'ambiente. Alcuni bastoncini hanno la capacità di produrre catalasi, un enzima che scompone il perossido di idrogeno, o acetaldeide, che conferisce sapore e aroma al formaggio.
I bastoncini resistenti al calore dell'acido lattico possono sopravvivere nel latte se pastorizzati a una temperatura di 85-90 gradi. Sono molto resistenti agli agenti disinfettanti e quindi causano notevoli danni alle imprese alimentari. Sono antagonisti dell'Escherichia coli. Si trova nella pasta madre o nel latte poco pastorizzato.
Termofili che non possono respirare senza ossigeno
Anche i termofili aerobici, che non possono respirare senza ossigeno, sono divisi in due gruppi separati:
- Termofili estremi - bastoncini gram-negativi che non sono in grado di muoversi, correlati a batteri obbligati, la cui crescita avviene ad una temperatura ottimale di 70 gradi. Quando la temperatura aumenta, i bastoncini si trasformano in fili sottili. Vivere in massa nelle sorgenti di acqua calda e nel terreno vicino.
- Le forme sporigene sono simili a quelle mesofile. Vivere e diffondersi in terreno ben sciolto o in acque aerate.
Dopo aver considerato tutti questi tipi di microrganismi, va notato che la comparsa dei batteri termofili è la loro aromorfosi nell'habitat. Come altri organismi viventi, anche i batteri possono adattarsi perfettamente ai cambiamenti delle condizioni ambientali nel corso della loro evoluzione. Allo stesso tempo, aumentano significativamente il livello della loro organizzazione e acquisiscono nuove abilità.
Vantaggi e danni
Quali sono i danni ei benefici dei batteri termofili? I bastoncini di acido lattico utilizzati nell'industria alimentare portano indubbi benefici a una persona. Facendo parte di varie culture starter, producono gustosi eutili prodotti a base di acido lattico che hanno un effetto molto positivo su tutti i sistemi del corpo umano, aiutano a regolare i processi metabolici, a normalizzare il tratto digestivo e in ogni modo possibile aiutano a proteggere il corpo da vari batteri putrefattivi, purificandolo in parallelo da tossine e tossine accumulate. Oltre a migliorare la composizione della microflora, i batteri termofili calmano il sistema nervoso, sopprimono l'azione degli antibiotici e aumentano l'immunità.
Oltre all'industria alimentare, questo tipo di batteri è ampiamente utilizzato in campo farmacologico e cosmetico. Sulla loro base vengono prodotti vari probiotici, cosmetici che donano alla pelle toelettatura ed elasticità e vengono anche usati per sbiancarla e ripristinarla. Le maschere allo yogurt vivo possono fare miracoli.
I batteri termofili e mesofili che vivono nel terreno e nel compost aiutano a riciclare la materia organica, fertilizzando il terreno per una buona crescita delle piante. Il metano emesso può essere utilizzato con successo per il riscaldamento di case e impianti industriali. Con una tale vasta scala di benefici, il piccolo danno che le bacchette termofile procurano alle industrie alimentari è livellato dall'esposizione a farmaci battericidi e dal monitoraggio costante delle attrezzature per la produzione alimentare.
Conclusione
In questo articolo, abbiamo fornito i concetti di base di una classe così ampia e poco studiata come quella dei batteri. Consegue dal materiale di cui sopra che i batteri termofiligià oggi sono largamente utilizzati dall'uomo per il proprio bene. Ma questo processo è tutt' altro che finito e molte altre piacevoli e utili scoperte ci aspettano.
