Natur alles ist so harmonisch angeordnet, dass in dieser Welt jeder seinen eigenen Platz hat und sich mit den ihm zugewiesenen Funktionen beschäftigt, sei es die Krone der Natur - ein unglaublich komplexer Mensch oder der mikroskopischste Organismus. Jeder trägt seinen Teil dazu bei, unsere Welt zu einem besseren Ort zu machen. Das gilt auch für diverse Bakterien, die nach dem großen Plan des Weltschöpfers den Menschen nicht nur Nutzen, sondern auch gewissen Schaden bringen. Überlegen Sie, was thermophile Milchsäurebakterien sind und welchen Platz sie in unserem Leben einnehmen. Sind sie gut oder schlecht?
Eigenschaften und Essenz
Eine ganze Armee verschiedener Mikroorganismen lebt auf unserem Planeten, unsichtbar für das Auge, aber sehr aktiv und nicht immer nützlich. Eine solche nützliche Mikroformation ist das thermophile Bakterium. Das Bakterium lebt in heißen Quellen und vermehrt sich bei ziemlich hohen Temperaturen - über 45 Grad. Ganze Kolonien dieser Mikroorganismen wurden in verschiedenen geothermischen Zonen unseres Planeten identifiziert,wie das Wasser heißer natürlicher Quellen. Thermophile Bakterien überleben aufgrund des Vorhandenseins spezieller Enzyme, die bei hohen Temperaturen funktionieren können. Für sie ist das günstigste Temperaturregime ein Korridor von 50-65 Grad. Unter solchen Bedingungen können sich Bakterien wohl fühlen und sich ungehindert vermehren.
Viele Menschen würden gerne wissen, bei welcher Temperatur thermophile Bakterien sterben, um ihre Anzahl zu kontrollieren. In diesem Zusammenhang möchte ich anmerken, dass Wissenschaftler noch keine genauen Daten dazu erh alten konnten. Zum gegenwärtigen Stand der Entwicklung der Wissenschaft ist nur bekannt, dass der maximale Temperaturindikator für Thermophile 68-75 Grad beträgt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Bakterien bei einer solchen Erwärmung sterben - eine Abweichung vom optimalen Regime macht ihr Leben weniger angenehm und intensiv, verlangsamt das Zellwachstum und verringert die Geschwindigkeit von Stoffwechselprozessen.
Ist es möglich, Bakterien abzutöten? Was betrifft sie?
Damit thermophile Bakterien absterben, ist eine viel größere Überschreitung der oberen Schwelle erforderlich. Heute konnten Wissenschaftler feststellen, dass die höchste bekannte Temperatur, bei der diese Mikroorganismen leben können, 122 Grad Celsius beträgt. Eine höhere Erwärmung ist unter Laborbedingungen nicht möglich. Daher kann noch nicht festgestellt werden, bei welcher Temperatur thermophile Bakterien absterben. Es ist nur bekannt, dass sich starke Temperaturschwankungen sehr nachteilig auf das Leben von Bakterien auswirken: Die Entwicklung einer Kultur kann jedoch aufhörenwird sie sterben ist die Frage.
Sorten und ihre Beschreibungen
Wenn man die Temperaturpräferenzen von Mikroorganismen einschätzt, können sie in drei Hauptgruppen eingeteilt werden: psychrophil, mesophil und tatsächlich thermophil. Sie alle sind wärmeabhängig, unterscheiden sich aber im Temperaturregime.
Psychrophile Bakterien sind also am wenigsten thermoabhängig und bevorzugen den Temperaturbereich von null bis +10 Grad. Dies ist der optimale Entwicklungskorridor für sie, aber sie können sowohl bei -5 Grad als auch bei +15 Grad brüten.
Weiter - mesophile thermophile Bakterien, deren Komfortzone zwischen 30 und 40 Grad Celsius liegt. Bakterien können gut wachsen und sich vermehren, wenn die Temperatur auf 10 Grad fällt oder auf 50 Grad steigt. Das optimale Niveau für das Wachstum dieser Organismen liegt bei 37 Grad.
Und schließlich thermophile Bakterien - ihr aktives Wachstum wird beobachtet, wenn die Temperatur über 50 Grad steigt. Ihr Hauptunterscheidungsmerkmal ist die beschleunigte Stoffwechselrate. Nach neueren Studien wurde festgestellt, dass es unter dem Einfluss der Temperatur zu signifikanten Veränderungen von Proteinen und Lipiden kommt, die bei allen Lebensvorgängen eine große Rolle spielen.
Untergruppen der Thermophilen
Eine anschauliche Illustration dafür sind Beispiele thermophiler Bakterien, die ebenfalls in mehrere eigenständige Untergruppen unterteilt werden:
- Extreme Thermophile mit einer optimalen Temperatur von 80 Grad mit einem Minimum von 60 und einem Maximum von 105 Grad.
- Stenothermophile, oder fakultativ, mit einem Bereich von 55-65 Grad, zeigen aber die Fähigkeit, sich zu reproduzieren, selbst wenn die Temperatur auf 20 Grad fällt. Die höchste Wachstumsfähigkeit wird bei 20-40 Grad beobachtet.
- Eurythermophile bevorzugen 37-48 Grad. Die Besonderheit der obligaten Thermophilen besteht darin, dass sie ihre Wachstumsfähigkeit auch bei 70 Grad nicht verlieren, aber sie wachsen nicht unter 40 Grad.
- Thermotolerante mit einem optimalen Indikator von nicht mehr als 48 Grad, die Mindesttemperatur, bei der sie wachsen können, beträgt 10 Grad und die Höchsttemperatur 55-60. Sie unterscheiden sich von Mesophilen bei denselben optimalen Temperaturen dadurch, dass Bakterien mit steigender Temperaturschwelle weiter wachsen.
Anaerobe Thermophile
Die Fähigkeit des schnellen Wachstums thermophiler Organismen bietet ihnen eine hervorragende Möglichkeit, in verschiedenen Lebensbereichen eingesetzt zu werden - in der Industrie oder in der Landwirtschaft und sogar auf Haush altsebene. Gleichzeitig haben mesophile und thermophile Milchsäurebakterien ähnliche Isolierungsmethoden. Der Unterschied wird nur bei wachsenden Temperaturen beobachtet. Um das exakt optimale Temperaturniveau zu ermitteln, muss die Kultur für ein bis zwei Monate passiviert, also in einem bestimmten Temperaturbereich nachgesät werden.
In der Natur sind viele Arten thermophiler Bakterien weit verbreitet und leben unter verschiedenen Bedingungen. Sie lieben Wärme und fühlen sich im menschlichen Magen sehr wohl und sind auch in Tieren, Pflanzen, Erde, Wasser und diversen anderen Umgebungen zu finden.günstige Entwicklungsbedingungen zu schaffen. Einige Bakterien benötigen Luft zum Wachsen, während andere überhaupt keinen Sauerstoff benötigen. Nach diesem Zeichen der Sauerstoffabhängigkeit werden thermophile Organismen in aerobe und anaerobe eingeteilt.
Anaerob umfassen mehrere separate Gruppen:
- Buttersäure - Während der Fermentation produzieren sie Buttersäure, ernähren sich von Zucker, Pektinen, Dextrinen und produzieren Säuren - Essig und Buttersäure sowie Wasserstoff und Kohlendioxid. Von den nützlichen Eigenschaften kann die Herstellung von Aceton, Ethyl-, Butyl- und Isopropylalkohol unterschieden werden. Gefunden in thermophilen und mesophilen Formen.
- Cellulose lebt in Flussschlamm, Kompost, Pflanzenresten. Diese thermophilen Kompostbakterien sind ideal und weit verbreitet in der Landwirtschaft. Im Boden oder Humus werden diese Bakterien bei 60-65 Grad aktiv. Es gibt auch eine mesophile Form - Omelyanskys Stock. Diese Bakterien zersetzen mit Hilfe eines speziellen Enzyms Zellulose und setzen Kohlendioxid, Wasserstoff, Ethylalkohol, eine Reihe von Säuren frei - Ameisensäure, Essigsäure, Fumarsäure, Milchsäure und andere organische Säuren.
- Methanbildner leben am selben Ort wie Zellulose und werden dort angebaut. In dieser Gruppe sind die am besten untersuchten Arten Methanobacterium und Methanobacillus. Sie sind nicht in der Lage, Sporen zu bilden, und ihre Nützlichkeit liegt in der Fähigkeit, Antibiotika, Vitamine und Enzyme herzustellen, indem sie Abwasser und Haush altsabfälle für Lebensmittel verwenden.
- Entschwefelungsmittel findet man am häufigsten nebenZellulose und leben von der Reduktion von Sulfaten. Sie haben ovale Sporen, die sich näher an einem der Enden des Bazillus befinden - terminal oder subterminal.
- Milchsäure - eine besonders große Gruppe von Bakterien, die in Milch leben. Diese thermophilen Milchsäurebakterien können für den Menschen sowohl nützlich als auch sehr schädlich sein. Einige ihrer Arten können spezielle Aromastoffe synthetisieren. Sie sind es, die Hüttenkäse oder Sahne nach dem Kontakt mit Milch einen angenehmen Geschmack und ein angenehmes Aroma verleihen. Solche thermophilen Milchsäurebakterien sind fakultativ anaerob, können sich also optimal in Abwesenheit von Sauerstoff oder in einer Umgebung mit großem Sauerstoffmangel vermehren.
Milchsäure
Milchsäurebakterien werden in Kokken und Stäbchen unterteilt. Erstere bestehen aus mehreren in einer Kette verbundenen Zellen - Streptokokken und haben eine homo- und heterogene Fermentation. Homofermentative Streptokokken fermentieren den in Milch enth altenen Zucker, um Lebendjoghurt herzustellen. Heteroenzymatische sezernieren parallel auch solche aromatischen Substanzen wie Diacetin und Cytoin. Ihre Zellen sind rund oder oval, färben sich gut nach Gram und bilden keine Sporen und Kapseln. Sie sind aerotolerant und können in Gegenwart von Luft existieren. Ihnen fehlt jedoch die Fähigkeit zur aeroben Atmung, und sie ziehen es vor, ihren üblichen Prozess der Milchsäuregärung fortzusetzen. Um zu essen, brauchen sie viele Vitamine, Proteine und organische Säuren. in MilchBakterien verursachen seine Gerinnung, die Bildung eines dichten, gleichmäßigen Gerinnsels mit einer kleinen Menge Serum. Den aromabildenden Milchsäurestreptokokken ist es zu verdanken, dass im Käse verführerische Bläschen mit charakteristischem Geruch und geringer Fähigkeit zur Säurebildung entstehen. Kokken sind sehr alkoholbeständig und erfordern einen hohen Säuregeh alt.
Milchsäuresticks
Milchsäuresticks - sie werden auch Laktobazillen genannt - können entweder einzeln oder paarweise sein. Am häufigsten werden acidophile Laktobazillen verwendet, insbesondere die bulgarische Stange, die Teil der Starterkulturen ist und die Herstellung von schmackhaftem und gesundem Joghurt ermöglicht. Auch in der Milchindustrie sind Streptobakterien und Betabakterien beliebt. Diese Organismen sind völlig unbeweglich und bilden keine Sporen oder Kapseln, sie färben sich gut mit Gram.
Milchsäure-Thermophile sind fakultative Anaerobier. Sie können monoenzymatisch mit einer hohen Säurebildungsrate oder hereroenzymatisch mit der Fähigkeit zur parallelen Verarbeitung von Fructose werden, was zur Bildung des sechswertigen Alkohols Mannit, Acetate, Lactate und Kohlendioxid führt. Proteine werden eher schwach verarbeitet, daher benötigen sie, um zu wachsen, das Vorhandensein von Aminosäuren in der Umwelt. Einige Sticks können Katalase produzieren, ein Enzym, das Wasserstoffperoxid oder Acetaldehyd abbaut, das Käse Geschmack und Aroma verleiht.
Hitzebeständige Milchsäuresticks können in Milch überleben, wenn sie bei einer Temperatur von 85-90 Grad pasteurisiert werden. Sie sind sehr widerstandsfähig gegenüber Desinfektionsmitteln und richten damit in Lebensmittelbetrieben erheblichen Schaden an. Sie sind Escherichia coli-Antagonisten. Gefunden in Sauerteig oder niedrig pasteurisierter Milch.
Thermophile, die ohne Sauerstoff nicht atmen können
Aerobe Thermophile, die ohne Sauerstoff nicht atmen können, werden ebenfalls in zwei getrennte Gruppen eingeteilt:
- Extrem thermophil - gramnegative Stäbchen, die sich nicht bewegen können, verwandt mit obligaten Bakterien, deren Wachstum bei einer optimalen Temperatur von 70 Grad stattfindet. Wenn die Temperatur höher steigt, verwandeln sich die Stäbchen in dünne Fäden. Lebe massenhaft in heißen Wasserquellen und in der Nähe des Bodens.
- Sporenbildende Formen ähneln mesophilen. Lebe und verbreite dich in gut gelockerten Böden oder kohlensäureh altigen Gewässern.
Nachdem alle diese Arten von Mikroorganismen betrachtet wurden, sollte beachtet werden, dass das Auftreten thermophiler Bakterien ihre Aromorphose in den Lebensraum ist. Wie andere Lebewesen können sich auch Bakterien im Laufe ihrer Evolution perfekt an veränderte Umweltbedingungen anpassen. Gleichzeitig steigern sie ihr Organisationsniveau erheblich und erwerben neue Fähigkeiten.
Nutzen und Schaden
Was sind die Schäden und Vorteile thermophiler Bakterien? Milchsäuresticks, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden, bringen einer Person zweifellos Vorteile. Als Teil verschiedener Starterkulturen produzieren sie schmackhafte undnützliche Milchsäureprodukte, die sich sehr positiv auf alle Systeme des menschlichen Körpers auswirken, zur Regulierung von Stoffwechselprozessen beitragen, den Verdauungstrakt normalisieren und auf jede erdenkliche Weise dazu beitragen, den Körper vor verschiedenen Fäulnisbakterien zu schützen und ihn gleichzeitig von angesammelten Toxinen und Toxinen zu reinigen. Thermophile Bakterien verbessern nicht nur die Zusammensetzung der Mikroflora, sondern beruhigen auch das Nervensystem, unterdrücken die Wirkung von Antibiotika und stärken die Immunität.
Neben der Lebensmittelindustrie findet diese Art von Bakterien auch im pharmakologischen und kosmetischen Bereich breite Anwendung. Auf ihrer Basis werden verschiedene Probiotika sowie Kosmetika hergestellt, die der Haut Pflege und Elastizität verleihen und auch zum Aufhellen und Wiederherstellen verwendet werden. Live-Joghurt-Masken können Wunder wirken.
Thermophile und mesophile Bakterien, die im Boden und im Kompost leben, helfen dabei, organisches Material zu recyceln und den Boden für ein gutes Pflanzenwachstum zu düngen. Das emittierte Methan kann erfolgreich zum Heizen von Häusern und Industrieanlagen genutzt werden. Bei einem so großen Nutzen wird der geringe Schaden, den thermophile Stäbchen der Lebensmittelindustrie zufügen, durch den Kontakt mit bakteriziden Medikamenten und die ständige Überwachung der Lebensmittelproduktionsanlagen ausgeglichen.
Schlussfolgerung
In diesem Artikel haben wir die grundlegenden Konzepte einer so großen und wenig untersuchten Klasse wie Bakterien gegeben. Aus dem obigen Material folgt, dass thermophile Bakterienwerden bereits heute vom Menschen in großem Umfang zu seinem eigenen Wohl genutzt. Aber dieser Prozess ist noch lange nicht abgeschlossen, und viele weitere angenehme und nützliche Entdeckungen erwarten uns.
