The termofilní bakterie Jsou to ty, které mají schopnost vyvíjet se v prostředích s teplotami vyššími než 50 ° C. Stanoviště těchto mikroorganismů jsou velmi nepřátelská místa, jako jsou například hydrotermální průduchy, vulkanické oblasti, horké prameny a pouště. V závislosti na teplotním rozsahu, který podporují, jsou tyto mikroorganismy klasifikovány jako termofily, extrémní termofily a hypertermofily..
Termofilům se daří v teplotním rozmezí od 50 do 68 ° C, přičemž jejich optimální růstová teplota je vyšší než 60 ° C. Extrémní termofilové rostou v rozmezí 35 až 70 ° C, s optimální teplotou 65 ° C, a hypertermofilní žijí v teplotním rozmezí 60 až 115 ° C, s optimálním růstem při ≥ 80 ° C..
Příklady teplomilných bakterií obecně zahrnují následující: Geobacillus stearotermophilus, Deferribacter desulfuricans, Marinithermus hydrothermalis, Y Thermus aquaticus, mezi ostatními.
Tyto mikroorganismy mají speciální strukturní vlastnosti, které jim dodávají schopnost odolávat vysokým teplotám. Ve skutečnosti je jejich morfologie tak odlišná, že se nemohou vyvíjet při nižších teplotách..
Rejstřík článků
Termofilní bakterie mají řadu vlastností, díky nimž jsou přizpůsobeny prostředí s velmi vysokými teplotami..
Na jedné straně má buněčná membrána těchto bakterií vysoké množství nasycených lipidů s dlouhým řetězcem. To jim umožňuje odolat vysokým teplotám a udržovat přiměřenou propustnost a flexibilitu, zvládat výměnu látek s prostředím, aniž by se ničili..
Na druhou stranu, i když je známo, že proteiny obecně denaturují při vysokých teplotách, mají proteiny přítomné v termofilních bakteriích kovalentní vazby, které hydrofobně interagují. Tato vlastnost zajišťuje stabilitu tohoto typu bakterií..
Stejně tak jsou enzymy produkované termofilními bakteriemi termostabilní proteiny, protože mohou vykonávat své funkce v nepřátelském prostředí, kde se tyto bakterie vyvíjejí, aniž by ztratily svoji konfiguraci..
Ve vztahu k jejich růstové křivce mají termofilní bakterie vysokou rychlost reprodukce, ale mají kratší poločas než jiné třídy mikroorganismů.
V současné době používají různé typy průmyslových odvětví enzymy bakteriálního původu k provádění různých procesů. Některé z nich pocházejí z termofilních bakterií.
Mezi enzymy nejčastěji izolované z termofilních bakterií s možnými průmyslovými aplikacemi patří enzymy α-amylázy, xylanázy, DNA polymeráza, katalázy a serinové proteázy, všechny termostabilní..
Tyto enzymy jsou speciální, protože jsou schopné působit při vysokých teplotách, kde by byly podobné podobné enzymy vyrobené mezofilními bakteriemi denaturovány..
Proto jsou ideální pro procesy, které vyžadují vysoké teploty, nebo v procesech, kde je nezbytné minimalizovat množení mezofilních bakterií..
Jako příklad použití enzymů z termofilních bakterií v průmyslu můžeme zmínit použití DNA polymerázy (taq polymerázy) v technice polymerázové řetězové reakce (PCR)..
Tato technika denaturuje DNA při vysokých teplotách, aniž by hrozilo poškození enzymu taq polymerázy. První použitá taq polymeráza byla izolována z druhu Thermus aquaticus.
Na druhou stranu lze termofilní bakterie použít k minimalizaci škod způsobených znečištěním životního prostředí..
Výzkum například ukázal, že některé termofilní bakterie mohou eliminovat sloučeniny toxické pro životní prostředí. To je případ polychlorbifenylu (znečišťující látka přítomná mimo jiné v plastech a chladivech).
To je možné díky skutečnosti, že některé termofilní bakterie mohou jako zdroj uhlíku používat prvky, jako je bifenyl, 4-chlorbifenyl a kyselina benzoová. Proto degradují polychlorované bifenyly a vylučují je z okolního prostředí..
Na druhé straně jsou tyto bakterie vynikající při recyklaci prvků, jako je dusík a síra, v půdě. Díky tomu je lze použít k přirozenému hnojení půdy bez použití umělých (chemických) hnojiv.
Někteří vědci rovněž navrhují použití termofilních bakterií k získání látek, které generují alternativní energii, jako je bioplyn, bionafta a bioethanol, hydrolýzou zemědělsko-průmyslového odpadu, což upřednostňuje bioremediační procesy..
Stanoviště teplomilných bakterií je tvořeno suchozemskými nebo mořskými místy charakterizovanými vysokými teplotami. Dalšími faktory, které teplotu doprovázejí, jsou pH média, koncentrace solí a přítomné chemické sloučeniny (organické a anorganické)..
V závislosti na specifických vlastnostech média se v něm vyvine určitý druh termofilních bakterií..
Mezi nejběžnější stanoviště tohoto druhu bakterií patří: hydrotermální průduchy, vulkanické oblasti, horké prameny a pouště..
Termofilní bakterie k růstu obecně vyžadují složitá kultivační média. Mezi živiny, které mohou vyžadovat, patří: kvasničný extrakt, trypton, kasaminokyseliny, glutamát, prolin, serin, celobióza, trehalóza, sacharóza, acetát a pyruvát.
Agar používaný k izolaci některých termofilních bakterií je agar Luria-Ber-tani. Obsahuje hydrolyzát kaseinu, kvasnicový extrakt, NaCl, agar a destilovanou vodu s pH upraveným na 7,0 ± 0,2.
Většina teplomilných bakterií je saprofytických a nezpůsobuje onemocnění u lidí. Při výrobě potravin však mohou existovat faktory, které podporují množení termofilních mikroorganismů, které mohou být škodlivé..
Jako příklad lze uvést, že při výrobě mléčných výrobků se jako metoda dekontaminace potravin používá pasterizace. Tato metoda má zaručit hygienickou kvalitu; není však spolehlivý, protože sporulované termofilní bakterie mohou tento proces přežít..
Je to proto, že i když vegetativní buňka většiny sporulujících bakterií není tepelně odolná, spory jsou..
Existují sporulované bakterie, které představují skutečné nebezpečí pro lidskou spotřebu. Například spory následujících druhů: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Thermoanaerobacterium xylanolyticum, Geobacillus stearothermophilus.
Nízkokyselé konzervované zboží je obvykle napadeno anaerobními termofilními bakteriemi, které tvoří spory Geobacil stearothermophilus. Tato bakterie fermentuje sacharidy a produkuje nepříjemnou kyselou chuť díky produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem..
Stejně tak mohou být kontaminovány konzervované potraviny s vysokou kyselostí Clostridium thermosaccharolyticum. Tento mikroorganismus je vysoce sacharolytický a kvůli vysoké produkci plynu způsobuje vydutí plechovky.
Pro jeho část, Desulfotomaculum nigrificans útočí také na konzervy. I když plechovka nevykazuje žádné známky nedovolené manipulace, je-li plechovka uzavřená, lze vnímat silný kyselý zápach a pozorovat zčernalé jídlo. Černá barva je způsobena skutečností, že bakterie produkují sirovodík, který zase reaguje se železem v nádobě a vytváří sloučeninu této barvy..
Konečně, Bacillus cereus a Clostridium perfringens produkují otravu jídlem a Clostridium botulinum vylučuje silný neurotoxin v potravinách, který při konzumaci způsobí smrt.
Mořské bakterie, gramnegativní, heterotrofní, aerobní a hypertermofilní bacil.
Anaerobní bakterie, grampozitivní, extrémně teplomilné, sporulované.
Jsou to aerobní hypertermofilní bakterie, heterotrofní, s proměnnou gram.
Gramnegativní, aerobní, extrémně teplomilný a halofilní bacil. Byla studována jeho produkce termostabilních enzymů, zejména pro hydrolyzování polysacharidů a pro syntézu DNA, které jsou předmětem zájmu průmyslu..
Anaerobní bakterie, extrémně teplomilné, heterotrofní, redukující síru, dusičnany a arzeničnan.
Gramnegativní tyčinky nebo vlákna, extrémně termofilní, přísné aerobní heterotrofní.
Mořské druhy, hypertermofilní, anaerobní, gramnegativní, chemolytoautotrofní (redukující síran), nesporulované.
Gramnegativní, hypertermofilní, heterotrofní a aerobní bakterie. Syntetizuje termostabilní enzym používaný v technice PCR nazývaný taq DNA polymeráza.
Extrémní termofilní, mikroaerofilní chemolytoautotrofní, thiosíranový oxidant.
Grampozitivní tyčinky, sporulované, extrémně teplomilné. Jeho výtrusy se používají v mikrobiologických laboratořích jako biologická kontrola k hodnocení správného fungování autoklávu..
Druhy tohoto rodu se vyznačují tím, že jsou gramnegativní, hypertermofilní, i když jejich rozsah růstu je široký, mořského života, netvoří spory, jsou obligátními anaeroby nebo mikroaerofily..
Zatím žádné komentáře