Termofile bakterieegenskaper, habitat, mat

De Termofile bakterier De er de som har evnen til å utvikle seg i miljøer med temperaturer større enn 50 ° C. Habitatene til disse mikroorganismene er veldig fiendtlige steder, for eksempel hydrotermiske skorsteiner, vulkanske områder, varme kilder og ørkener, blant andre. I henhold til temperaturområdet de støtter, er disse mikroorganismene klassifisert som ekstreme og hypertermofile termofiler.

Termofilene er utviklet i et temperaturområde mellom 50 og 68 ° C, og er deres optimale veksttemperatur på mer enn 60 ° C. Ekstreme termofile vokser i et område mellom 35 og 70 ° C, med en optimal 65 ° C temperatur, og hyperthermofiler lever i et temperaturintervall mellom 60 og 115 ° C, med optimal vekst ved ≥80 ° C.

Bilde til venstre: Miljø der termofile bakterier lever. Høyre bilde: Figurativ representasjon av termofile bakterier. Kilde: Pxher venstre bilde, høyre bilde Pixabay

Som eksempler på termofile bakterier generelt, kan følgende nevnes: GeobAcillus Stearotermophilus, Deferribacter Desulfuricans, Marinithhermus Hydrotermalis, og Thermus aquaticus, blant andre.

Disse mikroorganismene har spesielle strukturelle egenskaper som gir dem muligheten til å motstå høy temperatur. Faktisk er morfologien deres så annerledes at de ikke kan utvikle seg ved mindre temperaturer.

[TOC]

Kjennetegn

Termofile bakterier har en serie egenskaper som gjør dem tilpasset miljøer med veldig høye temperaturer.

På den ene siden har cellemembranen til disse bakteriene et høyt antall lange lipider med lang kjede lipider. Dette gjør at de kan takle høye temperaturer og opprettholde tilstrekkelig permeabilitet og fleksibilitet, og klarer å utveksle stoffer med miljøet uten å ødelegge.

På den annen side, selv om det er kjent at proteiner vanligvis er denaturert i høye temperaturer, har proteiner som er til stede i termofile bakterier kovalente typebindinger som interagerer hydrofobisk. Denne funksjonen gir stabilitet til denne typen bakterier.

På samme måte er enzymene produsert av termofile bakterier termostabile proteiner, siden de kan utøve sine funksjoner i de fiendtlige miljøene der disse bakteriene utvikler seg, uten å miste konfigurasjonen.

I forhold til deres vekstkurve har termofile bakterier en høy reproduksjonshastighet, men har en kortere halvliv enn andre typer mikroorganismer.

Nytten av termofile bakterier i bransjen

I dag bruker forskjellige typer bransjer enzymer av bakteriell opprinnelse for å utføre forskjellige prosesser. Noen av dem kommer fra termofile bakterier.

Kan tjene deg: Porphyromonas gingivalis: Kjennetegn, morfologi, livssyklus

Blant de hyppigst isolerte enzymene på de termofile bakteriene med mulige anvendelser på industrielt nivå er A-amylaser, xylainase, polymerase, cattleseas og serin-proteaer, alle termosiske enzymer, alle termostable.

Disse enzymene er spesielle fordi de er i stand til å virke ved høye temperaturer, der andre lignende enzymer laget av mesofile bakterier vil bli denaturert.

Derfor er de ideelle for prosesser som krever høye temperaturer eller prosesser der det er viktig å minimere spredningen av mesofile bakterier.

Eksempler

Som et eksempel på bruk av termofile bakterieenzymer i bransjen, kan bruk av DNA -polymerase (TAQ -polymerase) nevnes, i polymerasekjedereaksjonsteknikken (PCR).

Denne teknikken denaturer DNA ved høye temperaturer, uten risikoen for at enzymet TAQ -polymerase er skadet. Den første TAQ -polymerasen som ble brukt ble isolert fra arten Thermus aquaticus.

På den annen side kan termofile bakterier brukes til å minimere skader forårsaket av miljøforurensning.

For eksempel har visse undersøkelser avdekket at noen termofile bakterier kan eliminere forbindelser som er giftige for miljøet. Slik er tilfellet med polyklorobifenyl (miljøgifter til stede i plast og kjølemedier, blant andre forbindelser).

Dette er mulig fordi visse termofile bakterier kan bruke elementer som bifenyl, 4-klorobifenyl og benzosyre som karbonkilde. Derfor ødelegger de polyklorobifenylene, og eliminerer dem fra miljøet.

På den annen side er disse bakteriene utmerkede å resirkulere elementer som nitrogen og svovel på bakken. På grunn av dette kan de brukes til å naturlig gjødsle landet uten behov for kunstig gjødsel (kjemikalier).

På samme måte foreslår noen forskere bruk av termofile bakterier for å oppnå stoffer som genererer alternativ energi som biogass, biodiesel og bioetanol gjennom hydrolyse av agroindustrielt avfall, og favoriserer bioremedieringsprosesser.

Habitat

Habitatet til termofile bakterier utgjøres av land- eller sjøplasser preget av deres høye temperaturer. Andre faktorer som følger med temperatur er pH i mediet, konsentrasjonen av salter og kjemiske forbindelser (organisk og uorganisk) som kan være til stede.

Avhengig av miljøets spesifikke egenskaper, vil en viss type termofile bakterier eller annet utvikle seg i det.

Blant de vanligste naturtypene for denne typen bakterier, kan følgende nevnes: hydrotermiske skorsteiner, vulkanske områder, varme kilder og ørkener.

Kan tjene deg: Chrysophyta

Fôring

Vanligvis krever termofile bakterier komplekse avlinger for å vokse. Blant næringsstoffene som kan kreve er følgende: gjærekstrakt, tripton, casaminosyrer, glutamat, prolin, serin, cellobiosa, trehalose, sukrose, acetat og pyruvat.

En agar som brukes til isolering av noen termofile bakterier er Luria-Ber-Tani agar. Den inneholder kasein hydrolysert, gjærekstrakt, NaCl, agar og destillert vann med pH justert til 7.0 ± 0.2.

Termofile bakterier som behandlede matforurensninger

De fleste termofile bakterier er saprofytter og produserer ikke sykdommer hos mennesker. Imidlertid kan det i matproduksjon være faktorer som favoriserer spredning av termofile mikroorganismer, noe som kan være skadelig.

For å gi et eksempel brukes pasteurisering av meieriprodukter som en metode for dekontaminering av mat. Denne metoden er ment å garantere helsekvalitet; Det er imidlertid ikke ufeilbarlig fordi sporulerte termofile bakterier kan overleve denne prosessen.

Dette skyldes at selv om den vegetative cellen til de fleste sporulerte bakterier ikke er termorbestandig, er sporer.

Det er sporulerte bakterier som representerer en reell fare for konsum. For eksempel sporer av følgende arter: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Themoanaerobacterium xylanolyticum, Geobacillus  Stearothhermophilus. 

Lav -aciditet hermetiske produkter blir normalt angrepet av anaerobe spore termofile bakterier som Geobacillus Stearothhermophilus. Denne bakterien fermenter karbohydrater og genererer en ubehagelig sur smak på grunn av produksjon av kortkjedefettsyrer.

På samme måte kan hermetisert høye aciditet være forurenset med Clostridium Thermosaccharolyticum. Denne mikroorganismen er sterkt utslett og produserer conombamation av boksen for høy gassproduksjon.

For sin del, Desulfotomaculum nigrificans Den angriper også hermetikk. Selv om boksen ikke viser noe tegn på endring, kan du oppfattes når en sterk lukt av syre kan oppfattes og en svertet mat blir observert. Den svarte fargen skyldes at bakteriene produserer sulfhydronsyre, som igjen reagerer med jernet på beholderen som danner en forbindelse av denne fargen.

Endelig, Bacillus cereus og Clostridium perfringens produsere matforgiftning og Clostridium botulinum segregerer et kraftig nevrotoksin i maten som når den konsumeres forårsaker død.

Det kan tjene deg: Bacillus Clausii

Eksempler på termofile bakterier

Rhodothermus obamensis

Marine bakterier, gram negativ bacillus, heterotroph, aerob og hypertermofil.

Sjanger cádicellulosireptor

Anaerobe bakterier, positive, ekstreme, sporulerte gram.

Thermomicrobium -klasse

De er aerobe hypertermofile bakterier, heterotrofer, med variabel gram.

Rhodothermus Marinus

Gram negativ, aerobisk, ekstrem og halofil termofil bacillus. Produksjonen av termostabile enzymer er blitt studert, spesielt for hydrolyserende polysakkarider og for DNA -syntese, både av interesse for industrien.

Deferribacter Desulfuricans

Anaerobe bakterier, ekstrem termophilus, heterotroph, svovelredusering, nitrat og arsenat.

Marinithhermus Hydrotermalis

Gram -negative baciller eller filamenter, ekstrem termofilus, streng aerob heterotrofisk.

Themodesulfobacterium hydrogeniphilum

Marine arter, hypertermofil, anaerob, gram negativ, kjemolitotrof (sulfatredusering), ikke sporulert.

Thermus aquaticus

Gram -negative, hypertermofile, heterotrofe og aerobe bakterier. Syntetiserer et termostabelt enzym brukt i PCR -teknikken som kalles TAQ ADN -polymerase.

Kalikale sulfurivirga

Ekstrem termophilus, mikroaerofil quimiolithrophil, tiosulfatoksidant.

Geobacillus Stearothhermophilus Før kalt Bacillus Stearotermophilus

Gram -positiv bacilli, sporulert, ekstrem termofilus. Sporene brukes i mikrobiologilaboratorier som en biologisk kontroll for å evaluere riktig funksjon av autoklaven.

Kjønn Nautilia 

Arten av denne slekten er preget av å være gramnegative, hypertermofiler, selv om deres vekstområde er bredt, marint liv, ikke danner sporer, er forpliktet anaerober eller mikroaerofil.

Sammenlignende tabell mellom de mest relevante artene

Kilde: Utarbeidet av forfatter MSc. Marielsa Gil.

Referanser

1. Gallut s. Isolering og dyrking av mikroorganismer assosiert med oncoids av hydrotermiske Manantiales of Santispac, Bahía Concepción, BCS, Mexico. Avhandling for å oppnå mastergraden i vitenskap. Biologisk forskningssenter. 2016. Tilgjengelig på: Cibnor.Institusjonelt depot.
2. Bjornsdottir SH, Blondal T, Hreggvidsson GO, Eggertsson G, Petursdottir S, Hjorleifsdottir S, Thorbjardottir SH, Kristjanson JK. Rhodothermus Marinus: Fysiologi og molekylærbiologi. Ekstremofile. 2006; 10 (1): 1-16. Tilgjengelig i: CBI.NLM.NIH.Gov.
3. Thermus aquaticus."" Wikipedia, gratis leksikon. 24. nov 2018, 10:28 UTC. 9. mai 2019, 01:55 er.Wikipedia.Eller
4. Thwaite J, Atkins H. Steriliseringstest Bacilli. I medisinsk mikrobiologi (åtterende utgave).
5. Konger t. Marine Bacterial Biodiversity: New Cultivable Taxa. Avhandling for å velge tittelen Doctor in Biotechnology. Institutt for mikrobiologi og økologi. 2012. Tilgjengelig på: Valencia University.
6. Sako Y, Takai K, Ishida og, Uchida A, Katayama og. Rhodothermus obamensis sp. nov., til moderne avstamning av ekstremt termofile marine bakterier. Int J Syst Bacteriol. nitten nittiseks; 46 (4): 1099-104.
7. Elver m. Neida, crespo m. Carla f., Terrazas s. Luis e., Alvarez a. Maria t. Isolering av termofile anaerobe stammer som produserer celler og hemicellaser involvert i produksjon av bioetanol gjennom tradisjonelle og ikke -tradisjonelle kultur- og isolasjonsteknikker. Biofarbo. 2007; 15 (1): 43-50. Tilgjengelig i: Bolivianske magasiner.org.b