Termofila bakteriegenskaper, livsmiljö, mat

De Termofila bakterier De är de som har förmågan att utvecklas i miljöer med temperaturer större än 50 ° C. Livsmiljöerna för dessa mikroorganismer är mycket fientliga platser, till exempel hydrotermiska skorstenar, vulkanområden, varma källor och öknar, bland andra. Enligt temperaturområdet de stöder klassificeras dessa mikroorganismer som extrema och hypertermofila termofiler.

Termofilerna utvecklas i ett temperaturområde mellan 50 och 68 ° C, är deras optimala tillväxttemperatur på mer än 60 ° C. Extrema termofiler växer inom ett intervall mellan 35 till 70 ° C, med en optimal 65 ° C -temperatur, och hypertermofiler lever i ett temperaturintervall mellan 60 och 115 ° C, med optimal tillväxt vid ≥80 ° C.

Bild till vänster: Miljö där termofila bakterier lever. Rätt bild: Figurativ representation av termofila bakterier. Källa: pxher vänster bild, höger bild pixabay

Som exempel på termofila bakterier i allmänhet kan följande nämnas: GeobAcillus Stearotermophilus, Deferribacter desulfuricans, Marinithermus Hydrotermalis, och Thermus Aquaticus, bland andra.

Dessa mikroorganismer har speciella strukturella egenskaper som ger dem förmågan att motstå hög temperatur. Faktum är att deras morfologi är så annorlunda att de inte kan utvecklas vid mindre temperaturer.

[TOC]

Egenskaper

Termofila bakterier har en serie egenskaper som gör dem anpassade till miljöer med mycket höga temperaturer.

Å ena sidan har cellmembranet hos dessa bakterier ett stort antal långkedjiga mättade lipider. Detta gör att de kan hantera höga temperaturer och upprätthålla tillräcklig permeabilitet och flexibilitet och lyckas utbyta ämnen med miljön utan att förstöra.

Å andra sidan, även om det är känt att proteiner vanligtvis denatureras i höga temperaturer, har proteiner som finns i termofila bakterier kovalenta bindningar som interagerar hydrofobt. Denna funktion ger stabilitet för denna typ av bakterier.

På samma sätt är enzymerna som produceras av termofila bakterier termostabla proteiner, eftersom de kan utöva sina funktioner i de fientliga miljöerna där dessa bakterier utvecklas, utan att förlora sin konfiguration.

I förhållande till deras tillväxtkurva har termofila bakterier en hög reproduktionshastighet, men har ett kortare halva livet än andra typer av mikroorganismer.

Användbarhet av termofila bakterier i branschen

Idag använder olika typer av industrier enzymer av bakteriellt ursprung för att utföra olika processer. Några av dem kommer från termofila bakterier.

Kan tjäna dig: Porphyromonas gingivalis: egenskaper, morfologi, livscykel

Bland de oftast isolerade enzymerna av de termofila bakterierna med möjliga applikationer på industriell nivå är A-amylaser, xylainas, polymeras, cattleseas och serinproteas, alla termosyesenzymer, alla termostabila.

Dessa enzymer är speciella eftersom de kan verka vid höga temperaturer, där andra liknande enzymer gjorda av mesofila bakterier skulle denatureras.

Därför är de idealiska för processer som kräver höga temperaturer eller processer där det är viktigt att minimera spridningen av mesofila bakterier.

Exempel

Som ett exempel på användningen av termofila bakterier enzymer i branschen kan användningen av DNA -polymeras (TAQ -polymeras) nämnas, i polymeraskedjereaktionstekniken (PCR).

Denna teknik förnekar DNA vid höga temperaturer, utan risken att enzymet Taq -polymeras är skadat. Det första Taq -polymeraset som användes isolerades från arten Thermus Aquaticus.

Å andra sidan kan termofila bakterier användas för att minimera skador orsakade av miljöföroreningar.

Till exempel har vissa undersökningar avslöjat att vissa termofila bakterier kan eliminera föreningar som är giftiga för miljön. Sådant är fallet med polyklorobifenyl (förorenande substans närvarande i plast och kylmedel, bland andra föreningar).

Detta är möjligt eftersom vissa termofila bakterier kan använda element såsom bifenyl, 4-klorbifenyl och bensoesyra som kolkälla. Därför försämrar de polyklorobifenylerna och eliminerar dem från miljön.

Å andra sidan är dessa bakterier utmärkta att återvinna element som kväve och svavel på marken. På grund av detta kan de användas för att naturligt gödsla marken utan behov av konstgjorda gödselmedel (kemikalier).

På samma sätt föreslår vissa forskare användning av termofila bakterier för att erhålla ämnen som genererar alternativ energi såsom biogas, biodiesel och bioetanol genom hydrolys av agroindustriellt avfall, vilket gynnar bioremedieringsprocesser.

Livsmiljö

Habitaten för termofila bakterier utgörs av land eller havsplatser som kännetecknas av deras höga temperaturer. Andra faktorer som åtföljer temperaturen är pH för mediet, koncentration av salter och kemiska föreningar (organiska och oorganiska) som kan vara närvarande.

Beroende på miljöns specifika egenskaper kommer en viss typ av termofila bakterier eller andra att utvecklas i den.

Bland de vanligaste livsmiljöerna för denna typ av bakterier kan följande nämnas: hydrotermiska skorstenar, vulkanområden, varma källor och öknar.

Kan tjäna dig: Chrysophytta

Matning

Vanligtvis kräver termofila bakterier komplexa grödor för att växa. Bland de näringsämnen som kan kräva är följande: jästextrakt, triptone, casaminosyror, glutamat, prolin, serin, cellobiosa, trehalos, sackaros, acetat och pyruvat.

En agar som används för isolering av vissa termofila bakterier är Luria-Ber-Tani-agaren. Den innehåller kaseinhydrolyserat, jästextrakt, NaCl, agar och destillerat vatten med pH justerat till 7.0 ± 0.2.

Termofila bakterier som bearbetade livsmedelsföroreningar

De flesta termofila bakterier är saprofyter och producerar inte sjukdomar hos människor. I livsmedelstillverkning kan det emellertid finnas faktorer som gynnar spridningen av termofila mikroorganismer, vilket kan vara skadligt.

För att ge ett exempel används i tillverkningen av mejeriprodukter som en metod för dekontaminering av mat. Denna metod är tänkt att garantera hälsokvalitet; Det är emellertid inte ofelbart eftersom sporulerade termofila bakterier kan överleva denna process.

Detta beror på att även om den vegetativa cellen hos de flesta sporulerade bakterier inte är termorbeständig, är sporerna.

Det finns sporulerade bakterier som representerar en verklig fara för mänsklig konsumtion. Till exempel sporerna för följande art: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Themoanaerobacterium xylanolyticum, Geobacillus  Stearothermophilus. 

Produkter med låg aciditet av konservering attackeras normalt av anaerob spore termofila bakterier såsom Geobacillus Stearothermophilus. Denna bakterie jäsar kolhydrater och genererar en obehaglig sur smak på grund av produktion av kortkedjiga fettsyror.

Likaså kan konserverad högsyrlighet förorenas med Clostridium termosackarolyticum. Denna mikroorganism är mycket rasande och producerar konombamation av burk för hög gasproduktion.

För sin del, Desulfotomaculum nigrificans Det attackerar också konserverade livsmedel. Även om burk inte visar några tecken på förändring, kan du uppfattas när man upptäcker burk en stark lukt av syra och en svärtad mat. Den svarta färgen beror på att bakterierna producerar sulfhydronsyra, som i sin tur reagerar med behållarens järn som bildar en förening i denna färg.

Till sist, Bacillus cereus och Clostridium perfringens producera matförgiftning och Clostridium botulinum segregerar ett kraftfullt neurotoxin i maten som när konsumeras orsakar döden.

Det kan tjäna dig: bacillus clausii

Exempel på termofila bakterier

Rodermus obamensis

Marinbakterier, Gram Negative Bacillus, heterotrof, aerob och hypertermofil.

Genre cádicellulosiruptor

Anaeroba bakterier, positiva, extrema, sporulerade gram.

Termomikrobiumklass

De är aeroba hypertermofilbakterier, heterotrofer, med variabel gram.

Rhodothermus Marinus

Gram negativ, aerob, extrem och halofil termofil bacillus. Produktionen av termostabla enzymer har studerats, särskilt för hydrolysering av polysackarider och för DNA -syntes, båda av intresse för branschen.

Deferribacter desulfuricans

Anaeroba bakterier, extrem termofilus, heterotrof, svavelreducerare, nitrat och arsenat.

Marinithermus Hydrotermalis

Gram negativa baciller eller filament, extrem termofilus, strikt aerob heterotrofisk.

Themodesulfobacterium väteiphilum

Marinarter, hypertermofil, anaerob, gram negativ, kemolitotrof (sulfatreducerare), inte sporulerad.

Thermus Aquaticus

Gram negativt, hypertermofil, heterotrofiska och aeroba bakterier. Syntetiserar ett termostabelt enzym som används i PCR -tekniken som kallas Taq ADN -polymeras.

Kalcivirga

Extreme Thermophilus, mikroaerofil quimiolithrofil, tiosulfatoxidant.

Geobacillus Stearothermophilus Innan ringt Bacillus stearotermophilus

Gram positiva baciller, sporulerade, extrem termofilus. Dess sporer används i mikrobiologiska laboratorier som en biologisk kontroll för att utvärdera autoklavens korrekt funktion.

Kön Nautilia 

Arterna i detta släkte kännetecknas av att vara gram negativa, hypertermofiler även om deras tillväxtområde är brett, marint liv, inte bildar sporer, är skyldiga anaerober eller mikroaerofil.

Jämförande tabell mellan de mest relevanta arterna

Källa: Utarbetad av författaren MSC. Marielsa Gil.

Referenser

1. GALLUT P. Isolering och odling av mikroorganismer förknippade med oncoids av hydrotermiska manantialer av Santispac, Bahía Concepción, BCS, Mexiko. Avhandling för att få magisterexamen i vetenskap. Biologiskt forskningscenter. 2016. Finns på: Cibnor.Institutionell arkiv.
2. Bjornsdottir SH, Blondal T, Hreggvidsson GO, Eggertsson G, Petursdottir S, Hjorleifsdottir S, Thorbjardottir SH, Kristjanson JK. Rhodothermus Marinus: Fysiologi och molekylärbiologi. Extremofiler. 2006; 10 (1): 1-16. Finns i: CBI.Nlm.Nih.Gov.
3. Thermus Aquaticus." Wikipedia, fri encyklopedi. 24 nov 2018, 10:28 UTC. 9 maj 2019, 01:55 är.Wikipedia.Eller
4. Thwaite J, Atkins H. Steriliseringstestbaciller. I medicinsk mikrobiologi (artonde upplagan).
5. Kungar t. Marinbakteriell biologisk mångfald: Nya odlingsbyte. Avhandling för att välja titeln på läkare inom bioteknik. Institutionen för mikrobiologi och ekologi. 2012. Finns på: Valencia University.
6. Sako Y, Takai K, Ishida och, Uchida A, Katayama och. Rhodothermus obamensis sp. november., till modern avstamning av extremt termofila marina bakterier. Int J Syst Bacteriol. Nitton nittiosex; 46 (4): 1099-104.
7. Floder m. Neida, crespo m. Carla f., Terrazas s. Luis e., Alvarez a. Maria t. Isolering av termofila anaeroba stammar som producerar celler och hemicellaser involverade i produktionen av bioetanol genom traditionell och icke -traditionell kultur och isoleringstekniker. Biofarbo. 2007; 15 (1): 43-50. Finns i: Bolivian tidskrifter.org.b