طبیعت همه چیز به قدری هماهنگ چیده شده است که در این دنیا هرکسی جایگاه خود را دارد و درگیر وظایفی است که به او محول شده است، خواه تاج طبیعت باشد - یک انسان فوق العاده پیچیده یا میکروسکوپی ترین ارگانیسم. هر کس نقش خود را ایفا می کند تا دنیای ما را به مکانی بهتر تبدیل کند. این همچنین در مورد باکتری های مختلف صدق می کند، که طبق نقشه بزرگ خالق جهان، نه تنها فواید، بلکه آسیب های خاصی را نیز برای مردم به ارمغان می آورد. در نظر بگیرید که باکتری های اسید لاکتیک ترموفیل چیست و چه جایگاهی در زندگی ما دارند. آیا آنها خوب هستند یا بد؟
ویژگی ها و ماهیت
یک ارتش کامل از میکروارگانیسم های مختلف در سیاره ما زندگی می کنند، نامرئی با چشم، اما بسیار فعال و همیشه مفید نیستند. یکی از این میکروفرماسیون های مفید، باکتری ترموفیل است. این باکتری در چشمه های آب گرم زندگی می کند و در دمای نسبتاً بالا - بالای 45 درجه - تکثیر می شود. کلنی های کل این میکروارگانیسم ها در مناطق مختلف زمین گرمایی سیاره ما شناسایی شده اند.مانند آب چشمه های آب گرم طبیعی. باکتری های ترموفیل به دلیل وجود آنزیم های خاصی در آنها زنده می مانند که می توانند در دمای بالا عمل کنند. برای آنها مطلوب ترین رژیم دما یک راهرو 50-65 درجه است. تحت چنین شرایطی، باکتری ها می توانند احساس راحتی کنند و آزادانه تکثیر شوند.
بسیاری از مردم دوست دارند بدانند باکتری های گرمادوست در چه دمایی می میرند تا تعداد آنها را کنترل کنند. در این رابطه، مایلم متذکر شوم که دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند اطلاعات دقیقی در این مورد به دست آورند. در مرحله کنونی توسعه علم، تنها مشخص است که حداکثر شاخص دما برای گرمادوست ها 68-75 درجه است. با این حال، این بدان معنا نیست که باکتری ها با چنین حرارتی می میرند - انحراف از رژیم بهینه، زندگی آنها را راحت و شدید می کند، رشد سلولی را کاهش می دهد و سرعت فرآیندهای متابولیک را کاهش می دهد.
آیا کشتن باکتری ها امکان پذیر است؟ چه چیزی آنها را تحت تأثیر قرار می دهد؟
برای اینکه باکتری های ترموفیل بمیرند، مقدار بیش از حد آستانه بالایی لازم است. امروزه دانشمندان توانسته اند ثابت کنند که بالاترین دمای شناخته شده ای که این میکروارگانیسم ها می توانند در آن زندگی کنند 122 درجه سانتیگراد است. ایجاد گرمایش بالاتر در شرایط آزمایشگاهی امکان پذیر نیست. بنابراین، هنوز نمی توان تعیین کرد که باکتری های ترموفیل در چه دمایی می میرند. فقط مشخص است که نوسانات شدید دما تأثیر بسیار مضری بر زندگی باکتری ها دارد: توسعه یک فرهنگ ممکن است متوقف شود، اماآیا او می میرد سوال است.
واریته ها و توضیحات آنها
با ارزیابی ترجیحات دمایی میکروارگانیسم ها، می توان آنها را به سه گروه اصلی تقسیم کرد: سایکروفیل، مزوفیل و در واقع گرما دوست. همه آنها به گرما وابسته هستند، اما از نظر رژیم های دما متفاوت هستند.
بنابراین باکتری های سایکروفیل کمترین وابستگی به حرارت را دارند و محدوده دمایی صفر تا +10 درجه را ترجیح می دهند. این راهرو توسعه مطلوب برای آنها است، اما آنها می توانند هم در -5 درجه و هم در +15 تولید مثل کنند.
بعدی - باکتری های گرمادوست مزوفیل که منطقه آسایش آنها بین 30 تا 40 درجه سانتیگراد قرار دارد. هنگامی که دما به 10 درجه کاهش یابد یا تا 50 درجه افزایش یابد، باکتری ها ممکن است رشد کرده و تکثیر شوند. سطح مطلوب برای رشد در این موجودات 37 درجه است.
و در نهایت، باکتری های ترموفیل - رشد فعال آنها زمانی مشاهده می شود که دما به بالای 50 درجه برسد. ویژگی اصلی متمایز آنها سرعت متابولیسم سریع است. بر اساس مطالعات اخیر، مشخص شده است که تحت تأثیر دما تغییرات قابل توجهی در پروتئین ها و لیپیدها ایجاد می شود که نقش عمده ای در تمام فرآیندهای زندگی دارند.
زیرگروه های ترموفیل
یک مثال واضح از این نمونه‌هایی از باکتری‌های گرمادوست هستند که به چندین زیر گروه مستقل نیز تقسیم می‌شوند:
- ترموفیل های افراطی با دمای بهینه 80 درجه با حداقل 60 و حداکثر 105 درجه.
- Stenothermophile یا اختیاری، با دامنه 55-65 درجه، اما توانایی تولید مثل حتی زمانی که دما تا 20 درجه کاهش می یابد را نشان می دهد. بیشترین توانایی رشد در دمای 20-40 درجه مشاهده می شود.
- Eurythermophile ها 37-48 درجه را ترجیح می دهند. ویژگی ترموفیل های اجباری این است که حتی در دمای 70 درجه نیز توانایی رشد خود را از دست نمی دهند، اما زیر 40 درجه رشد نمی کنند.
- تحمل‌کننده‌های حرارتی با شاخص بهینه نه بیشتر از ۴۸ درجه، حداقل دمایی که می‌توانند در آن رشد کنند ۱۰ درجه و حداکثر آن ۵۵-۶۰ درجه است. آنها با مزوفیل ها در همان دماهای بهینه تفاوت دارند زیرا با افزایش آستانه دما، باکتری ها به رشد خود ادامه می دهند.
ترموفیل های بی هوازی
قابلیت رشد سریع موجودات گرما دوست به آنها فرصتی عالی برای استفاده در زمینه های مختلف زندگی - در صنعت یا کشاورزی و حتی در سطح خانوار می دهد. در عین حال، باکتری های اسید لاکتیک مزوفیل و ترموفیل روش های جداسازی مشابهی دارند. تفاوت فقط در دمای رشد مشاهده می شود. برای تعیین سطح دمای بهینه دقیق، کشت باید به مدت یک یا دو ماه غیرفعال شود، یا به عبارت دیگر، در یک محدوده دمایی خاص دوباره بذرکاری شود.
در طبیعت، بسیاری از انواع باکتری های گرمادوست گسترده هستند و در شرایط مختلف زندگی می کنند. آنها عاشق گرما هستند و در معده انسان احساس راحتی می کنند و همچنین در حیوانات، گیاهان، خاک، آب و محیط های مختلف دیگر یافت می شوند.فراهم کردن شرایط مساعد برای توسعه برخی از باکتری ها برای رشد به هوا نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر اصلاً به اکسیژن نیاز ندارند. با توجه به این علامت وابستگی به اکسیژن، موجودات گرما دوست به هوازی و بی هوازی تقسیم می شوند.
بی هوازی شامل چندین گروه جداگانه است:
- بوتیریک - در طی تخمیر، اسید بوتیریک تولید می کنند، از قند، پکتین، دکسترین تغذیه می کنند و اسیدهایی - استیک و بوتیریک، و همچنین هیدروژن و دی اکسید کربن تولید می کنند. از خواص مفید آن می توان تولید الکل های استون، اتیل، بوتیل و ایزوپروپیل را تشخیص داد. در اشکال گرمادوست و مزوفیل یافت می شود.
- سلولز در گل و لای رودخانه، کمپوست، بقایای گیاهی زندگی می کند. این باکتری های کمپوست گرمادوست ایده آل هستند و به طور گسترده در بخش کشاورزی استفاده می شوند. این باکتری ها با قرار گرفتن در خاک یا هوموس در دمای 60-65 درجه فعالیت می کنند. یک شکل مزوفیلیک نیز وجود دارد - چوب Omelyansky. این باکتری ها با کمک یک آنزیم خاص، سلولز را تجزیه می کنند و دی اکسید کربن، هیدروژن، الکل اتیلیک، تعدادی اسید - فرمیک، استیک، فوماریک، لاکتیک و سایر اسیدهای آلی آزاد می کنند.
- متان ساز در همان محل سلولز زندگی می کنند و در آنجا کشت می شوند. در این گروه بیشترین گونه های مورد مطالعه متانوباکتریوم و متانوباسیلوس هستند. آنها قادر به هاگ زایی نیستند و مفید بودن آنها در توانایی تولید آنتی بیوتیک ها، ویتامین ها، آنزیم ها، استفاده از فاضلاب و زباله های خانگی برای غذا است.
- گوگرد زدایی اغلب در کنار آن یافت می شودسلولز و با احیای سولفات ها زندگی می کنند. آنها اسپورهای بیضی شکلی دارند که نزدیک‌تر به یکی از انتهای باسیلوس - انتهایی یا زیرپایه‌ای قرار دارند.
- اسید لاکتیک - گروه بزرگ خاصی از باکتری ها که در شیر زندگی می کنند. این باکتری های ترموفیل اسید لاکتیک می توانند هم برای انسان مفید باشند و هم بسیار مضر. برخی از گونه های آنها می توانند مواد معطر خاصی را سنتز کنند. آنها هستند که پس از قرار گرفتن در معرض شیر، طعم و عطر دلپذیری به پنیر یا خامه می دهند. چنین باکتری‌های اسید لاکتیک گرما دوست، بی‌هوازی اختیاری هستند، بنابراین می‌توانند در غیاب اکسیژن یا در محیطی که کمبود زیادی از آن وجود دارد، به طور بهینه تکثیر شوند.
اسیدلاکتیک
باکتری های اسیدلاکتیک به دو دسته کوکسی و میله ای تقسیم می شوند. اولی شامل چندین سلول است که در یک زنجیره به هم متصل شده اند - استرپتوکوک و تخمیر همگن و ناهمگن دارند. استرپتوکوک های هموفرمنتاتیو قند موجود در شیر را تخمیر می کنند تا ماست زنده بسازند. هتروآنزیمی به طور موازی نیز مواد معطری مانند دی استین و سیتوئین ترشح می کند. سلول های آن ها گرد یا بیضی شکل هستند، مطابق گرم به خوبی رنگ می شوند و هاگ و کپسول تشکیل نمی دهند. آنها تحمل هوا هستند و می توانند در حضور هوا وجود داشته باشند. با این حال، آنها توانایی انجام تنفس هوازی را ندارند و ترجیح می دهند به روند معمول تخمیر اسید لاکتیک خود ادامه دهند. برای غذا خوردن، آنها به مقدار زیادی ویتامین، پروتئین، اسیدهای آلی نیاز دارند. در شیرباکتری باعث انعقاد آن، تشکیل لخته متراکم و حتی با مقدار کمی سرم می شود. به لطف استرپتوکوک های اسید لاکتیک تولید کننده عطر است که حباب های اغوا کننده با بوی مشخص و توانایی کم برای تشکیل اسید در پنیر ظاهر می شود. کوکی ها بسیار مقاوم به الکل هستند و نیاز به اسیدیته بالا دارند.
چوب اسیدلاکتیک
چوب های اسید لاکتیک - که به آنها لاکتوباسیل گفته می شود - می توانند تک یا جفت باشند. اغلب از لاکتوباسیل‌های اسیدوفیل استفاده می‌شود، به‌ویژه چوب بلغاری که بخشی از کشت‌های استارتر است و تولید ماست خوشمزه و سالم را ممکن می‌سازد. حتی در صنایع لبنی، استرپتوباکتری ها و باکتری های بتا محبوب هستند. این موجودات کاملاً بی حرکت هستند و هاگ یا کپسول تشکیل نمی دهند، به خوبی با گرم رنگ می گیرند.
ترموفیل های اسیدلاکتیک بی هوازی اختیاری هستند. آنها می توانند تک آنزیمی، با سرعت تشکیل اسید بالا، یا هروآنزیمی با توانایی پردازش موازی فروکتوز، و در نتیجه تشکیل مانیتول الکل هگزا هیدریک، استات، لاکتات و دی اکسید کربن شوند. پروتئین ها نسبتا ضعیف پردازش می شوند، بنابراین، برای رشد، نیاز به حضور اسیدهای آمینه در محیط دارند. برخی از چوب ها توانایی تولید کاتالاز را دارند، آنزیمی که پراکسید هیدروژن یا استالدئید را تجزیه می کند و به پنیر طعم و عطر می بخشد.
چوب های مقاوم در برابر حرارت اسیدلاکتیک وقتی در دمای 85 تا 90 درجه پاستوریزه شوند در شیر زنده می مانند. آنها در برابر عوامل ضد عفونی کننده بسیار مقاوم هستند و بنابراین آسیب قابل توجهی به شرکت های مواد غذایی وارد می کنند. آنها آنتاگونیست های اشریشیا کلی هستند. در خمیر مایه یا شیر کم پاستوریزه یافت می شود.
ترموفیل هایی که بدون اکسیژن نمی توانند نفس بکشند
ترموفیل های هوازی که بدون اکسیژن نمی توانند تنفس کنند نیز به دو گروه جداگانه تقسیم می شوند:
- میله های گرما دوست شدید - گرم منفی که قادر به حرکت نیستند، مربوط به باکتری های اجباری است که رشد آنها در دمای بهینه 70 درجه رخ می دهد. با افزایش دما، چوب ها به نخ های نازکی تبدیل می شوند. به طور دسته جمعی در چشمه های آب گرم و خاک مجاور زندگی کنید.
- اشکال تشکیل دهنده هاگ شبیه به انواع مزوفیل است. در خاکی که به خوبی شل شده یا آب های هوادهی شده زندگی می کند و پخش می شود.
با در نظر گرفتن همه این انواع میکروارگانیسم ها، باید توجه داشت که ظهور باکتری های گرمادوست، آرومورفوز آنها در زیستگاه است. مانند سایر موجودات زنده، باکتری ها نیز می توانند کاملاً با تغییرات شرایط محیطی در روند تکامل خود سازگار شوند. در عین حال سطح سازمان خود را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند و توانایی های جدیدی کسب می کنند.
مزایا و مضرات
مضرات و فواید باکتری های ترموفیل چیست؟ چوب های اسید لاکتیک مورد استفاده در صنایع غذایی فواید بدون شک برای فرد به همراه دارد. به عنوان بخشی از فرهنگ های مختلف استارتر، آنها خوشمزه و خوشمزه تولید می کنندمحصولات مفید اسید لاکتیک که تأثیر بسیار مثبتی بر تمام سیستم های بدن انسان دارند، به تنظیم فرآیندهای متابولیک، عادی سازی دستگاه گوارش کمک می کنند و از هر طریق ممکن به محافظت از بدن در برابر انواع باکتری های پوسیده، پاکسازی موازی از سموم و سموم انباشته شده کمک می کنند.. باکتری های گرمادوست علاوه بر بهبود ترکیب میکرو فلورا، سیستم عصبی را آرام می کنند، اثر آنتی بیوتیک ها را سرکوب می کنند و ایمنی را افزایش می دهند.
علاوه بر صنایع غذایی، از این نوع باکتری ها در زمینه های دارویی و آرایشی نیز بسیار استفاده می شود. بر اساس آنها، پروبیوتیک های مختلفی ساخته می شود و همچنین مواد آرایشی که به پوست حالت ارتجاعی و خاصیت ارتجاعی می بخشد و همچنین برای سفید کردن و ترمیم آن استفاده می شود. ماسک‌های ماست زنده می‌توانند معجزه کنند.
باکتری های ترموفیل و مزوفیل که در خاک و کمپوست زندگی می کنند به بازیافت مواد آلی کمک می کنند و خاک را برای رشد خوب گیاه بارور می کنند. متان ساطع شده را می توان با موفقیت برای گرمایش خانه ها و تاسیسات صنعتی استفاده کرد. با چنین مقیاس عظیمی از سود، آسیب اندکی که میله‌های گرمادوست به صنایع غذایی وارد می‌کنند، با قرار گرفتن در معرض داروهای ضد باکتری و نظارت مداوم بر تجهیزات تولید غذا کاهش می‌یابد.
نتیجه گیری
در این مقاله، مفاهیم اولیه کلاس بزرگ و کم مطالعه ای مانند باکتری ها را بیان کردیم. از مواد فوق نتیجه می گیرد که باکتری های گرمادوستامروزه به طور گسترده توسط انسان به نفع خود استفاده می شود. اما این روند هنوز به پایان نرسیده است و اکتشافات دلپذیر و مفید بسیاری در انتظار ماست.
