Ciri -ciri Bakteria Thermophilic, Habitat, Makanan

The Bakteria Thermophilic Mereka adalah mereka yang mempunyai keupayaan untuk berkembang dalam persekitaran dengan suhu yang lebih besar daripada 50 ° C. Habitat mikroorganisma ini adalah tempat yang sangat bermusuhan, seperti cerobong hidroterma, kawasan gunung berapi, mata air panas dan padang pasir, antara lain. Menurut julat suhu yang mereka dukung, mikroorganisma ini diklasifikasikan sebagai thermophiles yang melampau dan hiperthermophilic.

Thermophiles dibangunkan dalam julat suhu antara 50 dan 68 ° C, sebagai suhu pertumbuhan optimum mereka lebih daripada 60 ° C. Thermophiles melampau tumbuh dalam jarak antara 35 hingga 70 ° C, dengan suhu 65 ° C yang optimum, dan hiperthermophils hidup dalam selang suhu antara 60 dan 115 ° C, dengan pertumbuhan optimum pada ≥80 ° C.

Imej di sebelah kiri: Persekitaran di mana bakteria thermophilik hidup. Imej yang betul: Perwakilan kiasan bakteria thermophilic. Sumber: Imej kiri Pxher, Pixabay Imej Kanan

Sebagai contoh bakteria thermophilic secara umum, berikut boleh disebutkan: GeobAcillus stearotermophilus, deferribacter desulfuricans, Marinithhermus Hydrothermalis, dan Thermus Aquaticus, dalam kalangan yang lain.

Mikroorganisma ini mempunyai ciri -ciri struktur khas yang memberikan mereka keupayaan untuk menahan suhu tinggi. Malah, morfologi mereka sangat berbeza sehingga mereka tidak dapat berkembang pada suhu kecil.

[TOC]

Ciri -ciri

Bakteria Thermophilic mempunyai siri ciri -ciri yang menjadikannya disesuaikan dengan persekitaran dengan suhu yang sangat tinggi.

Di satu pihak, membran sel bakteria ini mempunyai bilangan lipid tepu panjang yang tinggi. Ini membolehkan mereka mengatasi suhu tinggi dan mengekalkan kebolehtelapan dan fleksibiliti yang mencukupi, menguruskan untuk menukar bahan dengan alam sekitar tanpa memusnahkan.

Sebaliknya, walaupun diketahui bahawa protein biasanya denatured pada suhu tinggi, protein yang terdapat dalam bakteria thermophilic mempunyai ikatan jenis kovalen yang berinteraksi secara hidrofobik. Ciri ini memberikan kestabilan kepada bakteria jenis ini.

Begitu juga, enzim -enzim yang dihasilkan oleh bakteria thermophilic adalah protein termostable, kerana mereka dapat melaksanakan fungsi mereka dalam persekitaran yang bermusuhan di mana bakteria ini berkembang, tanpa kehilangan konfigurasi mereka.

Berhubung dengan lengkung pertumbuhan mereka, bakteria thermophilic mempunyai kadar pembiakan yang tinggi, tetapi mempunyai separuh lebih pendek daripada jenis mikroorganisma lain.

Kegunaan bakteria thermophilic dalam industri

Hari ini, pelbagai jenis industri menggunakan enzim asal bakteria untuk menjalankan proses yang berbeza. Sebilangan daripada mereka berasal dari bakteria thermophilic.

Boleh melayani anda: porphyromonas gingivalis: ciri -ciri, morfologi, kitaran hidup

Antara enzim yang paling kerap terpencil bakteria thermophilic dengan aplikasi yang mungkin di peringkat perindustrian adalah a-amylases, xylainase, polimerase, cattleseas, dan serine proteas, semua enzim termosy, semua termostable.

Enzim -enzim ini istimewa kerana mereka dapat bertindak pada suhu tinggi, di mana enzim lain yang serupa yang dibuat oleh bakteria mesophilic akan disenah.

Oleh itu, mereka sesuai untuk proses yang memerlukan suhu tinggi atau proses di mana penting untuk meminimumkan percambahan bakteria mesophilic.

Contoh

Sebagai contoh penggunaan enzim bakteria thermophilic dalam industri, penggunaan polimerase DNA (Taq polimerase) boleh disebutkan, dalam teknik tindak balas rantai polimerase (PCR).

Teknik ini menafikan DNA pada suhu tinggi, tanpa risiko bahawa enzim taq polimerase rosak. Polimerase Taq pertama yang digunakan diasingkan dari spesies Thermus Aquaticus.

Sebaliknya, bakteria thermophilic boleh digunakan untuk meminimumkan kerosakan yang disebabkan oleh pencemaran alam sekitar.

Contohnya, penyiasatan tertentu telah mendedahkan bahawa beberapa bakteria thermophilic dapat menghapuskan sebatian yang beracun kepada alam sekitar. Begitulah kes polychlorobiphenyl (bahan pencemar yang terdapat dalam plastik dan penyejuk, antara sebatian lain).

Ini mungkin kerana bakteria thermophilic tertentu boleh menggunakan unsur-unsur seperti biphenyl, 4-chlorobiphenyl dan asid benzoik sebagai sumber karbon. Oleh itu, mereka merendahkan polychlorobiphenyls, menghapuskan mereka dari persekitaran.

Sebaliknya, bakteria ini sangat baik untuk mengitar semula unsur -unsur seperti nitrogen dan sulfur di tanah. Oleh kerana itu, mereka boleh digunakan secara semulajadi menyuburkan tanah tanpa memerlukan baja buatan (bahan kimia).

Begitu juga, beberapa penyelidik mencadangkan penggunaan bakteria thermophilic untuk mendapatkan bahan yang menghasilkan tenaga alternatif seperti biogas, biodiesel dan bioethanol melalui hidrolisis sisa agroindustri, memihak kepada proses bioremediasi.

Habitat

Habitat bakteria thermophilic dibentuk oleh tanah atau laut yang dicirikan oleh suhu tinggi mereka. Faktor lain yang mengiringi suhu adalah pH medium, kepekatan garam dan sebatian kimia (organik dan bukan organik) yang mungkin hadir.

Bergantung pada ciri -ciri khusus alam sekitar, jenis bakteria thermophilic tertentu atau yang lain akan berkembang di dalamnya.

Antara habitat yang paling biasa untuk bakteria jenis ini, yang berikut boleh disebutkan: cerobong hidroterma, kawasan gunung berapi, mata air panas, dan padang pasir.

Boleh melayani anda: chrysophyta

Memberi makan

Biasanya bakteria thermophilik memerlukan tanaman yang kompleks untuk tumbuh. Antara nutrien yang mungkin diperlukan adalah berikut: ekstrak yis, triptone, asid casamino, glutamat, proline, serine, cellobiosa, trehalose, sukrosa, asetat dan piruvat.

Agar yang digunakan untuk mengasingkan beberapa bakteria thermophilic adalah Luria-ber-Tani Agar. Ia mengandungi kasein hidrolisis, ekstrak yis, NaCl, agar, dan air suling dengan pH diselaraskan ke 7.0 ± 0.2.

Bakteria Thermophilic sebagai bahan pencemar makanan yang diproses

Kebanyakan bakteria termophilic adalah saprophytes dan tidak menghasilkan penyakit pada manusia. Walau bagaimanapun, dalam pembuatan makanan mungkin terdapat faktor -faktor yang memihak kepada percambahan mikroorganisma thermophilic, yang boleh berbahaya.

Untuk memberi contoh, dalam pembuatan produk tenusu pasteurisasi digunakan sebagai kaedah dekontaminasi makanan. Kaedah ini sepatutnya menjamin kualiti kesihatan; Walau bagaimanapun, ia tidak sempurna kerana bakteria thermophilic sporulat dapat bertahan dalam proses ini.

Ini kerana, walaupun sel vegetatif bakteria yang paling sporulasi tidak tahan thermor, spora adalah.

Terdapat bakteria yang sporulasi yang mewakili bahaya sebenar untuk penggunaan manusia. Sebagai contoh, spora spesies berikut: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, themoanaerobacterium xylanolyticum, geobacillus  Stearothhermophilus. 

Produk dalam tin yang rendah biasanya diserang oleh bakteria thermophilic spora anaerobik seperti Geobacillus Stearothhermophilus. Bakteria ini menanam karbohidrat dan menghasilkan rasa masam yang tidak menyenangkan kerana pengeluaran asid lemak rantai pendek.

Begitu juga, kalengan yang tinggi dapat tercemar dengan Clostridium Thermosaccharolyticum. Mikroorganisma ini sangat mengasyikkan dan menghasilkan conombamation tin untuk pengeluaran gas tinggi.

Untuk bahagiannya, Desulfotomaculum nigrificans Ia juga menyerang makanan dalam tin. Walaupun Can tidak menunjukkan tanda -tanda perubahan, apabila mengungkap boleh bau asid yang kuat dapat dirasakan dan makanan hitam diperhatikan. Warna hitam adalah kerana bakteria menghasilkan asid sulfidrik, yang seterusnya bertindak balas dengan besi bekas yang membentuk sebatian warna ini.

Akhirnya, Bacillus Cereus dan Clostridium perfringens menghasilkan keracunan makanan dan Clostridium botulinum memisahkan neurotoksin yang kuat dalam makanan yang apabila dimakan menyebabkan kematian.

Ia boleh melayani anda: Bacillus clausii

Contoh bakteria thermophilic

Rhodothermus obamensis

Bakteria Marin, Gram Bacillus negatif, heterotroph, aerobik dan hyperthermophile.

Genre Cádicellulosiruptor

Bakteria anaerobik, positif, melampau, gram sporulasi.

Kelas thermomicrobium

Mereka adalah bakteria hyperthermophile aerobik, heterotrophs, dengan gram berubah -ubah.

Rhodothermus marinus

Gram negatif, aerobik, ekstrim dan halofil thermophilic bacillus. Pengeluaran enzim termostable telah dikaji, terutamanya untuk menghidrolisiskan polysaccharides dan untuk sintesis DNA, kedua -duanya menarik minat industri.

Deferribacter desulfuricans

Bakteria anaerobik, thermophilus yang melampau, heterotroph, sulfur reducer, nitrat dan arsenat.

Marinithhermus Hydrothermalis

Gram Bacilli negatif atau filamen, thermophilus yang melampau, heterotropik aerobik yang ketat.

Themodesulfobacterium hydrogeniphilum

Spesies Marin, Hyperthermophile, Anaerobik, Gram Negatif, Chemolithotroph (Sulfate Reducer), tidak sporulated.

Thermus Aquaticus

Gram negatif, hyperthermophilic, bakteria heterotropik dan aerobik. Mensintesis enzim termostable yang digunakan dalam teknik PCR yang dipanggil Taq ADN Polimerase.

Sulfurivirga calicural

Thermophilus melampau, quimiolithrophil mikroaerofil, oksida thiosulfate.

Geobacillus Stearothhermophilus Sebelum dipanggil Bacillus stearotermophilus

Gram Positif Bacilli, Sporulated, Thermophilus Extreme. Sporesnya digunakan dalam makmal mikrobiologi sebagai kawalan biologi untuk menilai fungsi autoklaf yang betul.

Jantina Nautilia 

Spesies genus ini dicirikan oleh gram negatif, hyperthermophiles walaupun jangkauan pertumbuhan mereka luas, kehidupan laut, tidak membentuk spora, wajib anaerob atau mikroaerofil.

Jadual perbandingan antara spesies yang paling relevan

Sumber: Disediakan oleh pengarang MSC. Marielsa Gil.

Rujukan

1. Gallut ms. Pengasingan dan penanaman mikroorganisma yang dikaitkan dengan oncoids hidroterma manantial Santispac, Bahía Concepción, BCS, Mexico. Tesis untuk mendapatkan ijazah sarjana dalam sains. Pusat Penyelidikan Biologi. 2016. Terdapat di: Cibnor.Repositori institusi.
2. Bjornsdottir SH, Blondal T, Hreggvidsson GO, Eggertsson G, Petursdottir S, Hjorleifsdottir S, Thorbjardottir SH, Kristjanson JK. Rhodothermus marinus: Biologi Fisiologi dan Molekul. Extremophiles. 2006; 10 (1): 1-16. Terdapat dalam: CBI.NLM.NIH.Gov.
3. Thermus Aquaticus." Wikipedia, ensiklopedia percuma. 24 Nov 2018, 10:28 UTC. 9 Mei 2019, 01:55 adalah.Wikipedia.Atau
4. Thwaite J, Atkins H. Bacilli ujian pensterilan. Dalam Mikrobiologi Perubatan (edisi kelapan belas).
5. Raja t. Biodiversiti bakteria laut: taksiran baru yang boleh ditanam. Tesis untuk memilih tajuk doktor dalam bioteknologi. Jabatan Mikrobiologi dan Ekologi. 2012. Terdapat di: Valencia University.
6. Sako Y, Takai K, Ishida dan, Uchida A, Katayama dan. Rhodothermus obamensis sp. Nov., kepada keturunan moden bakteria marin yang sangat thermophilic. Int J Syst Bacteriol. Sembilan belas sembilan puluh enam; 46 (4): 1099-104.
7. Sungai m. Neida, Crespo m. Carla f., Terrazas s. Luis e., Alvarez a. Maria t. Pengasingan strain anaerobik thermophilic yang menghasilkan sel dan hemicellases yang terlibat dalam pengeluaran bioethanol melalui teknik budaya dan penebat tradisional dan bukan tradisional. Biofarbo. 2007; 15 (1): 43-50. Terdapat di: Majalah Bolivia.org.b