Alam semuanya diatur sedemikian harmonis sehingga di dunia ini setiap orang memiliki tempatnya sendiri dan terlibat dalam fungsi yang diberikan kepadanya, apakah itu mahkota alam - manusia yang sangat kompleks atau organisme paling mikroskopis. Setiap orang memainkan peran mereka untuk membuat dunia kita menjadi tempat yang lebih baik. Ini juga berlaku untuk berbagai bakteri, yang menurut rencana besar pencipta dunia, tidak hanya membawa manfaat, tetapi juga kerugian tertentu bagi manusia. Pertimbangkan apa itu bakteri asam laktat termofilik dan apa tempatnya dalam hidup kita. Apakah mereka baik atau buruk?
Fitur dan esensi
Seluruh pasukan dari berbagai mikroorganisme hidup di planet kita, tidak terlihat oleh mata, tetapi sangat aktif dan tidak selalu berguna. Salah satu mikroformasi yang menguntungkan adalah bakteri termofilik. Bakteri hidup di sumber air panas dan berkembang biak pada suhu yang agak tinggi - di atas 45 derajat. Seluruh koloni mikroorganisme ini telah diidentifikasi di berbagai zona panas bumi di planet kita,seperti mata air panas alami. Bakteri termofilik bertahan hidup karena adanya enzim khusus yang dapat berfungsi pada suhu tinggi. Bagi mereka, rezim suhu yang paling menguntungkan adalah koridor 50-65 derajat. Dalam kondisi seperti itu, bakteri bisa merasa nyaman dan bebas berkembang biak.
Banyak orang ingin tahu pada suhu berapa bakteri termofilik mati untuk mengontrol jumlah mereka. Dalam hal ini, saya ingin mencatat bahwa para ilmuwan belum dapat memperoleh data yang akurat tentang hal ini. Pada tahap perkembangan ilmu pengetahuan saat ini, hanya diketahui bahwa indikator suhu maksimum untuk termofil adalah 68-75 derajat. Namun, ini tidak berarti bahwa bakteri mati dengan pemanasan seperti itu - penyimpangan dari rejimen optimal membuat hidup mereka kurang nyaman dan intens, memperlambat pertumbuhan sel dan mengurangi laju proses metabolisme.
Apakah mungkin membunuh bakteri? Apa yang mempengaruhi mereka?
Agar bakteri termofilik mati, diperlukan ambang batas atas yang jauh lebih besar. Saat ini, para ilmuwan telah mampu menetapkan bahwa suhu tertinggi yang diketahui di mana mikroorganisme ini dapat hidup adalah 122 derajat Celcius. Tidak mungkin untuk membuat pemanasan yang lebih tinggi dalam kondisi laboratorium. Oleh karena itu, belum dapat dipastikan pada suhu berapa bakteri termofilik akan mati. Hanya diketahui bahwa fluktuasi suhu yang tajam memiliki efek yang sangat merugikan pada kehidupan bakteri: perkembangan biakan dapat berhenti, tetapiapakah dia akan mati adalah pertanyaannya.
Varietas dan deskripsinya
Menilai preferensi suhu mikroorganisme, mereka dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama: psikrofilik, mesofilik, dan termofilik. Semuanya bergantung pada panas, tetapi berbeda dalam hal rezim suhu.
Dengan demikian, bakteri psikrofilik adalah yang paling tidak bergantung pada suhu dan lebih menyukai kisaran suhu dari nol hingga +10 derajat. Ini adalah koridor pengembangan yang optimal bagi mereka, tetapi mereka dapat berkembang biak pada -5 derajat dan +15.
Selanjutnya - bakteri termofilik mesofilik, zona nyaman yang terletak antara 30 dan 40 derajat Celcius. Bakteri dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik ketika suhu turun hingga 10 derajat atau naik hingga 50 derajat. Tingkat optimal untuk pertumbuhan organisme ini adalah 37 derajat.
Dan akhirnya, bakteri termofilik - pertumbuhan aktif mereka diamati ketika suhu mencapai di atas 50 derajat. Fitur pembeda utama mereka adalah laju metabolisme yang dipercepat. Menurut penelitian terbaru, telah ditetapkan bahwa di bawah pengaruh suhu ada perubahan signifikan dalam protein dan lipid, yang memainkan peran utama dalam semua proses kehidupan.
Subkelompok termofil
Sebuah ilustrasi yang jelas tentang hal ini adalah contoh bakteri termofilik, yang juga dibagi menjadi beberapa subkelompok independen:
- Termofil ekstrim dengan suhu optimal 80 derajat dengan minimum 60 dan maksimum 105 derajat.
- Stenothermophiles, atau fakultatif, dengan kisaran 55-65 derajat, tetapi menunjukkan kemampuan untuk bereproduksi bahkan ketika suhu turun hingga 20 derajat. Kemampuan tertinggi untuk tumbuh diamati pada 20-40 derajat.
- Eurythermophiles lebih suka 37-48 derajat. Keunikan termofilik obligat adalah mereka tidak kehilangan kemampuan untuk tumbuh bahkan pada 70 derajat, tetapi mereka tidak tumbuh di bawah 40 derajat.
- Termotoleran dengan indikator optimal tidak lebih tinggi dari 48 derajat, suhu minimum di mana mereka dapat tumbuh adalah 10 derajat, dan maksimum adalah 55-60. Mereka berbeda dari mesofil pada suhu optimal yang sama karena ketika ambang suhu meningkat, bakteri terus tumbuh.
Termofil anaerobik
Kemampuan pertumbuhan cepat organisme termofilik memberi mereka peluang bagus untuk digunakan di berbagai bidang kehidupan - dalam industri atau pertanian, dan bahkan di tingkat rumah tangga. Pada saat yang sama, bakteri asam laktat mesofilik dan termofilik memiliki metode isolasi yang serupa. Perbedaannya hanya diamati pada suhu pertumbuhan. Untuk menetapkan tingkat suhu optimal yang tepat, kultur harus dipasifkan selama satu atau dua bulan, atau, dengan kata lain, ditanam kembali dalam kisaran suhu tertentu.
Di alam, banyak jenis bakteri termofilik tersebar luas dan hidup dalam berbagai kondisi. Mereka menyukai kehangatan dan merasa sangat nyaman di perut manusia, dan juga dapat ditemukan di hewan, tumbuhan, tanah, air, dan berbagai lingkungan lainnya,menyediakan kondisi yang menguntungkan untuk pembangunan. Beberapa bakteri membutuhkan udara untuk tumbuh, sementara yang lain tidak membutuhkan oksigen sama sekali. Menurut tanda ketergantungan pada oksigen ini, organisme termofilik dibagi menjadi aerobik dan anaerobik.
Anaerobik mencakup beberapa grup terpisah:
- Butirat - selama fermentasi, mereka menghasilkan asam butirat, memakan gula, pektin, dekstrin, dan menghasilkan asam - asetat dan butirat, serta hidrogen dan karbon dioksida. Dari sifat-sifat yang berguna, produksi aseton, etil, butil dan isopropil alkohol dapat dibedakan. Ditemukan dalam bentuk termofilik dan mesofilik.
- Selulosa hidup di lumpur sungai, kompos, sisa tanaman. Bakteri kompos termofilik ini ideal dan banyak digunakan di sektor pertanian. Berada di tanah atau humus, bakteri ini mendapatkan aktivitas pada 60-65 derajat. Ada juga bentuk mesofilik - tongkat Omelyansky. Bakteri ini, dengan bantuan enzim khusus, menguraikan selulosa, melepaskan karbon dioksida, hidrogen, etil alkohol, sejumlah asam - format, asetat, fumarat, laktat, dan asam organik lainnya.
- Pembentuk metana hidup di tempat yang sama dengan selulosa, dan dibudidayakan di sana. Dalam kelompok ini, spesies yang paling banyak dipelajari adalah methanobacterium dan methanobacillus. Mereka tidak mampu bersporulasi, dan kegunaannya terletak pada kemampuan untuk menghasilkan antibiotik, vitamin, enzim, menggunakan limbah dan limbah rumah tangga untuk makanan.
- Desulfurizer paling sering ditemukan di sebelahselulosa dan hidup dari reduksi sulfat. Mereka memiliki spora oval yang terletak lebih dekat ke salah satu ujung bacillus bacillus - terminal atau subterminal.
- Asam laktat - sekelompok besar bakteri khusus yang hidup dalam susu. Bakteri asam laktat termofilik ini dapat bermanfaat bagi manusia dan sangat berbahaya. Beberapa spesies mereka dapat mensintesis zat aromatik khusus. Merekalah yang, setelah terpapar susu, memberikan rasa dan aroma yang menyenangkan pada keju cottage atau krim. Bakteri asam laktat termofilik tersebut bersifat anaerob fakultatif, oleh karena itu mereka dapat berkembang biak secara optimal tanpa adanya oksigen atau di lingkungan yang kekurangan oksigen.
asam laktat
Bakteri asam laktat dibagi menjadi kokus dan batang. Yang pertama terdiri dari beberapa sel yang terhubung dalam rantai - streptokokus dan memiliki fermentasi homo dan heterogen. Streptokokus homofermentatif memfermentasi gula yang ditemukan dalam susu untuk membuat yogurt hidup. Heteroenzimatik secara paralel juga mengeluarkan zat aromatik seperti diacetin dan cytoin. Sel-selnya berbentuk bulat atau oval, terwarnai dengan baik menurut Gram dan tidak membentuk spora dan kapsul. Mereka aerotoleran dan bisa eksis di hadapan udara. Namun, mereka tidak memiliki kemampuan untuk melakukan respirasi aerobik, dan mereka lebih memilih untuk melanjutkan proses fermentasi asam laktat yang biasa. Untuk makan, mereka membutuhkan banyak vitamin, protein, asam organik. dalam susubakteri menyebabkan koagulasi, pembentukan gumpalan padat, bahkan dengan sedikit serum. Berkat streptokokus asam laktat penghasil aroma, gelembung-gelembung menggoda muncul di keju dengan bau khas dan kemampuan rendah untuk membentuk asam. Kokus sangat tahan alkohol dan membutuhkan keasaman tinggi.
stik asam laktat
Stik asam laktat - disebut juga lactobacilli - bisa tunggal atau berpasangan. Paling sering, lactobacilli acidophilic digunakan, terutama tongkat Bulgaria, yang merupakan bagian dari kultur starter dan memungkinkan untuk menghasilkan yogurt yang enak dan sehat. Bahkan di industri susu, streptobakteri dan bakteri beta sangat populer. Organisme ini benar-benar tidak bergerak dan tidak membentuk spora atau kapsul, mereka diwarnai dengan baik oleh Gram.
Termofil asam laktat adalah anaerob fakultatif. Mereka dapat menjadi monoenzimatik, dengan laju pembentukan asam yang tinggi, atau hereroenzimatik dengan kemampuan untuk memproses fruktosa secara paralel, menghasilkan pembentukan heksahidrat alkohol manitol, asetat, laktat dan karbon dioksida. Protein diproses agak lemah, oleh karena itu, untuk tumbuh, mereka membutuhkan keberadaan asam amino di lingkungan. Beberapa batang memiliki kemampuan untuk menghasilkan katalase, enzim yang memecah hidrogen peroksida, atau asetaldehida, yang memberi rasa dan aroma pada keju.
Stik tahan panas asam laktat dapat bertahan dalam susu saat dipasteurisasi pada suhu 85-90 derajat. Mereka sangat tahan terhadap agen desinfektan dan dengan demikian menyebabkan kerugian besar bagi perusahaan makanan. Mereka adalah antagonis Escherichia coli. Ditemukan dalam penghuni pertama atau susu pasteurisasi rendah.
Termofil yang tidak bisa bernapas tanpa oksigen
Termofil aerobik, yang tidak dapat bernapas tanpa oksigen, juga dibagi menjadi dua kelompok terpisah:
- Termofilik ekstrem - batang gram negatif yang tidak dapat bergerak, terkait dengan bakteri obligat, yang pertumbuhannya terjadi pada suhu optimal 70 derajat. Saat suhu naik lebih tinggi, tongkat berubah menjadi benang tipis. Hidup secara massal di mata air panas dan tanah di sekitarnya.
- Bentuk pembentuk spora mirip dengan mesofilik. Hidup dan menyebar di tanah yang gembur atau air yang diangin-anginkan.
Setelah mempertimbangkan semua jenis mikroorganisme ini, perlu dicatat bahwa penampilan bakteri termofilik adalah aromorfosisnya ke dalam habitat. Seperti organisme hidup lainnya, bakteri juga dapat beradaptasi dengan sempurna terhadap perubahan kondisi lingkungan selama evolusinya. Pada saat yang sama, mereka secara signifikan meningkatkan level organisasi mereka dan memperoleh kemampuan baru.
Manfaat dan bahaya
Apa bahaya dan manfaat bakteri termofilik? Tongkat asam laktat yang digunakan dalam industri makanan membawa manfaat yang tidak diragukan lagi bagi seseorang. Menjadi bagian dari berbagai budaya pemula, mereka menghasilkan yang lezat danproduk asam laktat bermanfaat yang memiliki efek sangat positif pada semua sistem tubuh manusia, membantu mengatur proses metabolisme, menormalkan saluran pencernaan dan dengan segala cara membantu melindungi tubuh dari berbagai bakteri pembusuk, membersihkannya secara paralel dari akumulasi racun dan racun. Selain memperbaiki komposisi mikroflora, bakteri termofilik menenangkan sistem saraf, menekan aksi antibiotik dan meningkatkan kekebalan.
Selain industri makanan, bakteri jenis ini cukup banyak digunakan dalam bidang farmakologi dan kosmetik. Atas dasar mereka, berbagai probiotik dibuat, serta kosmetik yang memberikan perawatan dan elastisitas kulit, dan juga digunakan untuk memutihkan dan memulihkannya. Masker yogurt hidup dapat menghasilkan keajaiban.
Bakteri termofilik dan mesofilik yang hidup di tanah dan kompos membantu mendaur ulang bahan organik, menyuburkan tanah untuk pertumbuhan tanaman yang baik. Metana yang dipancarkan dapat berhasil digunakan untuk memanaskan rumah dan fasilitas industri. Dengan skala manfaat yang begitu besar, bahaya kecil yang dibawa batang termofilik ke industri makanan diratakan dengan paparan obat bakterisida dan pemantauan konstan peralatan produksi makanan.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kami memberikan konsep dasar kelas besar dan kecil yang dipelajari seperti bakteri. Dari materi di atas dapat disimpulkan bahwa bakteri termofiliksudah hari ini banyak digunakan oleh manusia untuk kebaikannya sendiri. Tetapi proses ini masih jauh dari selesai, dan masih banyak lagi penemuan yang menyenangkan dan bermanfaat menanti kita.
