bacterii termofile Sunt cei care au capacitatea de a se dezvolta în medii cu temperaturi mai mari de 50 ° C. Habitatele acestor microorganisme sunt locuri foarte ostile, precum orificiile hidrotermale, zonele vulcanice, izvoarele termale și deșerturile, printre altele. În funcție de intervalul de temperatură pe care îl susțin, aceste microorganisme sunt clasificate ca termofile, termofile extreme și hipertermofile..
Termofilii se dezvoltă într-un interval de temperatură cuprins între 50 și 68 ° C, temperatura lor optimă de creștere fiind mai mare de 60 ° C. Termofilii extremi cresc între 35 și 70 ° C, cu o temperatură optimă de 65 ° C, iar hipertermofilii trăiesc într-un interval de temperatură de 60 până la 115 ° C, cu o creștere optimă la ≥80 ° C..
Exemple de bacterii termofile în general includ următoarele: Geobacillus stearotermophilus, Deferribacter desulfuricans, Marinithermus hidrotermale, Da Thermus aquaticus, printre alții.
Aceste microorganisme au caracteristici structurale speciale care le oferă capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate. De fapt, morfologia lor este atât de diferită încât nu se pot dezvolta la temperaturi mai scăzute..
Indice articol
Bacteriile termofile au o serie de caracteristici care le fac adaptate mediilor cu temperaturi foarte ridicate..
Pe de o parte, membrana celulară a acestor bacterii are o cantitate mare de lipide saturate cu lanț lung. Acest lucru le permite să reziste la temperaturi ridicate și să mențină o permeabilitate și flexibilitate adecvate, reușind să schimbe substanțe cu mediul înconjurător fără a se distruge..
Pe de altă parte, deși se știe că proteinele se denaturează în general la temperaturi ridicate, proteinele prezente în bacteriile termofile posedă legături covalente care interacționează hidrofob. Această caracteristică oferă stabilitate acestui tip de bacterii..
La fel, enzimele produse de bacteriile termofile sunt proteine termostabile, deoarece își pot exercita funcțiile în mediile ostile în care se dezvoltă aceste bacterii, fără a-și pierde configurația..
În raport cu curba lor de creștere, bacteriile termofile au o rată de reproducere ridicată, dar au un timp de înjumătățire mai scurt decât alte clase de microorganisme..
Astăzi, diferite tipuri de industrii folosesc enzime de origine bacteriană pentru a efectua diferite procese. Unele dintre ele provin din bacterii termofile.
Printre enzimele izolate cel mai frecvent de bacteriile termofile cu posibile aplicații industriale se numără enzimele α-amilaze, xilanaze, ADN polimerază, catalaze și serin proteaze, toate termostabile..
Aceste enzime sunt speciale deoarece sunt capabile să acționeze la temperaturi ridicate, unde alte enzime similare produse de bacteriile mezofile ar fi denaturate..
Prin urmare, sunt ideale pentru procese care necesită temperaturi ridicate sau în procese în care este esențial să se minimizeze proliferarea bacteriilor mezofile..
Ca exemplu de utilizare a enzimelor de la bacteriile termofile în industrie, putem menționa utilizarea ADN polimerazei (taq polimerazei), în tehnica reacției în lanț a polimerazei (PCR)..
Această tehnică denaturează ADN-ul la temperaturi ridicate, fără riscul de a deteriora enzima taq polimerază. Prima taq polimerază utilizată a fost izolată din specie Thermus aquaticus.
Pe de altă parte, bacteriile termofile pot fi utilizate pentru a minimiza daunele cauzate de poluarea mediului..
De exemplu, cercetările au arătat că unele bacterii termofile pot elimina compușii toxici pentru mediu. Acesta este cazul policlorobifenilului (o substanță poluantă prezentă în plastic și agenți frigorifici, printre alți compuși).
Acest lucru este posibil datorită faptului că anumite bacterii termofile pot folosi elemente precum bifenil, 4-clorobifenil și acid benzoic ca sursă de carbon. Prin urmare, degradează bifenilii policlorurați, eliminându-i din mediu..
Pe de altă parte, aceste bacterii sunt excelente în reciclarea elementelor precum azotul și sulful din sol. Datorită acestui fapt, ele pot fi utilizate pentru fertilizarea naturală a terenului fără a fi nevoie de îngrășăminte artificiale (chimice).
De asemenea, unii cercetători propun utilizarea bacteriilor termofile pentru a obține substanțe care generează energie alternativă, cum ar fi biogazul, biodieselul și bioetanolul prin hidroliza deșeurilor agroindustriale, favorizând procesele de bioremediere..
Habitatul bacteriilor termofile este alcătuit din locuri terestre sau marine caracterizate prin temperaturile lor ridicate. Alți factori care însoțesc temperatura sunt pH-ul mediului, concentrația sărurilor și compușii chimici (organici și anorganici) care pot fi prezenți..
În funcție de caracteristicile specifice mediului, un anumit tip de bacterie termofilă sau alta se va dezvolta în acesta..
Printre cele mai frecvente habitate pentru acest tip de bacterii, pot fi menționate următoarele: orificii hidrotermale, zone vulcanice, izvoare termale și deșerturi..
Bacteriile termofile necesită în general medii de cultură complexe pentru a crește. Printre substanțele nutritive pe care le pot necesita sunt următoarele: extract de drojdie, triptonă, acizi casamino, glutamat, prolină, serină, celobioză, trehaloză, zaharoză, acetat și piruvat.
Un agar folosit pentru izolarea unor bacterii termofile este agarul Luria-Ber-tani. Conține hidrolizat de cazeină, extract de drojdie, NaCI, agar și apă distilată cu pH ajustat la 7,0 ± 0,2.
Majoritatea bacteriilor termofile sunt saprofite și nu provoacă boli la om. Cu toate acestea, în fabricarea alimentelor pot exista factori care favorizează proliferarea microorganismelor termofile, care pot fi dăunătoare..
Pentru a da un exemplu, în fabricarea produselor lactate, pasteurizarea este utilizată ca metodă de decontaminare a alimentelor. Această metodă ar trebui să garanteze calitatea sanitară; cu toate acestea, nu este infailibil, deoarece bacteriile termofile sporulate pot supraviețui acestui proces..
Acest lucru se datorează faptului că, deși celula vegetativă a majorității bacteriilor sporulate nu este rezistentă la căldură, sporii sunt..
Există bacterii sporulate care reprezintă un pericol real pentru consumul uman. De exemplu, sporii următoarelor specii: Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Thermoanaerobacterium xylanolyticum, Geobacillus stearotermofil.
Conserve cu conținut scăzut de acid sunt în mod normal atacate de bacterii termofile anaerobe care formează spori, cum ar fi Geobacil stearotermofil. Această bacterie fermentează carbohidrații și produce un gust acru neplăcut datorită producției de acizi grași cu lanț scurt..
La fel, alimentele conservate cu aciditate ridicată se pot contamina cu Clostridium thermosaccharolyticum. Acest microorganism este foarte zahararolitic și provoacă umflarea cutiei din cauza producției ridicate de gaz.
La rândul său, Desulfotomaculum nigrificans atacă și conservele. Deși cutia nu prezintă semne de manipulare, atunci când cutia este decapotată, se poate percepe un miros puternic de acid și se observă mâncarea înnegrită. Culoarea neagră se datorează faptului că bacteriile produc hidrogen sulfurat, care la rândul său reacționează cu fierul din recipient, formând un compus de această culoare..
In cele din urma, Bacillus cereus și Clostridium perfringens produc intoxicații alimentare și Clostridium botulinum secretă o neurotoxină puternică în alimente care cauzează moartea atunci când este consumată.
Bacterii marine, Gram negative, heterotrofe, bacile aerobice și hipertermofile.
Bacterii anaerobe, Gram pozitive, extrem de termofile, sporulate.
Sunt bacterii hipertermofile aerobe, heterotrofe, cu Gram variabil.
Bacil gram negativ, aerob, extrem termofil și halofil. Producția sa de enzime termostabile a fost studiată, în special pentru hidrolizarea polizaharidelor și pentru sinteza ADN-ului, ambele interesând industria..
Bacterii anaerobe, extrem de termofile, heterotrofe, reducătoare de sulf, azotat și arseniat.
Tije sau filamente gram negative, termofile extreme, heterotrofe stricte aerobe.
Specii marine, hipertermofile, anaerobe, Gram negative, chemolioautotrofe (reducătoare de sulfat), nesporulate.
Bacterii gram negative, hipertermofile, heterotrofe și aerobe. Sintetizează o enzimă termostabilă utilizată în tehnica PCR numită taq ADN polimerază.
Chimiotoautotrofic extrem de termofil, microaerofil, oxidant tiosulfat.
Lansete gram pozitive, sporulate, extrem de termofile. Sporii săi sunt utilizați în laboratoarele de microbiologie ca control biologic pentru a evalua buna funcționare a autoclavei..
Speciile acestui gen se caracterizează prin faptul că sunt Gram negative, hipertermofile, deși gama lor de creștere este largă, de viață marină, nu formează spori, sunt anaerobi obligați sau microaerofili..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.