Nature tout est si harmonieusement arrangé que dans ce monde chacun a sa place et est engagé dans les fonctions qui lui sont assignées, que ce soit la couronne de la nature - un humain incroyablement complexe ou l'organisme le plus microscopique. Chacun joue son rôle pour rendre notre monde meilleur. Cela s'applique également à diverses bactéries qui, selon le grand plan du créateur du monde, apportent aux gens non seulement des avantages, mais également certains inconvénients. Considérez ce que sont les bactéries lactiques thermophiles et quelle est leur place dans nos vies. Sont-ils bons ou mauvais ?
Caractéristiques et essence
Toute une armée de micro-organismes divers vit sur notre planète, invisible à l'œil nu, mais très actif et pas toujours utile. L'une de ces microformations bénéfiques est la bactérie thermophile. La bactérie vit dans les sources chaudes et se multiplie à des températures assez élevées - supérieures à 45 degrés. Des colonies entières de ces micro-organismes ont été identifiées dans différentes zones géothermiques de notre planète,comme les eaux des sources chaudes naturelles. Les bactéries thermophiles survivent grâce à la présence en elles d'enzymes spéciales qui peuvent fonctionner à des températures élevées. Pour eux, le régime de température le plus favorable est un couloir de 50 à 65 degrés. Dans de telles conditions, les bactéries peuvent se sentir à l'aise et se multiplier librement.
Beaucoup de gens aimeraient savoir à quelle température meurent les bactéries thermophiles afin de contrôler leur nombre. À cet égard, je tiens à souligner que les scientifiques n'ont pas encore été en mesure d'obtenir des données précises à ce sujet. Au stade actuel de développement de la science, on sait seulement que l'indicateur de température maximale pour les thermophiles est de 68 à 75 degrés. Cependant, cela ne signifie pas que les bactéries meurent avec un tel échauffement - un écart par rapport au régime optimal rend leur vie moins confortable et intense, ralentit la croissance cellulaire et réduit le taux de processus métaboliques.
Est-il possible de tuer les bactéries ? Qu'est-ce qui les affecte ?
Pour que les bactéries thermophiles meurent, un dépassement beaucoup plus important du seuil supérieur est nécessaire. Aujourd'hui, les scientifiques ont pu établir que la température la plus élevée connue à laquelle ces micro-organismes peuvent vivre est de 122 degrés Celsius. Il n'est pas possible de créer un chauffage plus élevé dans des conditions de laboratoire. Par conséquent, il n'est pas encore possible d'établir à quelle température les bactéries thermophiles mourront. On sait seulement que les fortes fluctuations de température ont un effet très néfaste sur la vie des bactéries: le développement d'une culture peut s'arrêter, maisva-t-elle mourir est la question.
Variétés et leurs descriptions
Évaluant les préférences de température des micro-organismes, ils peuvent être divisés en trois groupes principaux: psychrophiles, mésophiles et, en fait, thermophiles. Tous dépendent de la chaleur, mais diffèrent en termes de régimes de température.
Ainsi, les bactéries psychrophiles sont les moins thermodépendantes et préfèrent la plage de température de zéro à +10 degrés. C'est le corridor de développement optimal pour eux, mais ils peuvent se reproduire aussi bien à -5 degrés qu'à +15.
Next - bactéries thermophiles mésophiles, dont la zone de confort se situe entre 30 et 40 degrés Celsius. Les bactéries peuvent bien se développer et se multiplier lorsque la température descend à 10 degrés ou monte à 50 degrés. Le niveau optimal de croissance de ces organismes est de 37 degrés.
Et enfin, les bactéries thermophiles - leur croissance active est observée lorsque la température dépasse 50 degrés. Leur principale caractéristique distinctive est le taux accéléré de métabolisme. Selon des études récentes, il a été établi que sous l'influence de la température, il y a des changements importants dans les protéines et les lipides, qui jouent un rôle majeur dans tous les processus de la vie.
Sous-groupes de thermophiles
Une illustration frappante de ceci sont des exemples de bactéries thermophiles, qui sont également divisées en plusieurs sous-groupes indépendants:
- Thermophiles extrêmes avec une température optimale de 80 degrés avec un minimum de 60 et un maximum de 105 degrés.
- Sténothermophiles, ou facultatifs, avec une plage de 55 à 65 degrés, mais montrent la capacité de se reproduire même lorsque la température descend à 20 degrés. La capacité de croissance la plus élevée est observée à 20-40 degrés.
- Les eurythermophiles préfèrent 37-48 degrés. La particularité des thermophiles obligatoires est qu'ils ne perdent pas leur capacité de croissance même à 70 degrés, mais ils ne poussent pas en dessous de 40 degrés.
- Thermotolérants avec un indicateur optimal ne dépassant pas 48 degrés, la température minimale à laquelle ils peuvent se développer est de 10 degrés et le maximum est de 55-60. Ils diffèrent des mésophiles aux mêmes températures optimales en ce sens que lorsque le seuil de température augmente, les bactéries continuent de se développer.
Thermophiles anaérobies
La capacité de croissance rapide des organismes thermophiles leur donne une excellente opportunité d'être utilisés dans divers domaines de la vie - dans l'industrie ou dans l'agriculture, et même au niveau des ménages. Dans le même temps, les bactéries lactiques mésophiles et thermophiles ont des méthodes d'isolement similaires. La différence n'est observée que dans les températures de croissance. Pour établir le niveau de température optimal exact, la culture doit être passivée pendant un ou deux mois, ou, en d'autres termes, réensemencée dans une certaine plage de température.
Dans la nature, de nombreux types de bactéries thermophiles sont répandues et vivent dans diverses conditions. Ils aiment la chaleur et se sentent très à l'aise dans l'estomac humain, et peuvent également être trouvés dans les animaux, les plantes, le sol, l'eau et divers autres environnements,offrant des conditions favorables au développement. Certaines bactéries ont besoin d'air pour se développer, tandis que d'autres n'ont pas besoin d'oxygène du tout. Selon ce signe de dépendance à l'oxygène, les organismes thermophiles sont divisés en aérobies et anaérobies.
Les anaérobies comprennent plusieurs groupes distincts:
- Butyrique - pendant la fermentation, ils produisent de l'acide butyrique, se nourrissent de sucre, de pectines, de dextrines et produisent des acides - acétique et butyrique, ainsi que de l'hydrogène et du dioxyde de carbone. Parmi les propriétés utiles, on distingue la production d'acétone, d'alcools éthylique, butylique et isopropylique. Trouvé sous les formes thermophiles et mésophiles.
- La cellulose vit dans le limon des rivières, le compost, les résidus végétaux. Ces bactéries de compost thermophiles sont idéales et largement utilisées dans le secteur agricole. Étant dans le sol ou l'humus, ces bactéries gagnent en activité à 60-65 degrés. Il existe également une forme mésophile - le bâton d'Omelyansky. Ces bactéries, à l'aide d'une enzyme spéciale, décomposent la cellulose en libérant du dioxyde de carbone, de l'hydrogène, de l'alcool éthylique, un certain nombre d'acides - formique, acétique, fumarique, lactique et d'autres acides organiques.
- Les méthanogènes vivent au même endroit que la cellulose, et y sont cultivés. Dans ce groupe, les espèces les plus étudiées sont les methanobacterium et methanobacillus. Ils ne sont pas capables de sporulation et leur utilité réside dans leur capacité à produire des antibiotiques, des vitamines, des enzymes, en utilisant les eaux usées et les déchets ménagers comme nourriture.
- Les désulfurants se trouvent le plus souvent à côté decellulose et vivent de la réduction des sulfates. Ils ont des spores ovales situées plus près de l'une des extrémités du bacille bacillus - terminal ou subterminal.
- L'acide lactique - un grand groupe spécial de bactéries qui vivent dans le lait. Ces bactéries lactiques thermophiles peuvent être à la fois bénéfiques pour l'homme et très nocives. Certaines de leurs espèces peuvent synthétiser des substances aromatiques particulières. Ce sont eux qui, après exposition au lait, donnent un goût et un arôme agréables au fromage cottage ou à la crème. Ces bactéries lactiques thermophiles sont anaérobies facultatives, elles peuvent donc se multiplier de manière optimale en l'absence d'oxygène ou dans un environnement où il y en a un grand déficit.
Acide lactique
Les bactéries lactiques sont divisées en coques et en bâtonnets. Les premiers sont constitués de plusieurs cellules connectées en chaîne - les streptocoques et ont une fermentation homogène et hétérogène. Les streptocoques homofermentaires fermentent le sucre présent dans le lait pour fabriquer du yaourt vivant. Les hétéroenzymatiques sécrètent également en parallèle des substances aromatiques telles que la diacétine et la cytoine. Leurs cellules sont de forme ronde ou ovale, se colorent bien selon Gram et ne forment pas de spores ni de capsules. Ils sont aérotolérants et peuvent vivre en présence d'air. Cependant, ils n'ont pas la capacité d'effectuer une respiration aérobie et préfèrent poursuivre leur processus habituel de fermentation lactique. Pour manger, ils ont besoin de beaucoup de vitamines, de protéines, d'acides organiques. dans le laitles bactéries provoquent sa coagulation, la formation d'un caillot dense et uniforme avec une petite quantité de sérum. C'est grâce aux streptocoques lactiques producteurs d'arômes que des bulles séduisantes apparaissent dans le fromage avec une odeur caractéristique et une faible capacité à former des acides. Les coques sont très résistantes à l'alcool et nécessitent une acidité élevée.
Bâtonnets d'acide lactique
Les bâtonnets d'acide lactique - autrement appelés lactobacilles - peuvent être simples ou appariés. Le plus souvent, les lactobacilles acidophiles sont utilisés, en particulier le bâton bulgare, qui fait partie des cultures starter et permet de produire des yaourts savoureux et sains. Même dans l'industrie laitière, les streptobactéries et les bactéries bêta sont populaires. Ces organismes sont complètement immobiles et ne forment pas de spores ou de capsules, ils se colorent bien par Gram.
Les thermophiles lactiques sont des anaérobies facultatifs. Ils peuvent devenir monoenzymatiques, avec un taux élevé de formation d'acide, ou héroenzymatiques avec la capacité de traiter le fructose en parallèle, entraînant la formation d'alcool hexahydrique mannitol, d'acétates, de lactates et de dioxyde de carbone. Les protéines sont assez peu transformées, par conséquent, pour se développer, elles nécessitent la présence d'acides aminés dans l'environnement. Certains bâtonnets ont la capacité de produire de la catalase, une enzyme qui décompose le peroxyde d'hydrogène, ou de l'acétaldéhyde, qui donne saveur et arôme au fromage.
Les bâtonnets d'acide lactique résistants à la chaleur peuvent survivre dans le lait lorsqu'ils sont pasteurisés à une température de 85 à 90 degrés. Ils sont très résistants aux agents désinfectants et causent ainsi des dommages considérables aux entreprises alimentaires. Ce sont des antagonistes d'Escherichia coli. Trouvé dans le levain ou le lait faiblement pasteurisé.
Thermophiles qui ne peuvent pas respirer sans oxygène
Les thermophiles aérobies, qui ne peuvent pas respirer sans oxygène, sont également divisés en deux groupes distincts:
- Thermophile extrême - bâtonnets gram-négatifs qui ne peuvent pas bouger, liés à des bactéries obligatoires, dont la croissance se produit à une température optimale de 70 degrés. Au fur et à mesure que la température augmente, les bâtons se transforment en fils fins. Vivez en masse dans les sources d'eau chaude et le sol à proximité.
- Les formes sporulées sont similaires aux formes mésophiles. Vivre et se propager dans un sol bien ameubli ou des eaux aérées.
Après avoir considéré tous ces types de micro-organismes, il convient de noter que l'apparition des bactéries thermophiles est leur aromorphose dans l'habitat. Comme les autres organismes vivants, les bactéries peuvent aussi parfaitement s'adapter aux changements des conditions environnementales au cours de leur évolution. En même temps, ils augmentent considérablement le niveau de leur organisation et acquièrent de nouvelles capacités.
Bénéfices et inconvénients
Quels sont les inconvénients et les avantages des bactéries thermophiles ? Les bâtonnets d'acide lactique utilisés dans l'industrie alimentaire apportent des avantages incontestables à une personne. Faisant partie de diverses cultures starter, ils produisent desproduits d'acide lactique utiles qui ont un effet très positif sur tous les systèmes du corps humain, aident à réguler les processus métaboliques, normalisent le tube digestif et aident de toutes les manières possibles à protéger le corps contre diverses bactéries putréfactives, en le nettoyant en parallèle des toxines et des toxines accumulées. En plus d'améliorer la composition de la microflore, les bactéries thermophiles calment le système nerveux, suppriment l'action des antibiotiques et augmentent l'immunité.
Outre l'industrie alimentaire, ce type de bactérie est assez largement utilisé dans les domaines pharmacologique et cosmétique. Sur leur base, divers probiotiques sont fabriqués, ainsi que des produits cosmétiques qui donnent à la peau du toilettage et de l'élasticité, et sont également utilisés pour la blanchir et la restaurer. Les masques de yaourt vivants peuvent faire des merveilles.
Les bactéries thermophiles et mésophiles qui vivent dans le sol et le compost aident à recycler la matière organique, fertilisant le sol pour une bonne croissance des plantes. Le méthane émis peut être utilisé avec succès pour chauffer les maisons et les installations industrielles. Avec une telle échelle d'avantages, le peu de dommages que les tiges thermophiles causent aux industries alimentaires est compensé par l'exposition à des médicaments bactéricides et la surveillance constante des équipements de production alimentaire.
Conclusion
Dans cet article, nous avons donné les concepts de base d'une classe aussi vaste et peu étudiée que les bactéries. Il résulte de ce qui précède que les bactéries thermophilesdéjà aujourd'hui sont largement utilisés par l'homme pour son propre bien. Mais ce processus est loin d'être terminé, et bien d'autres découvertes agréables et utiles nous attendent.
