Thiên nhiên mọi thứ đều được sắp xếp hài hòa đến mức trên thế giới này ai cũng có vị trí của riêng mình và tham gia vào các chức năng được giao cho mình, cho dù đó là vương miện của tự nhiên - con người vô cùng phức tạp hay sinh vật vi mô nhất. Mọi người đều đóng vai trò của mình để làm cho thế giới của chúng ta trở nên tốt đẹp hơn. Điều này cũng áp dụng cho nhiều loại vi khuẩn khác nhau, theo kế hoạch vĩ đại của đấng sáng tạo ra thế giới, không chỉ mang lại cho con người những lợi ích mà còn cả những tác hại nhất định. Hãy xem xét vi khuẩn axit lactic ưa nhiệt là gì và vị trí của chúng trong cuộc sống của chúng ta. Chúng tốt hay xấu?
Tính năng và bản chất
Cả một đội quân vi sinh vật khác nhau sống trên hành tinh của chúng ta, không thể nhìn thấy bằng mắt, nhưng rất tích cực và không phải lúc nào cũng hữu ích. Một trong những vi khuẩn có lợi như vậy là vi khuẩn ưa nhiệt. Vi khuẩn này sống trong các suối nước nóng và sinh sôi ở nhiệt độ khá cao - trên 45 độ. Toàn bộ các thuộc địa của những vi sinh vật này đã được xác định trong các vùng địa nhiệt khác nhau trên hành tinh của chúng ta,chẳng hạn như nước của suối nước nóng tự nhiên. Vi khuẩn ưa nhiệt tồn tại nhờ sự hiện diện của chúng các enzym đặc biệt có thể hoạt động ở nhiệt độ cao. Đối với họ, chế độ nhiệt độ thuận lợi nhất là một hành lang 50-65 độ. Trong điều kiện như vậy, vi khuẩn có thể cảm thấy thoải mái và tự do sinh sôi.
Nhiều người muốn biết vi khuẩn ưa nhiệt chết ở nhiệt độ nào để kiểm soát số lượng của chúng. Về vấn đề này, tôi muốn lưu ý rằng các nhà khoa học vẫn chưa thể có được dữ liệu chính xác về điều này. Ở giai đoạn phát triển của khoa học hiện nay, người ta chỉ biết rằng chỉ số nhiệt độ tối đa cho vật ưa nhiệt là 68-75 độ. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là vi khuẩn chết khi bị sưởi ấm như vậy - sự sai lệch so với chế độ tối ưu khiến cuộc sống của chúng kém thoải mái và căng thẳng hơn, làm chậm sự phát triển của tế bào và giảm tốc độ của quá trình trao đổi chất.
Diệt khuẩn được không? Điều gì đang ảnh hưởng đến họ?
Để vi khuẩn ưa nhiệt chết, cần vượt quá ngưỡng trên nhiều hơn. Ngày nay, các nhà khoa học đã có thể xác định rằng nhiệt độ cao nhất mà các vi sinh vật này có thể sống được là 122 độ C. Không thể tạo nhiệt cao hơn trong điều kiện phòng thí nghiệm. Do đó, vẫn chưa thể xác định được vi khuẩn ưa nhiệt sẽ chết ở nhiệt độ nào. Người ta chỉ biết rằng sự dao động mạnh của nhiệt độ có ảnh hưởng rất bất lợi đến đời sống của vi khuẩn: sự phát triển của môi trường nuôi cấy có thể ngừng lại, nhưngcô ấy sẽ chết là câu hỏi.
Các giống và mô tả của chúng
Đánh giá sở thích nhiệt độ của vi sinh vật, chúng có thể được chia thành ba nhóm chính: psychrophilic, mesophilic và trên thực tế là ưa nhiệt. Tất cả chúng đều phụ thuộc vào nhiệt, nhưng khác nhau về chế độ nhiệt độ.
Vì vậy, vi khuẩn psychrophilic là loài ít phụ thuộc nhiệt nhất và thích khoảng nhiệt độ từ 0 đến +10 độ. Đây là hành lang phát triển tối ưu cho chúng, nhưng chúng có thể sinh sản ở cả -5 độ và + 15.
Tiếp theo - vi khuẩn ưa nhiệt, vùng thoải mái nằm trong khoảng từ 30 đến 40 độ C. Vi khuẩn có thể phát triển và sinh sôi khi nhiệt độ giảm xuống 10 độ hoặc tăng lên 50 độ. Mức tối ưu cho sự phát triển ở những sinh vật này là 37 độ.
Và cuối cùng, vi khuẩn ưa nhiệt - sự phát triển tích cực của chúng được quan sát thấy khi nhiệt độ đạt trên 50 độ. Đặc điểm phân biệt chính của chúng là tốc độ trao đổi chất được đẩy nhanh. Theo các nghiên cứu gần đây, người ta đã chứng minh rằng dưới tác động của nhiệt độ, có những thay đổi đáng kể trong protein và lipid, những chất đóng vai trò quan trọng trong tất cả các quá trình sống.
Phân nhóm của những người ưa nhiệt
Một minh họa sinh động cho điều này là các ví dụ về vi khuẩn ưa nhiệt, chúng cũng được chia thành nhiều nhóm con độc lập:
- Chất chịu nhiệt cực tốt với nhiệt độ tối ưu là 80 độ, tối thiểu là 60 và tối đa là 105 độ.
- Ste Anothermophiles, hay còn gọi là facultative, với phạm vi từ 55-65 độ, nhưng cho thấy khả năng tái tạo ngay cả khi nhiệt độ giảm xuống 20 độ. Khả năng phát triển cao nhất được quan sát ở 20-40 độ.
- Eurythermophiles thích 37-48 độ. Điểm đặc biệt của những sinh vật ưa nhiệt bắt buộc là chúng không mất khả năng phát triển ngay cả ở nhiệt độ 70 độ, nhưng chúng không phát triển dưới 40 độ.
- Chất làm mát nhiệt có chỉ số tối ưu không cao hơn 48 độ, nhiệt độ tối thiểu mà chúng có thể phát triển là 10 độ và tối đa là 55-60. Chúng khác với vi khuẩn ưa nhiệt ở cùng nhiệt độ tối ưu ở chỗ khi ngưỡng nhiệt độ tăng lên, vi khuẩn tiếp tục phát triển.
Nhiệt sinh kỵ khí
Khả năng phát triển nhanh chóng của các sinh vật ưa nhiệt mang lại cho chúng cơ hội tuyệt vời để được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống - trong công nghiệp hoặc nông nghiệp, và thậm chí ở cấp hộ gia đình. Đồng thời, vi khuẩn lactic ưa nhiệt và ưa nhiệt có phương pháp phân lập tương tự nhau. Sự khác biệt chỉ được quan sát thấy ở nhiệt độ phát triển. Để thiết lập mức nhiệt độ tối ưu chính xác, quá trình nuôi cấy phải được thụ động hóa trong một hoặc hai tháng, hay nói cách khác, được gửi lại trong một phạm vi nhiệt độ nhất định.
Trong tự nhiên, nhiều loại vi khuẩn ưa nhiệt phổ biến và sống trong nhiều điều kiện khác nhau. Chúng thích sự ấm áp và cảm thấy rất thoải mái trong dạ dày của con người, và cũng có thể được tìm thấy trong động vật, thực vật, đất, nước và nhiều môi trường khác,tạo điều kiện thuận lợi để phát triển. Một số vi khuẩn cần không khí để phát triển, trong khi những vi khuẩn khác hoàn toàn không cần oxy. Theo dấu hiệu phụ thuộc vào oxy này, các sinh vật ưa nhiệt được chia thành hiếu khí và kỵ khí.
kỵ khí bao gồm một số nhóm riêng biệt:
- Butyric - trong quá trình lên men, chúng tạo ra axit butyric, ăn đường, pectin, dextrin và tạo ra axit - axetic và butyric, cũng như hydro và carbon dioxide. Trong số các đặc tính hữu ích, có thể phân biệt sản xuất rượu axeton, etyl, butyl và isopropyl. Được tìm thấy ở dạng ưa nhiệt và ưa nhiệt.
- Xenluloza sống trong phù sa sông, phân trộn, xác bã thực vật. Các vi khuẩn ủ phân hữu cơ ưa nhiệt này rất lý tưởng và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp. Ở trong đất hoặc mùn, những vi khuẩn này hoạt động ở nhiệt độ 60-65 độ. Ngoài ra còn có một dạng ưa nhiệt - cây gậy của Omelyansky. Những vi khuẩn này, với sự trợ giúp của một loại enzyme đặc biệt, sẽ phân hủy cellulose, giải phóng carbon dioxide, hydro, rượu etylic, một số axit - formic, acetic, fumaric, lactic và các axit hữu cơ khác.
- Tạo mêtan sống ở cùng một nơi với xenlulo, và được nuôi trồng ở đó. Trong nhóm này, các loài được nghiên cứu nhiều nhất là methanobacterium và methanobacillus. Chúng không có khả năng tạo bào tử và tính hữu ích của chúng nằm ở khả năng sản xuất kháng sinh, vitamin, enzym, sử dụng nước thải và rác thải sinh hoạt để làm thực phẩm.
- Chất khử lưu huỳnh thường được tìm thấy bên cạnhxenlulozơ và sống nhờ quá trình khử sunfat. Chúng có các bào tử hình bầu dục nằm gần một trong những đầu tận cùng của trực khuẩn bacillus - giai đoạn cuối hoặc giai đoạn dưới.
- Axit lactic - một nhóm vi khuẩn lớn đặc biệt sống trong sữa. Các vi khuẩn axit lactic ưa nhiệt này có thể vừa có lợi cho con người vừa rất có hại. Một số loài của chúng có thể tổng hợp các chất thơm đặc biệt. Sau khi tiếp xúc với sữa, họ sẽ tạo ra một hương vị dễ chịu và mùi thơm cho pho mát hoặc kem. Các vi khuẩn axit lactic ưa nhiệt như vậy là kỵ khí dễ nuôi, do đó chúng có thể nhân lên một cách tối ưu trong điều kiện không có oxy hoặc trong môi trường thiếu oxy lớn.
Axit lactic
Vi khuẩn lactic được chia thành cầu khuẩn và hình que. Trước đây bao gồm một số tế bào được kết nối trong một chuỗi - liên cầu và có quá trình lên men đồng nhất và không đồng nhất. Các liên cầu khuẩn đồng sinh lên men đường có trong sữa để tạo thành sữa chua sống. Song song dị nhân cũng tiết ra các chất thơm như diacetin và cytoin. Tế bào của chúng có dạng hình tròn hoặc bầu dục, nhuộm màu tốt theo Gram và không hình thành bào tử và nang. Chúng có khả năng chịu đựng tốt và có thể tồn tại trong điều kiện không khí. Tuy nhiên, chúng thiếu khả năng thực hiện hô hấp hiếu khí và chúng thích tiếp tục quá trình lên men axit lactic thông thường. Để ăn được chúng cần nhiều vitamin, protein, axit hữu cơ. trong sữavi khuẩn gây ra sự đông tụ của nó, hình thành một cục máu đông dày đặc, thậm chí với một lượng nhỏ huyết thanh. Chính nhờ liên cầu axit lactic tạo mùi thơm mà các bong bóng quyến rũ xuất hiện trong pho mát với mùi đặc trưng và khả năng tạo thành axit thấp. Cocci có khả năng chống cồn cao và yêu cầu tính axit cao.
Thanh axit lactic
Thanh axit lactic - chúng còn được gọi là lactobacilli - có thể ở dạng đơn lẻ hoặc từng cặp. Thông thường, lactobacilli ưa axit được sử dụng, đặc biệt là thanh Bulgari, là một phần của các nền văn hóa ban đầu và có thể tạo ra sữa chua ngon và tốt cho sức khỏe. Ngay cả trong ngành công nghiệp sữa, vi khuẩn liên cầu và vi khuẩn beta cũng rất phổ biến. Những sinh vật này hoàn toàn bất động và không hình thành bào tử hoặc viên nang, chúng nhuộm màu tốt bởi vi khuẩn Gram.
Lactic acid ưa nhiệt là vi khuẩn kỵ khí dễ sinh sản. Chúng có thể trở thành monoenzym, với tỷ lệ hình thành axit cao, hoặc dị enzym với khả năng xử lý song song fructose, dẫn đến sự hình thành rượu hexahydric mannitol, axetat, lactat và carbon dioxide. Protein được xử lý khá yếu, do đó, để phát triển, chúng cần sự hiện diện của các axit amin trong môi trường. Một số que có khả năng tạo ra catalase, một loại enzyme phân hủy hydrogen peroxide, hoặc acetaldehyde, mang lại hương vị và mùi thơm cho pho mát.
Que chịu nhiệt axit lactic có thể tồn tại trong sữa khi thanh trùng ở nhiệt độ 85-90 độ. Chúng rất bền với các chất khử trùng và do đó gây hại đáng kể cho các doanh nghiệp thực phẩm. Chúng là chất đối kháng Escherichia coli. Tìm thấy trong bột chua hoặc sữa ít tiệt trùng.
Những người ưa nhiệt không thể thở nếu thiếu oxy
Người ưa nhiệt hiếu khí, không thở được nếu không có oxy, cũng được chia thành hai nhóm riêng biệt:
- Cực ưa nhiệt - thanh gram âm không có khả năng di chuyển, liên quan đến vi khuẩn bắt buộc, sự phát triển của vi khuẩn này xảy ra ở nhiệt độ tối ưu là 70 độ. Khi nhiệt độ tăng cao hơn, các que biến thành các sợi mỏng. Sống thoải mái trong suối nước nóng và đất gần đó.
- Dạng tạo bào tử tương tự như dạng ưa nhiệt. Sống và phát tán trong đất tơi xốp hoặc nước có ga.
Đã xem xét tất cả các loại vi sinh vật này, cần lưu ý rằng sự xuất hiện của vi khuẩn ưa nhiệt là sự di chuyển của chúng vào môi trường sống. Giống như các sinh vật sống khác, vi khuẩn cũng có thể thích nghi hoàn hảo với những thay đổi của điều kiện môi trường trong quá trình tiến hóa của chúng. Đồng thời, họ nâng cao đáng kể cấp độ tổ chức của mình và có được những khả năng mới.
Lợi và hại
Vi khuẩn ưa nhiệt có những tác hại và lợi ích gì? Axit lactic được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm mang lại lợi ích chắc chắn cho con người. Là một phần của các nền văn hóa khởi đầu khác nhau, chúng tạo ra hương vị thơm ngon vàcác sản phẩm axit lactic hữu ích có tác động rất tích cực đến tất cả các hệ thống của cơ thể con người, giúp điều chỉnh quá trình trao đổi chất, bình thường hóa đường tiêu hóa và bằng mọi cách có thể giúp bảo vệ cơ thể khỏi các vi khuẩn gây phản ứng khác nhau, làm sạch song song các chất độc và độc tố tích tụ. Ngoài việc cải thiện thành phần của hệ vi sinh, vi khuẩn ưa nhiệt làm dịu hệ thần kinh, ngăn chặn hoạt động của kháng sinh và tăng khả năng miễn dịch.
Ngoài công nghiệp thực phẩm, loại vi khuẩn này được sử dụng khá rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm và mỹ phẩm. Trên cơ sở của chúng, các chế phẩm sinh học khác nhau được tạo ra, cũng như mỹ phẩm giúp làm sạch và đàn hồi cho da, đồng thời cũng được sử dụng để làm trắng và phục hồi da. Mặt nạ sữa chua sống có thể làm nên điều kỳ diệu.
Vi khuẩn ưa nhiệt và ưa nhiệt sống trong đất và phân trộn giúp tái chế chất hữu cơ, bón phân cho đất để cây phát triển tốt. Khí mêtan thải ra có thể được sử dụng thành công để sưởi ấm nhà ở và các cơ sở công nghiệp. Với quy mô lợi ích to lớn như vậy, tác hại nhỏ mà que ưa nhiệt mang lại cho ngành công nghiệp thực phẩm được san bằng khi tiếp xúc với thuốc diệt khuẩn và giám sát liên tục thiết bị sản xuất thực phẩm.
Kết
Trong bài viết này, chúng tôi đã đưa ra các khái niệm cơ bản về một lớp lớn và ít được nghiên cứu như vi khuẩn. Từ vật liệu trên mà vi khuẩn ưa nhiệtngày nay đã được con người sử dụng rộng rãi vì lợi ích của mình. Nhưng quá trình này còn lâu mới kết thúc, và nhiều khám phá thú vị và hữu ích đang chờ chúng ta.
