Bakteri termofilik: manfaat dan bahaya bagi manusia. Mikroorganisme mesofilik Organisme mesofilik

sekelompok mikroba yang batas suhu pertumbuhannya berada pada kisaran 20 -45°C (suhu optimal 35-37°C). Batas bawah suhu istirahat dan kematian, tergantung pada spesies dan bentuk keberadaannya, dimulai dari 20°C dan meluas hingga suhu di bawah nol derajat. Batas atas zona dorman dimulai pada 40-45°C, kematian sebagian besar spesies vegetatif adalah 60-70°C dengan paparan satu jam, spora di lingkungan lembab adalah 100-130°C dengan paparan setengah jam , di lingkungan kering -180°C juga dengan paparan setengah jam. Mereka hidup di tubuh hewan berdarah panas, di tanah, air, dan lingkungan lain yang mengandung cukup kelembapan dan nutrisi dalam zona pertumbuhan suhunya. Mereka dapat bertahan hidup di udara selama beberapa waktu.

Lihat nilai Mikroorganisme Mesofilik di kamus lain

Mikroorganisme Mn.— 1. Organisme terkecil, sebagian besar bersel tunggal, hanya dapat dilihat melalui mikroskop (bakteri, jamur dan alga mikroskopis, protozoa).
Kamus Penjelasan oleh Efremova

Bakteri Mesofilik- (syn. mesophiles) B., suhu optimal untuk perkembangannya berada dalam +20
Kamus kedokteran besar

Mikroorganisme Kapsul- bakteri, ragi dan organisme mikroskopis lainnya, sel-selnya dikelilingi oleh kapsul lendir yang melindunginya dari pengaruh luar yang merugikan. Beberapa bersifat patogen.......

Mikroorganisme- (mikroba) - organisme kecil, sebagian besar bersel tunggal, hanya terlihat di bawah mikroskop: bakteri, jamur dan ganggang mikroskopis, protozoa. Terkadang untuk mikroorganisme........
Kamus ensiklopedis besar

Mikroorganisme Patogen— mikroorganisme patogen
(mikroorganisme patogen), virus, rickettsia, bakteri, jamur patogen mikroskopis, protozoa, menyebabkan......

Sifat kerja antibiotik terhadap mikroorganisme— Berdasarkan sifat kerjanya, antibiotik dibagi menjadi bakterisida dan bakteriostatik. Efek bakterisida ditandai dengan fakta bahwa di bawah pengaruh antibiotik........
Ensiklopedia biologi

Mikroorganisme Litotrofik- gunakan anorganik zat sebagai substrat yang dapat teroksidasi - donor elektron. Ada mikroorganisme foto dan kemolitotrofik. Dalam mikroorganisme fotolitotrofik........
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme Mesofilik- (dari meso... dan...phil), menempati posisi perantara antara mikroorganisme psikrofilik dan termofilik. Laju pertumbuhan optimal M. m adalah 25-37 °C, minimumnya adalah........
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme- mikroba, organisme kecil yang hanya terlihat di bawah mikroskop. Dibuka pada abad ke-17. A. Levenguk. Di antara M. terdapat perwakilan dari kerajaan organik yang berbeda. dunia yang berhubungan dengan prokariota........
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme Mixotrofik- (dari bahasa Yunani mixis - pencampuran dan... trof). organisme yang mampu menggabungkan yang berbeda jenis nutrisi (metabolisme). Misalnya jamak bakteri ungu menggunakan CO2 secara autotrofik........
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme Organotrofik- gunakan organik zat sebagai substrat yang dapat teroksidasi (donor elektron) untuk memperoleh zat pereduksi (fotoorganotrof - banyak bakteri non-sulfur ungu),......
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme Patogen— mikroorganisme patogen
sama dengan mikroorganisme patogen.
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme Psikrofilik- (dari bahasa Yunani psychros - dingin dan... phil), mikroorganisme kriofilik, mampu tumbuh dengan baik pada 0°C dan suhu yang lebih rendah (hingga -10°C). Optimal. laju pertumbuhan P.m obligat adalah 10-15°C........
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme Fototrofik- (dari foto... dan...trof), mikroorganisme fotosintetik, menggunakan energi cahaya untuk biosintesis komponen sel dan proses bergantung energi lainnya, yang menyediakan......
Kamus ensiklopedis biologi

Mikroorganisme- organisme terkecil dengan struktur berbeda dan sifat biologis beragam. Mempelajari struktur M., morfologi dan fisiologinya, siklus hidup dan sistematikanya........
Ensiklopedia kedokteran

MIKROORGANISME ZIMogenik— MIKROORGANISME ZIMogenik - mikroorganisme yang dicirikan oleh kebutuhan akan substrat konsentrasi tinggi; pertumbuhan vegetatifnya, atau “berbunga”,........
Kamus ekologi

MIKROORGANISME— MIKROORGANISME (dari mikro... dan organisme), mikroba, makhluk hidup terkecil (berukuran 50 hingga 500 mikron), yang hanya terlihat di bawah mikroskop (virus,......
Kamus ekologi

MIKROORGANISME TERMOGENIK— MIKROORGANISME TERMOGENIK (dari termo... dan... gen,... gen), mikroorganisme yang terlibat dalam proses fermentasi, di mana oksidasi organik......
Kamus ekologi

Terdapat bakteri pada produk Danone Activia Regularis, namun dari manakah bakteri tersebut berasal? Saya bertanya-tanya apakah itu enzim hewani dan mendapatkan jawaban terbaik

Jawaban dari LD 50[guru]
ISOLASI BUDAYA MURNI BAKTERI ASAM LAKTAT DAN PENENTUAN NILAI PRODUKSINYA
Untuk mempertahankan kultur starter dalam keadaan paling aktif, perlu dilakukan penggantian strain starter secara terus-menerus, yang dikaitkan dengan perubahan sifat biologis mikroorganisme starter selama budidaya dan penyimpanan jangka panjang.
Hal ini menentukan kebutuhan untuk mengisolasi kultur murni bakteri asam laktat untuk mendapatkan strain mikroorganisme starter yang bernilai produksi.
Isolasi kultur murni bakteri asam laktat meliputi beberapa tahapan: pemilihan sumber, pengambilan sampel, inokulasi pada media nutrisi cair untuk memperkaya mikroflora asam laktat, inokulasi pada media padat untuk mengisolasi kultur murni, subkultur kultur murni ( koloni) menjadi susu steril, mempelajari sifat biologis strain yang diisolasi untuk keperluan identifikasi dan penentuan nilai produksi.
Sumber isolasi bakteri asam laktat mesofilik adalah susu mentah, peralatan, produk susu fermentasi yang difermentasi sendiri, serta tanaman, akar tanaman, dan terkadang tanah yang terletak di zona sistem perakaran.
Streptokokus asam laktat temofilik dan basil Bulgaria diisolasi dari produk susu fermentasi yang difermentasi sendiri di wilayah selatan; acidophilus bacillus - dari isi usus anak sapi dan bayi. Tongkat temorfil Lbm. helveticum diisolasi dari keju keras dengan suhu pemanasan kedua yang tinggi (seperti Swiss).
Untuk mengisolasi streptokokus asam laktat mesofilik, 1 g sampel digiling dalam mortar steril dan pengenceran 1:10 disiapkan dalam larutan fisiologis. Suspensi yang dihasilkan diinokulasi ke dalam susu steril (10 cm3 dalam volume 0,25-0,5 cm3). Jika kultur diisolasi dari produk susu fermentasi, maka satu tetes produk dimasukkan ke dalam susu steril menggunakan loop bakteriologis. Tanaman dimostasi pada suhu 25-30°C hingga susu menggumpal.
Saat mengisolasi streptokokus mesofilik aromatik, setelah menginokulasi suspensi sampel ke dalam susu skim steril (media nutrisi), ditambahkan natrium sitrat (1%) atau autolisat ragi (2%) dengan glukosa (1%).
Proses isolasi kultur murni bakteri termofilik mirip dengan proses isolasi streptokokus asam laktat mesofilik. Dalam hal ini, streptokokus dan basil asam laktat termofilik dibudidayakan pada suhu 40-43 °C, kecuali basil acidophilus, yang ditanam pada suhu 37 °C. Setelah memeriksa sifat organoleptik dan mikroflora dadih yang khas, hasil kultur yang diperkaya yang ditanam pada susu steril ditaburkan pada media nutrisi padat (agar dengan susu terhidrolisis). Tanaman dikontrol secara termostatik selama 48 jam.
Koloni dilihat di bawah mikroskop pembesaran rendah. Koloni khas untuk Lac. Lactis adalah koloni berbentuk perahu yang dangkal, bulat, dan dalam. lak. cremoris membentuk koloni bulat berwarna gelap dengan granularitas yang jelas, Lac. diacetylactis membentuk koloni dalam yang bentuknya tidak beraturan berupa potongan kapas. Streptokokus termofilik membentuk koloni gelap berbentuk bulat beraturan dengan granularitas jelas. Batang asam laktat termofilik biasanya membentuk koloni yang bentuknya tidak beraturan berupa “laba-laba” atau potongan kapas.
Koloni yang khas untuk setiap kelompok mikroorganisme dipindahkan ke tabung reaksi berisi susu. Dari satu sampel (dari satu cawan Petri), 5 koloni diisolasi, tanaman dimostasi hingga terbentuk gumpalan, tetapi tidak lebih dari 48 jam.

Jawaban dari 2 jawaban[guru]

Halo! Berikut pilihan topik beserta jawaban atas pertanyaan Anda: Terdapat bakteri pada produk Danone Activia Regularis, namun dari manakah bakteri tersebut berasal? Saya khawatir tentang enzim hewani

Diterjemahkan secara harfiah, bakteri termofilik berarti “menyukai kehangatan.” Mikroorganisme ini tersebar luas di alam. Para ilmuwan telah menemukannya sebagai bagian dari mikroflora usus normal hewan dan manusia, di tanah dan lapisan dalam serasah hutan jenis konifera dan gugur, di air laut, sungai, dan sumber air panas. Mereka ditemukan di pupuk kandang, tumpukan kompos, dan mudah berkolonisasi di tempat tidur hewan yang terbuat dari jerami, serbuk gergaji atau jerami. Diantaranya adalah bentuk bergerak dan stasioner. Kebanyakan termofil membentuk spora dalam kondisi yang tidak menguntungkan.

Ketika tumbuh dalam kondisi buatan, beberapa bakteri termofilik lebih menyukai media padat dan adanya udara. Yang lain tumbuh subur di lingkungan cair dan tidak memerlukan oksigen untuk tumbuh. Bentuk bakteri ini bergantung pada suhu. Di sumber air panas, bentuknya seperti benang, dan ketika suhu turun hingga 40°C, mereka berubah menjadi basil berbentuk batang.

Studi tentang organisme termofilik masih jauh dari lengkap, tidak hanya bakteri yang ditemukan di antara mereka. Baru-baru ini, salah satu jenis jamur ditemukan di tanah kebun, yang memiliki sifat serupa dan lebih menyukai suhu tinggi. Keberadaan produk seperti acidophilus dan yogurt disebabkan oleh bakteri termofilik.

Jika kita mengevaluasi preferensi suhu bakteri secara umum, maka mereka dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama. Spesies bakteri dibedakan dengan mempelajari kisaran yang dapat diterima untuk kehidupan. Hal ini ditandai dengan suhu pertumbuhan minimum, maksimum dan optimal. Yang optimal adalah yang laju maksimum peningkatan ukuran koloni bakteri diamati. Seringkali, kecepatan ini diukur dengan jumlah generasi yang muncul dalam satu jam.

1. Organisme psikofilik lebih menyukai suhu mendekati 0°C dan menunjukkan pertumbuhan bahkan ketika lingkungannya didinginkan hingga -5°C. Suhu sekitar +10°C optimal untuk pertumbuhannya.
2. Bakteri mesofilik. Mereka lebih menyukai suhu mendekati 37°C.
3. Bakteri termofilik. Mereka tumbuh aktif pada suhu melebihi 50°C.

Pada gilirannya, bakteri termofilik dibagi menjadi beberapa kelompok. Ini adalah termofil ekstrim (suhu optimal sekitar 80°C), stenotermofil dengan suhu optimum 55-65°C, eurythermophiles (suhu optimal berkisar antara 37 hingga 48°C) dan termotoleran, tumbuh pada suhu tidak melebihi 48°C dan berbeda-beda. dari mesofil di dalamnya, yang meningkatkan laju pertumbuhan mereka seiring dengan kenaikan suhu.

Tergantung pada kebutuhan oksigen, bakteri termofilik bersifat aerob dan anaerobik.

Termofil anaerobik

Di antara bakteri termofilik anaerobik, beberapa kelompok dibedakan.

Asam butirat

Organisme termofilik ini melakukan fermentasi untuk menghasilkan asam butirat. Mereka termasuk dalam clostridia pemecah gula. Mereka adalah basil anaerobik yang menggunakan gula, pektin, dekstrin (karbohidrat rantai pendek yang terbentuk selama pemecahan selulosa atau pati) untuk nutrisi dan menghasilkan asam butirat dan asetat, serta karbon dioksida dan hidrogen.

Berbagai kelompok bakteri termofilik ini merupakan mikroorganisme yang melakukan fermentasi aseton-butil. Beberapa di antaranya memiliki khasiat yang sangat bermanfaat bagi manusia - mereka juga menghasilkan isopropil alkohol, aseton, butil, dan etil alkohol. Ada spesies yang bisa mengikat nikel. Bentuk termofilik dan mesofilik diketahui.

Ada juga clostridia yang memiliki kemampuan memfermentasi protein, asam amino, dan juga mampu menguraikan purin dan pirimidin (senyawa siklik yang mengandung nitrogen, beberapa di antaranya merupakan bagian dari DNA).

Bubur

Mereka menghuni lumpur, kompos, dan sisa tanaman; di dalam tanah mereka hidup berdampingan dengan jamur dan actinomycetes, yang juga memakan bahan organik tanaman. Kebanyakan dari mereka termasuk dalam genus Clostridium. Bakteri di dalam tanah dan humus ini aktif pada kisaran suhu 60 hingga 65 ° C, ketika tetangganya menghentikan aktivitasnya karena terlalu panas. Terkadang berpigmen dan berwarna kuning-oranye.

Dalam kondisi ini, spesies mesofilik juga ada (misalnya, basil Omelyansky). Kisaran suhu aktivitas mereka sangat bervariasi, menciptakan relung ekologi yang cocok untuk setiap spesies. Beberapa ilmuwan percaya bahwa bakteri termofilik dan mesofilik mungkin merupakan variasi dari spesies yang sama karena mereka memiliki struktur dan penampilan yang serupa. Dilihat dari morfologi (penampilannya), bakteri termofilik ini berbentuk batang (basil), mempunyai spora terminal, serta panjang dan derajat kelengkungannya bervariasi.

Mereka menguraikan selulosa menggunakan enzim khusus, melepaskan hidrogen, karbon dioksida, etil alkohol, asetat, format, laktat, fumarat, dan asam organik lainnya.

Pembentuk metana

Mereka sering hidup bersebelahan dengan selulosa dan dibudidayakan bersama. Di antara mereka, spesies yang paling banyak dipelajari adalah Methanobacterium dan Methanobacillus, yang berbentuk batang lurus dan tipis, agak melengkung yang tidak mampu membentuk spora. Manfaat yang tidak diragukan lagi dari mikroorganisme ini adalah bahwa mereka mampu menghasilkan vitamin, antibiotik dan enzim, menggunakan limbah dan air limbah yang dihasilkan dari aktivitas ekonomi manusia sebagai media nutrisi.

Desulfurisasi

Mereka sering hidup berdampingan dengan selulosa, dan hidup dengan mereduksi sulfat. Yang paling banyak dipelajari adalah Desulfotomaculum nigrificans, yang bentuknya seperti tongkat dengan ujung membulat, atau berbentuk seperti lentil. Bentuk spora berbentuk oval yang terletak lebih dekat ke salah satu ujungnya (subterminal atau terminal).

Asam laktat

Bakteri asam laktat dapat membawa manfaat dan kerugian bagi manusia. Dengan mengendap di dalam susu, mereka dapat menyebabkan pembusukan, dan beberapa spesies mampu mensintesis zat aromatik dan memberikan rasa khusus pada krim dan keju cottage. Bakteri asam laktat merupakan bakteri anaerob fakultatif yang kehidupannya optimal tanpa adanya oksigen. Namun, mereka dapat hidup di lingkungan yang jumlahnya sedikit. Mereka dibagi menjadi batang dan kokus.

1. Kokus laktat Mereka terlihat seperti rantai pendek dari beberapa sel (streptokokus) dan bersifat homofermentatif dan heterofermentatif. Yang pertama mampu memfermentasi gula yang ditemukan dalam susu. Mereka digunakan untuk membuat yogurt hidup. Yang paling banyak dipelajari adalah Lactococcus dan Leuconostoc. Yang terakhir ini mampu melepaskan zat aromatik diacetyl dan cytoine secara bersamaan. Sel-selnya berbentuk bulat atau lonjong, tidak membentuk kapsul atau spora, dan terwarnai dengan baik dengan Gram. Mereka dianggap aerotoleran, yaitu mampu hidup di hadapan udara, tetapi tidak memiliki kemampuan untuk melakukan respirasi aerobik, sambil terus melakukan proses fermentasi seperti biasanya. Mereka membutuhkan berbagai macam zat untuk nutrisi, termasuk vitamin, protein, dan asam organik. Dalam susu, hal ini menyebabkan koagulasi membentuk dadih halus tanpa banyak whey. Streptokokus asam laktat pembentuk rasa menyebabkan adanya gelembung-gelembung pada keju yang berbau khas dan mempunyai kemampuan lebih rendah dalam menghasilkan asam (energi pembentukan asam). Mereka memiliki ketahanan alkohol yang tinggi dan membutuhkan tingkat keasaman yang tinggi.
2. Batang termofilik asam laktat, atau laktobasilus, bisa tunggal atau berpasangan. Yang paling umum digunakan adalah Lactobacilli Acidophilus, serta L. Helveticus, L. Lactis, L. Bulgaricum - yang terakhir termasuk dalam kultur starter yang digunakan untuk memproduksi yogurt. Selain itu, bakteri streptobacteria dan beta digunakan dalam industri susu. Ini adalah mikroorganisme tidak bergerak yang tidak membentuk spora atau kapsul dan terwarnai dengan baik oleh Gram. Termofil asam laktat adalah anaerob fakultatif. Mereka juga dapat bersifat monoenzimatik dengan tingkat pembentukan asam yang tinggi dan heteroenzimatik, mampu memproses fruktosa secara paralel dengan pembentukan manitol alkohol heksahidrat, asetat (garam asam asetat), laktat (garam asam laktat) dan karbon dioksida. Mereka memiliki kemampuan yang lemah dalam mengolah protein, sehingga membutuhkan asam amino di lingkungan untuk pertumbuhannya. Beberapa di antaranya memiliki sifat yang tidak biasa dan mampu menghasilkan katalase (enzim yang memecah hidrogen peroksida) atau asetaldehida, yang jika dimasukkan ke dalam keju, memberikan bau dan rasa tertentu serta mampu menekan mikroflora patogen.
3. Stik asam laktat tahan panas. Mereka bertahan dalam susu bahkan setelah pasteurisasi pada suhu 85-90°C. Bahan-bahan tersebut resisten terhadap disinfektan dan menyebabkan kerugian besar bagi perusahaan industri makanan. Antagonis Escherichia coli. Kadang-kadang ditemukan dalam kultur starter, serta dalam susu yang dipasteurisasi pada suhu rendah.

Termofil aerobik

Termofil yang membutuhkan oksigen untuk respirasi dibagi menjadi dua kelompok.

Termofilik ekstrim

Batang gram negatif, tidak mampu bergerak. Thermus Aquaticus adalah yang paling banyak dipelajari. Merupakan bakteri aerob obligat dengan suhu pertumbuhan optimal 70°C dan berwarna kuning atau oranye. Ketika suhu meningkat, batang berubah menjadi benang. Tersebar luas di sumber air panas dan di tanah sekitar. Mereka sering membentuk semacam aliansi dengan alga yang sangat termofilik, bertukar nutrisi.

Pembentuk spora

Banyak dari mereka memiliki bentuk mesofilik serupa. Kebanyakan mempelajarimu. stearothermophilus dan Anda. koagulan. Tersebar luas di tanah gembur dan perairan yang memiliki aerasi baik.

Fitur organisasi dan implementasi informasi genetik termofil

Studi tentang enzim yang melayani replikasi DNA bakteri termofilik tidak hanya memiliki kepentingan teoretis tetapi juga praktis. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa enzim tersebut dapat berhasil digunakan untuk melakukan salah satu analisis DNA yang paling sensitif - reaksi berantai polimerase. Artinya dalam peralatan khusus, dengan bantuan benih tertentu - sepotong DNA, reproduksinya diatur dalam jumlah yang cukup untuk dianalisis menggunakan elektroforesis gel. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim yang melepaskan heliks ganda DNA dan mensintesis untaian yang hilang pada setiap cabang yang tidak dipilin.

Kloning enzim-enzim ini untuk mendapatkan “DNA polimerase yang ideal” adalah topik yang relevan bagi semua orang yang menghadapi masalah peningkatan akurasi dan produktivitas enzim yang mensintesis DNA selama PCR (Polymerase Chain Reaction). Biasanya penelitian dilakukan dalam beberapa tahap:

1. Pengembangan metode untuk mengkloning bagian DNA bakteri dari mana enzim ini dibaca, mengisolasi gen yang diperlukan dari perpustakaan DNA organisme yang diteliti.
2. Penentuan urutan nukleotida dalam DNA gen yang diminati.
3. Pengenalan gen yang diperlukan ke dalam DNA bakteri untuk menghasilkan enzim rekombinan.
4. Evaluasi efisiensi enzim ini selama PCR.
5. Penilaian keakuratan reproduksi fragmen DNA menggunakan DNA polimerase yang diperoleh.

Sifat menguntungkan dan berbahaya dari termofil dan penggunaannya

Batang asam laktat Acidophilus digunakan tidak hanya dalam industri makanan, tetapi juga dalam farmakologi. Mereka dapat ditemukan di keju cottage dan keju, serta di sebagian besar sediaan probiotik, kultur starter yang memungkinkan produksi kefir dan yogurt dan dirancang untuk menormalkan mikroflora dalam tubuh manusia.

Industri kecantikan

Ahli kosmetik banyak menggunakan yogurt sebagai sarana memutihkan kulit dan mengembalikan elastisitasnya. Yoghurt hidup yang digunakan sebagai masker dapat memulihkan kesehatan kulit dan menormalkan keseimbangan bakteri di permukaannya.

Produksi yoghurt

Streptococcus thermophilus dan Bulgarian acidophilus adalah bagian dari kultur starter yang digunakan untuk memproduksi yogurt. Banyak orang yang memiliki masalah dalam mencerna susu murni dapat menggunakan yogurt karena tidak mengandung gula susu - laktosa. Yogurt diindikasikan untuk bayi sebagai sarana untuk menjaga mikroflora normal, serta produk yang mengandung vitamin B dan K, asam folat dan asam amino. Ini mudah dibuat dari kultur starter kering dengan menambahkannya ke dalam susu dan menyimpannya pada suhu 38-45°C. Berbeda dengan kefir atau acidophilus, yogurt memiliki rasa krim yang menyenangkan dan tidak mengandung ragi atau alkohol.

Pengolahan organik

Ini adalah area penerapan lain dari bakteri termofilik. Hal ini dilakukan oleh bakteri termofilik dan mesofilik yang hidup di dalam tanah, namun efisiensi bakteri termofilik jauh lebih tinggi. Minat terhadap fermentasi metana telah meningkat secara signifikan setelah ditemukan bahwa vitamin B12 dan H dapat diperoleh sebagai hasilnya. Selain itu, metana yang dihasilkan selama pengolahan sampah dan sampah organik lainnya di lubang kompos dapat berhasil digunakan untuk memanaskan bangunan perumahan dan industri. , serta di industri kimia.

Untuk mengurangi bahaya yang disebabkan oleh batang termofilik pada perusahaan industri makanan, peralatan dipantau dan dirawat secara teratur dengan sediaan bakterisida, yang memungkinkan untuk mengontrol kualitas produk.

Clostridium di dalam tanah

Kerugian yang cukup besar disebabkan oleh kontaminasi tanah dengan clostridium ketika pupuk organik diterapkan, serta penggunaan sampah busuk dari kandang sapi sebagai pupuk. Tingginya kandungan clostridium di dalam tanah menyebabkan kerusakan yang signifikan terhadap kualitas air tanah dan air di waduk alami.

Menariknya, termofil yang mampu memproses parafin padat dan hidrokarbon aromatik ditemukan di tanah yang terkontaminasi produk minyak bumi. Kehadirannya di dalam tanah dapat mengurangi tingkat kontaminasi secara signifikan dan membuatnya cocok untuk tanaman.

Saya bekerja sebagai dokter hewan. Saya tertarik pada dansa ballroom, olahraga, dan yoga. Saya memprioritaskan pengembangan pribadi dan penguasaan latihan spiritual. Topik favorit: kedokteran hewan, biologi, konstruksi, perbaikan, perjalanan. Tabu: hukum, politik, teknologi IT, dan permainan komputer.

Untuk fungsi normal - perkembangan dan reproduksi - organisme apa pun memerlukan kondisi lingkungan tertentu. Suhu udara sangat penting. Kenaikan atau penurunannya belum tentu menyebabkan kematian makhluk hidup. Namun lompatan tersebut terutama akan mempengaruhi reproduksi dan pertumbuhan. Oleh karena itu, ketika mereka mengatakan tentang beberapa mikroorganisme, misalnya bakteri, bahwa mereka adalah mesofil, yang mereka maksudkan adalah agar termometer berfungsi optimal, suhu termometer harus antara 20 dan 42°C.

Berdasarkan preferensi suhu, sains juga mengidentifikasi kategori makhluk sederhana lainnya, namun mesofil adalah kelompok terbesar. Ini mencakup sebagian besar jenis mikroorganisme yang menghuni tanah dan air.

Bakteri mesofilik sebagian besar merupakan mikroorganisme patogen, dan mereka telah mengembangkan mekanisme pertahanan tertentu sebagai respons terhadap fluktuasi suhu.

Termofil adalah spesies makhluk hidup yang lebih menyukai udara di sekitarnya bersuhu di atas 40°C. Mikroorganisme termofilik lebih suka menghuni sumber air panas, lapisan atas tanah yang dihangatkan dengan baik oleh sinar matahari, dan tumpukan jerami yang basah. Tumbuhan termofilik termasuk pakis dan bunga. Hewan yang menyukai panas tidak dapat hidup di lingkungan yang tidak memenuhi suhu biasanya.

Psikrofil lebih menyukai suhu termometer +10°C, namun mereka juga mampu bertahan pada suhu negatif serupa.

Kriteria pembagian lainnya

Ada juga mesofil di antara hewan dan tumbuhan, namun keanggotaan spesies ini tidak ditentukan oleh preferensi suhu. Berbeda dengan bakteri, perwakilan flora mesofilik adalah mereka yang lebih menyukai jumlah kelembapan rata-rata. Tanaman seperti itu lebih tepat disebut mesofit, dan syarat utama keberhasilan pertumbuhan dan perkembangannya adalah kandungan air yang cukup, tetapi tidak berlebihan, di dalam tanah. Perwakilan spesies ini tumbuh di hutan tropis dan subtropis. Tetapi sebagian besar tumbuhan mesofit adalah “penghuni” daerah beriklim sedang:

• semak dan pohon gugur,
• rumput padang rumput (semanggi dan timothy),
• bunga lili hutan di lembah, oxalis.

Di antara tanaman yang lebih menyukai konsumsi air dalam jumlah sedang, terdapat tanaman bermanfaat dan gulma dalam jumlah yang hampir sama.

Higrofil adalah organisme hidup yang menyukai iklim lembab (tumbuhan lebih tepat disebut “higrofit”). Lahan basah, dataran banjir, dan hutan basah merupakan habitat flora dan fauna yang akan bereaksi sangat negatif terhadap kekeringan. Higrofil, yang berada dalam kondisi kelembapan rendah, akan mulai kehilangan air dengan cepat, yang pada akhirnya akan menyebabkan kematian mereka.

Semua bakteri sebagian besar bersifat higrofilik. Hal ini dapat dimaklumi, karena tanpa air sel tidak dapat berfungsi secara normal. Sel-sel mikroorganisme bertukar satu sama lain melalui larutan air. Mereka harus selalu dikelilingi oleh lapisan air. Namun di permukaan bebatuan, di tanah gurun atau semi gurun, dan di kulit pohon, terdapat mikroorganisme yang dapat berkembang dalam kondisi kering. Ini adalah beberapa jenis jamur dan ganggang, tetapi bakteri di antara mereka lebih sedikit. Semuanya disebut xerofil. Hewan yang termasuk dalam kategori ini telah belajar mengatur metabolisme air untuk mempertahankan kelembapan sebanyak mungkin di dalam tubuhnya.

Apa itu tahan panas dan mengapa protozoa membutuhkannya?

Bakteri mesofilik dan termofilik dapat mentolerir paparan jangka pendek terhadap suhu yang sangat tinggi tanpa membahayakan kemampuan reproduksinya. Toleransi ini disebut toleransi panas atau termoresistensi. Mikroorganisme telah mengembangkan kualitas yang sangat berguna ini untuk bertahan hidup ketika terkena kondisi ekstrim. Tidak semua orang mempunyai kemampuan ini.

Psikrofil obligat (bakteri yang menyukai suhu optimal sekitar 15°C atau lebih rendah) sangat sensitif terhadap fluktuasi positif sekecil apa pun pada termometer. Habitat mereka adalah laut Arktik dan kedalaman lautan, es Antartika atau gletser yang tinggi di pegunungan.

Pada psikrofil fakultatif, suhu optimal untuk aktivitas hidup mereka jauh lebih tinggi dibandingkan spesies obligat - yaitu 20-30°C. Oleh karena itu, mereka dapat ditemukan di tempat dengan kondisi suhu yang terus berubah. Dan karena beberapa psikrofil adalah penyebab utama pembusukan makanan di lemari es dan freezer, persyaratan yang disarankan untuk penyimpanan ikan, daging, dan susu tidak boleh dilanggar. Munculnya bau tidak sedap tidak terlalu buruk. Lebih buruk lagi bila bakteri psikrofilik patogen membentuk racun.

Memahami bagaimana mikroorganisme mesofilik atau termofilik bereaksi terhadap fluktuasi suhu memungkinkan seseorang mempertahankan kondisi kehidupan yang optimal bagi mereka (jika kita berbicara tentang protozoa yang bermanfaat) atau mengembangkan cara untuk memerangi bentuk-bentuk patogen. Higrofil juga akan berhenti berkembang biak jika ikan, buah atau sayuran dikeringkan. Bahkan daging pun mengalami pengolahan serupa. Namun jika makanan kering dibasahi, makanan tersebut akan cepat rusak.

Dapat disimpulkan bahwa bakteri mesofilik dan kelompok hewan atau tumbuhan dengan definisi yang sama menyiratkan pembagian menurut preferensi yang berbeda. Mikroorganisme mesofilik dikelompokkan ke dalam kategori ini berdasarkan suhu optimal. Sedangkan hewan dan tumbuhan tergolong mesofil berdasarkan tingkat kelembapan yang dibutuhkan dan jumlah air yang dikonsumsi. Pengetahuan tersebut memungkinkan untuk memperhitungkan faktor lingkungan untuk mempertahankan aktivitas vital organisme hidup yang diinginkan atau untuk memerangi spesies yang tidak diinginkan.

Bakteri asam laktat dikenal karena kemampuannya mengubah gula menjadi asam laktat. Proses ini telah lama digunakan masyarakat untuk mengawetkan makanan, menyiapkan pakan, membuat berbagai produk susu, dan anggur.

Ciri-ciri bakteri

Bakteri asam laktat adalah bakteri anaerob gram positif. Artinya mereka tidak memerlukan oksigen untuk proses oksidatif dan metabolisme. Bakteri asam laktat termasuk dalam kelompok (famili) Lactobacillaceae, yang meliputi:

Dua jenis pertama adalah yang paling penting bagi seseorang dan aktivitas ekonominya. Meskipun memiliki hubungan dekat, perwakilan ordo Lactobacillales, seperti streptokokus pneumoniae, biasanya tidak diklasifikasikan sebagai bakteri asam laktat. Dan bifidobacteria atau mikroba bermanfaat dari genus Bacillus, yang merupakan bakteri aerob pembentuk spora, kadang-kadang diklasifikasikan sebagai kelompok laktobasilus karena kesamaan metabolisme karbohidrat dan perannya dalam industri makanan.

Klasifikasi

Klasifikasi bakteri asam laktat belum cukup berkembang. Berdasarkan sifat produk fermentasi yang dikeluarkan, dibedakan menjadi dua kelompok.

• Homofermentatif. Sebagai hasil fermentasi karbohidrat, sebagian besar asam laktat dilepaskan. Proses ini disertai dalam jumlah kecil oleh asam suksinat dan fumarat, karbon dioksida dan etanol.
• Heterofermentatif juga membentuk asam laktat sebagai hasil penguraian karbohidrat. Selain itu, mereka menggunakan sekitar setengah gula untuk menghasilkan asam asetat, karbon dioksida, dan etanol.

Klasifikasi berdasarkan bentuknya sulit dilakukan karena bakteri asam laktat termasuk dalam kelompok mikroorganisme yang bervariasi. Bentuk sel mikroba bergantung pada umur bakteri, lingkungan kimia dan kondisi kehidupan. Untuk menentukan jenis laktobasilus, dibuat kondisi tertentu, digunakan media standar, dan dilakukan studi kultur pada umur tertentu. Jenis fermentasi karbohidrat, kebutuhan sumber makanan, dan rotasi optik molekul asam laktat juga dinilai.

Streptokokus

Spesies dari genus Streptococcus bersifat homofermentatif menurut jenis fermentasinya. Selama fermentasi, lebih dari 90% gula asli diubah menjadi asam laktat dan hanya sebagian kecil menjadi asam asetat dan alkohol. Perwakilan paling terkenal adalah budaya:

• Str. laktis.
• Str. citrovorus.
• Str. diacetilaktis.
• Str. parasitrovorus.
• Str. termofilus.
• Str. kremoris.
• Str. pencairan.

Laktobacilli

Dalam industri susu, laktobasilus disebut batang asam laktat. Mereka memfermentasi susu jauh lebih cepat daripada bentuk coccal, mencapai nilai pH yang lebih rendah (sekitar 3,5). Perkembangan laktobasilus yang optimal ditunjukkan pada lingkungan asam dengan kandungan oksigen rendah. Di alam, bakteri ini hidup di permukaan tumbuhan dan dikeluarkan dari air liur serta saluran pencernaan manusia dan hewan.

Telah diketahui bahwa susu steril tidak mengandung basil asam laktat - mereka masuk dari lingkungan luar. Lactobacilli tahan terhadap pasteurisasi jangka pendek, tetapi mati pada suhu sterilisasi tinggi. Oleh karena itu, dalam susu pasteurisasi, bakteri asam laktat berkurang secara signifikan, namun tetap ada. Perwakilan paling umum dari genus Lactobacterium:

• L.bulgaricum.
• L.casei.
• L.plantarum.
• L. acidophilum.
• L.brevis.

Properti dasar

Bentuk kokus dari Lactobacilli memiliki diameter 0,6 - 1,1 mikron. Dalam budaya, kokus terletak sendiri-sendiri, berpasangan, atau dalam rantai dengan panjang yang bervariasi. Bentuk batang sangat bervariasi: dari bentuk bulat hingga berserabut dengan panjang 0,7 hingga 8,0 μm, tunggal atau berantai. Morfologi sel sangat dipengaruhi oleh komposisi kimia habitat. Bakteri asam laktat, foto yang disajikan di bawah ini, diisolasi dari starter yogurt.

Lactobacilli berkembang biak terutama dengan pembelahan, kasus ligasi sel dan reproduksi menggunakan gonidia telah dijelaskan. Kehadiran bentuk-bentuk yang dapat disaring dan proses sporulasi telah terbukti.

Di mana bakteri asam laktat hidup?

Lactobacilli tidak dapat mensintesis asam amino dan beberapa vitamin secara mandiri. Oleh karena itu, mereka tidak ditemukan baik di tanah maupun air. Dalam kondisi alami, mereka diisolasi dari isi usus manusia dan hewan, dan dari permukaan tumbuhan. Lingkungan optimal bagi kehidupan bakteri asam laktat adalah susu dan produk susu.

Sumber makanan untuk laktobasilus adalah mono dan disakarida. Beberapa varietas memfermentasi polisakarida seperti dekstrosa. Selain itu, dalam kondisi tertentu, mikroorganisme ini menggunakan asam organik sebagai sumber energi: malat, asetat, piruvat, format, fumarat, dan sitrat. Dengan tidak adanya substrat nutrisi yang mengandung karbon, mereka dapat memproses asam amino.

Bakteri asam laktat tidak mampu mensintesis nitrogen organik, dan oleh karena itu memerlukan kandungannya dalam media nutrisi. Mereka juga membutuhkan vitamin, terutama basa purin: biotin, tiamin, pantotenat, asam folat. Semua bentuk laktobasilus resisten terhadap konsentrasi alkohol yang tinggi. Pada saat yang sama, mereka berkembang biak lebih lambat, tetapi hidup lebih lama. Jadi, dalam anggur yang diklarifikasi, bakteri asam laktat bertahan hingga 7 bulan.

Mikrobanya bersifat mesofilik, lebih jarang bersifat termofilik. Suhu optimal untuk kehidupan adalah + 25 °C... + 30 °C. Pada +15 °C, fermentasi melambat secara signifikan, dan pada +45 °C, laktobasilus berhenti berkembang biak. Habitat bakteri asam laktat dapat berupa oksigen atau tanpa akses udara. Mereka tidak membutuhkan oksigen; dalam banyak kasus, oksigen menghambat perkembangan mikroba dan mengganggu proses fermentasi normal.

Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat adalah proses oksidasi karbohidrat secara anaerobik, di mana asam laktat dilepaskan. Akibat fermentasi asam laktat, bakteri memperoleh energi yang digunakan untuk pertumbuhan dan reproduksi dalam kondisi bebas oksigen. Dalam hal ini, laktobasilus menurunkan pH hingga di bawah 5, menekan pertumbuhan mikroorganisme lain.

Fermentasi heteroenzimatik adalah proses yang lebih kompleks. Tergantung pada kondisi dan kultur mikroba, berbagai kombinasi asam laktat dan asam asetat terbentuk dari karbohidrat dengan pelepasan karbon dioksida dan etanol.

Fermentasi asam laktat dalam bentuk murni digunakan dalam industri kimia untuk menghasilkan asam laktat. Ini banyak digunakan untuk pembalut kulit, pewarnaan, obat-obatan, plastik dan bubuk pencuci. Dalam industri makanan, asam laktat diperlukan untuk produksi produk kembang gula dan minuman ringan.

Fermentasi asam laktat tidak selalu bermanfaat bagi aktivitas manusia. Proses spontan yang dimulai pada susu, anggur, dan minuman ringan menyebabkan pembusukan makanan. Secara organoleptik, hal ini dinyatakan dalam substrat yang menjadi asam, keruh, dan melangsingkan.

Industri makanan dan laktobasilus

Bakteri asam laktat banyak digunakan untuk produksi dan pengawetan berbagai produk. Pentingnya mereka sangat besar dalam bisnis susu.

• Industri susu.

Untuk memperoleh produk asam laktat, susu atau krim yang disterilkan difermentasi dengan menambahkan kultur murni. Mereka disebut “pemula”. Tergantung pada jenis starter, produk berbeda diperoleh.

Untuk produksi kefir dan kumis, digunakan tanaman yang selain asam laktat, juga menyediakan fermentasi alkohol. Starter dibuat berdasarkan butiran kefir, yang merupakan sumber komunitas besar mikroorganisme yang belum sepenuhnya dipelajari (basil asam laktat dan streptokokus, mikrokokus, dan ragi).

Dalam proses pembuatan keju, bakteri asam laktat bekerja pada tahap pertama, memastikan koagulasi kasein, kemudian digantikan oleh mikroorganisme asam propionat.

Untuk mendapatkan mentega susu fermentasi, kultur Str. ditambahkan ke dalam krim. laktis, Str. cremoris dan Leuconostoc cremoris. Ketika L. bulgaricus dan Str.ditambahkan ke dalam susu yang dihomogenisasi. thermophilus mendapatkan yogurt.

Dalam produksi keju cottage dan keju dari kelompok Jerman, kultur starter yang mengandung Str ditambahkan ke dalam susu. lactis atau L. bulgaricus dan Str. termofilus. Dan untuk produksi keju keras pada tahap pemasakan, budaya L. casei dan Str. laktis.

• Pembuatan anggur.

Tiga genera laktobasilus banyak digunakan dalam produksi anggur: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. Ini terutama adalah kokus heterofermentatif yang menyediakan fermentasi malolaktik dalam anggur asam tinggi. Pada saat yang sama, mereka memfermentasi asam malat dan tidak mempengaruhi komponen kimia anggur lainnya. Lactobacilli dapat merusak minuman dengan menyebabkan fermentasi asam laktat. Akibatnya muncul cacat pada wine seperti ketengikan, obesitas, dan penguraian asam tartarat.

• Toko roti

Sekitar 70 zat penyedap dan aromatik terdapat pada roti, di antaranya 28 asam, 11 alkohol, 28 senyawa karbonil, 6 ester, metil merkaptan, dan amonia. Bakteri asam laktat mengambil bagian dalam pembentukan sebagian besar dari mereka. Lactobacilli sangat penting untuk produksi roti gandum hitam. Sourdough memberikan elastisitas adonan, mengendurkannya dan membantunya mengembang. Keasaman adonan merupakan indikator kualitas yang penting. Dalam produksi roti gandum, laktobasilus memainkan peran kecil; prosesnya terutama bergantung pada kultur ragi. Komponen utama starter asam laktat untuk pembuatan adonan adalah L. brevis, L. plantarum dan L. fermenti.

• Pengalengan daging dan ikan.

Bakteri asam laktat digunakan dalam produksi salami dan cervelat, sosis lainnya, dan dalam pematangan ikan asin ringan. Asam laktat mempercepat proses pengalengan dan memberi produk rasa yang berharga.

• Pengalengan biologis sayuran dan buah-buahan.

Pemanenan dilakukan dengan prinsip yang sama seperti silase hijauan. Karbohidrat nabati, di bawah pengaruh bakteri asam laktat, diubah menjadi asam laktat dan asetat, yang merupakan pengawet yang sangat baik.

Sauerkraut dan mentimun, acar apel, tomat, dan semangka adalah contoh olahan sederhana untuk musim dingin. Jadi, dalam kubis yang dicincang dan dikemas dengan baik dengan sedikit tambahan garam, proses fermentasi spontan dimulai, yang pertama-tama melibatkan Leuconostoc dan kemudian L. plantarum.

Peran dalam pertanian

Silase hijauan adalah cara terbaik untuk memanen dan melestarikan massa hijau. Untuk menciptakan kondisi yang diperlukan, bahan mentah (rumput, jagung hijau, pucuk) ditempatkan di lubang silo khusus, dipadatkan dengan hati-hati dan ditutup dengan lapisan tanah. Hal ini menciptakan kondisi di mana sebagian besar mikroba mati, dan bakteri asam laktat mengolah karbohidrat tanaman hingga konsentrasi asam laktat 60% atau lebih, dan keasaman silase mencapai pH 4,5. Selain asam laktat, asam asetat juga terakumulasi dalam silase. Diperlukan waktu sekitar satu bulan untuk menyelesaikan prosesnya.

Mikroflora di usus manusia

Saluran usus manusia adalah rumah bagi banyak mikroorganisme asam laktat yang disebut laktobakteri dan bifidobakteri. Produk metabolisme mereka - asam laktat - memiliki sejumlah aspek positif.

• Merangsang motilitas usus.
• Mengurangi pembentukan gas.
• Merangsang sekresi cairan pencernaan.
• Meningkatkan penyerapan kalsium, fosfor dan zat besi.

Selain itu, Lactobacilli memiliki kemampuan melawan berbagai mikroba patogen. Karena produksi zat aktif biologis (asam organik, hidrogen peroksida, antibiotik dan bakteriosin), mikroorganisme yang berbahaya bagi aktivitas usus digantikan. Jika bakteri asam laktat pada isi kimus berkurang jumlahnya, maka tempatnya digantikan oleh mikroflora oportunistik. Berdasarkan strain yang diisolasi dari usus manusia dan hewan, obat-obatan telah dikembangkan untuk memperbaiki kondisi pasien pada banyak infeksi.

Apa itu probiotik

Pada awal abad ke-20, ilmuwan terkenal Rusia Ilya Ilyich Mechnikov melakukan serangkaian percobaan untuk memulihkan mikroflora saluran usus manusia dengan menggunakan kultur basil asam laktat. L.bulgaricus. Sebagai hasil dari penelitiannya, Mechnikov mengembangkan probiotik pertama - "susu kental Mechnikov", yang ia gunakan selama bertahun-tahun, diresepkan untuk pasien dan direkomendasikan untuk diminum kepada semua orang yang ia kenal.

Saat ini, probiotik merupakan salah satu golongan obat yang ditujukan untuk memulihkan lingkungan alami tubuh. Penelitian jangka panjang telah membuktikan efektivitas penggunaan probiotik (termasuk laktobasilus) dalam berbagai kasus klinis.

Bakteri probiotik asam laktat banyak digunakan dalam pengobatan untuk pencegahan dan pengobatan penyakit akut dan kronis pada usus dan saluran pernapasan, memulihkan mikroflora usus dan merangsang sistem kekebalan tubuh. Kultur probiotik dapat diambil baik dalam bentuk tablet dan bubuk, maupun dalam bentuk alami (kefir, yogurt, susu acidophilus, yoghurt dan produk susu lainnya).