Термофильные молочнокислые бактерии. Молочнокислые бактерии: виды, классификация, значение Смотреть что такое "мезофильные микроорганизмы" в других словарях
В мезофильно сброженном осадке погибает до 70% патогенных бактерий и гельминтов, в термофильно сброженном осадке погибают почти полностью как патогенные бактерии (99,4%), так и гельминты (100%). Сброженные в метантенках осадки представляют собой суспензию темного, почти черного цвета, пахнущую разогретым сургучом, асфальтом или каучуком.[ ...]
Эти формы бактерий, как указывалось выше, широко распространены в природе. Многие мезофильные виды бацилл имеют своих аналогов среди термофилов.[ ...]
Защитники мезофильного процесса образования компоста (в верхнем пределе - свыше 35°С) заявляют, что мезофильные бактерии как более эффективные ускоряют процесс образования компоста. Однако, заявляют защитники термофильного процесса, патогенные вещества и сорняковые семена погибают при высокой температуре. Поэтому, вероятно, термофильный процесс используют лишь на какой-то стадии всего процесса образования компоста 3, 15, 16]. Некоторые очевидные признаки указывают на то, что процесс может протекать более эффективно в нижнем термофильном пределе, а именно от 50 до 55°С. Но все соглашаются, что рабочая температура должна составлять, по меньшей мере, 35°С.[ ...]
Чистые культуры этих бактерий получить довольно трудно, и это удавалось немногим исследователям. Типичным мезофильным представителем является бактерия Bacillus omeli-anskii, названная в честь В. JI. Оме-ля н с к о г о, впервые описавшего этот микроорганизм. В качестве типичного термофильного представителя можно назвать Clostridium thermocellulaseum. Описания мезофильных и термофильных видов указанных бактерий тождественны, поэтому А. А. Имшенец-к и й считает, что они представляют один вид. При этом термофилы могут рассматриваться как варианты мезофилов.[ ...]
Перевод метантенков с мезофильного процесса на термофильный производится поднятием температуры в метантенке с 30-32 до 50-52°С в течение 8-10 сут. Такое время требуется, чтобы термофильные бактерии смогли постепенно адаптироваться и лучше развиться. В этот период осадок в метантенк загружают меньшими порциями (1 -1,5 кг/м3 по беззольному веществу) и постоянно следят за химическими показателями иловой жидкости. Технологический контроль за термофильным процессом ведется по тем же показателям, что и за мезо-фильным.[ ...]
Наиболее важную группу бактерий, участвующих в выщелачивании сульфидных минералов, составляют ацидофильные тио-бациллы, принадлежащие к семейству Thiobacteriaceae. Они характеризуются хемосинтетическим метаболизмом и способностью использовать окисление неорганической серы и ее соединений для получения энергии для роста. Поэтому их относят к группе хемолитотрофов. Было показано , что эта группа состоит из бактерий трех категорий, т. е. включает автотрофов, которые получают углерод для роста только из диоксида углерода, миксотрофов, которые могут использовать углерод, полученный как из диоксида углерода, так и из органических соединений, и гетеротрофов, единственным источником углерода для которых является органический субстрат. Большинство видов тиобацилл являются мезофильными бактериями, для роста которых оптимальные температуры находятся между 30 и 35 °С. Однако были выделены и умеренно термофильные виды, которые лучше растут при 45-50 °С.[ ...]
Рибосомы, выделенные из клеток облигатнотермофильных бактерий, обладают значительно большей термостабильностью, чем рибосомы, выделенные из клеток мезофильных форм. Высказывается предположение, что наибольшая стабильность рибосом у термофилов может быть благодаря различиям в составе и структуре рибосомальных протеинов.[ ...]
Первая фаза характеризуется усиленным размножением неспороносных мезофильных микроорганизмов. Оптимальная температура развития их 25-30° С. Источником энергии для этих бактерий служат легко разлагаемые органические соединения (сахара, органические кислоты, белки и др.), вследствие чего уже в первый период компостирования происходит распад органических веществ.[ ...]
Особый интерес представляет отмирание в термофильных условиях патогенных бактерий кишечной группы и яиц гельминтов.[ ...]
Термотолеранты характеризуются максимальной температурой роста, равной 45-48 °С (для бактерий). Если микроорганизм окажется эвритермофильным (со сравнительно низкой максимальной температурой 48-50 °С), то его скорость роста при повышении температуры от 37 до 43 °С резко возрастет.[ ...]
Помимо качественных различий в химическом составе клеточных мембран, клетки термофильных бактерий содержат больше мембран, чем клетки мезофильных бактерий. Так, при температуре роста Вас. stearothermophilus 55 °С на долю мембран приходилось 16,5 %, а при 65 °С - 17,8% от сухой массы клеток. Также было отмечено, что с повышением температуры роста указанной культуры от 55 до 65 °С отношение протеинов к липидам в мембранах возрастает от 3,65 до 5,22 соответственно.[ ...]
Процессы роста и размножения у термофильных микроорганизмов проходят с большей скоростью, чем у мезофильных форм микробов. У облигатно-термофильных бактерий, которые не способны развиваться при температурах ниже 37-40 °С и имеют оптимальную температуру роста 55-65 °С, весь цикл развития проходит аа 5-8 ч.[ ...]
Предполагают, что повышенная устойчивость спор термофилов к высокой температуре объясняется увеличенным содержанием в них дипико-линовой кислоты, а также уменьшением отношения количества магния к кальцию.[ ...]
Особенность термотолерантных ценозов состоит также в том, что в различных физиологических группах бактерий, окисляющих ациклические и алициклические углеводороды, арены, спирты, фенолы и другие химические соединения, ведущей группой являются различные виды псевдомонад. У термотолерантных популяций этой группы бактерий и популяций с повышенным температурным оптимумом способность окислять различные химические соединения выражена достаточно ясно.[ ...]
Бактериальная активность сильно варьирует внутри кучи руды, она выше там, где условия способствуют росту бактерий, например на участках, имеющих адекватную аэрацию. Так как реакции окисления сульфидных минералов экзотермичны, то в середине кучи за счет изоляции может происходить разогрев, который пресекает рост мезофильных штаммов, но способствует росту термофилов. Однажды инициированный процесс бактериального выщелачивания с последующим получением металла из куч руды или отвалов трудно управляем; поддержание проницаемости и, следовательно, потоков раствора и воздуха, является основной практической задачей, решение которой необходимо для поддержания бактериальной активности и скорости выщелачивания металла .[ ...]
Бактериальная флора, осуществляющая термофильный процесс, весьма разнообразна. Среди термофилов имеются бактерии, аммонифицирующие (восстанавливающие) соли серной и азотной кислот, сбраживающие углеводы, разлагающие клетчатку, и жирные кислоты, т. е. веете группы микробов, которые развиваются и в условиях мезофильного сбраживания.[ ...]
В.П.Циклинской (2%19 которая считает, что способность к росту при повышенной температуре.возникла в результате адаптации мезофильных форм. Вероятно, возникновение термофилии как избирательной способности расти при повышенной температуре у микроорганизмов происходило несколькими путями. По этому воцросу, особенно в отношении термофильных бактерий, высказаны разные мнения.[ ...]
Патогенные микроорганизмы вызывают инфекционные заболевания животных и человека. Они могут относиться к любой из групп микроорганизмов: бактериям, актиномицетам, грибам, вирусам и простейшим. Патогенными организмами могут также являться различные гельминты. Большинство патогенных организмов мезофильно, они предпочитают температуры ниже 40 °С, так как адаптированы к температуре тела человека и животных. Большинство из них погибает, если находится достаточно длительное время при более высоких температурах (табл. 8.2). Однако существуют патогенные бактерии, образующие высокоустойчивые эндоспоры, которые выдерживают большое нагревание и высушивание, а затем пролиферируют, когда условия окружающей среды становятся подходящими для этого.[ ...]
При санитарно-бактериологическом анализе сточных вод бактериальными показателями ее загрязнения чаще всего являются сапрофитные бактерии, способные расти на стандартных питательных средах и указывающие на наличие легко разлагающихся органических веществ, и бактерии - обитатели кишечника человека и теплокровных животных, указывающие на загрязнение воды фекальными массами. Метод заключается в определении в 1 мл воды общего содержания мезофильных аэробных и факультативных анаэробных бактерий, способных расти на питательном агаре при температуре 37±0,5°С в течение 24±2 ч, образуя колонии, видимые при увеличении в 5 раз.[ ...]
Термофильное сбраживание осадка особенно эффективно обеззараживает осадок, обеспечивая в течение нескольких часов полную гибель патогенных бактерий кишечной группы и яиц гельминтов. При мезофильном брожении этот срок увеличивается до нескольких суток. Так как выгрузка осадка из метан-тенка производится один раз в сутки, то лишь применение термофильного сбраживания может гарантировать обеззараживание перерабатываемых осадков. Однако термофильному сбраживанию свойственны и недостатки, ограничивающие его применение. Подсчеты теплового баланса таких метантенков показали двойное увеличение расхода тепла по сравнению с мезо-фильным режимом работы. При этом в зимнее время выделив-щихся газов может не хватать для выработки потребного тепла. Кроме того, осадок, сброженный в термофильных условиях, хуже обезвоживается.[ ...]
Помимо Вас. amylobacter, Gninulobacter pectinovorum а Вас. felsine .s, являющихся ведущими организмами биологической мочки конопли, в сточных водах содержится еще целый ряд иных видов бактерий. В 1 мл сточной жидкости обнаружено: психрофильных микробов 25 030 000, мезофильных 13 560 000, колиформных бактерий 5 917 000, а также в большом количестве бесцветные жгутиковые (Fla ellaia). При продолжительной мочке и при отведении сточной воды в водохранилище в нем встречаются иловая муха (Eris alis tenax).[ ...]
Тиобациллы представляют наиболее важную группу микроорганизмов, участвующих в выщелачивании минералов, особенно различные штаммы Т. ferrooxidans, однако выделены и другие мезофильные, ацидофильные, окисляющие железо бактерии, играющие определенную роль в выщелачивании минералов.[ ...]
Температура сбраживания является одним из важнейших факторов, влияющих на скорость распада осадка в метан-тенках. Большинство метан-тенков эксплуатируется в условиях мезофильного брожения при температуре 30-35°. При этом распад органического вещества осуществляется теми же группами микроорганизмов, которые вызывают его в двухъярусном отстойнике, работающем обычно при температуре 10-20°, Однако повышение температуры не только ускоряет процесс распада, но делает его более глубоким. При термофильном брожении (50-55°) в процессе распада принимает участие специфическая группа анаэробных термофильных микроорганизмов, имеющих весьма энергичный обмен вследствие высокой активности присущих им ферментов.[ ...]
Для интенсификации брожения в метантенках создается более высокая температура (50-52° С), при которой процесс брожения протекает быстрее. В этом случае участвуют термофильные бактерии. Брожение в термофильных условиях более эффективно, чем в мезофильных, распад загрязнений происходит более полно. Термофильное брожение имеет также преимущества с гигиенической точки зрения, так как при высоких температурах погибают многие патогенные возбудители заболеваний и частично - яйца гельминтов, очень устойчивые к внешним воздействиям.[ ...]
Многие исследователи предполагают, что кальций стабилизирует вторичную и третичную структуру а-амилазы. Было установлено, что существует зависимость между оптимальной температурой роста бактерий и молекулярной массой выделенной из них а-амилазы. Так, а-амилаза, выделенная из Вас. circulans штамм 186, имеет молекулярный вес около 17 000; у а-амилазы, выделенной из Вас. subtilis штамм 110 (с пониженным температурным оптимумом развития), молекулярный вес оказался 28 000-30 000; а-амилаза, выделенная из различных форм мезофильных бактерий Вас. subtilis, имеет молекулярный вес 48 000- 50 000.[ ...]
Как указывалось выше, в осадке содержится значительное количество органических веществ и микроорганизмов. При повышении температуры осадка до 30-35°С в анаэробных условиях интенсивно развиваются мезофильные бактерии и ускоряется брожение (распад) беззольного вещества), а при 50-55°С развиваются термофильные бактерии, обеспечивающие более глубокий распад органических веществ. Достаточно высокая скорость брожения сохраняется в анаэробных условиях при степени распада до 50%, причем такая глубина распада беззольного вещества (минерализация) достигается в мезофильных условиях за 8-12 сут, а в термофильных - за 4-6 сут.[ ...]
По перечисленным свойствам определяют самые разнообразные в таксономическом отношении микроорганизмы, с чем связаны трудности в названии этой группы.[ ...]
В последнее время ведутся исследования возможности применения термофильных микроорганизмов для очистки сточных вод с температурой 50-60° С. Эти исследования показывают, что данный процесс очистки не уступает по эффективности обычному мезофильному процессу аэробной очистки. Достоинством очистки сточных вод при высоких температурах является более полное уничтожение болезнетворных бактерий.[ ...]
Те клеточные элементы, которые у термофилов термолабильны (транспортная РНК), способны быстро восстанавливаться после их разрушения или инактивации. В. Бабела и И. Холдстворт установили, что оборачиваемость т-РНК в клетках термофилов гораздо выше, чем у мезофильных форм; этим обеспечивается более высокая скорость синтеза протеинов термофилами. По данным С. М. Фридман и И. Б. Вайнштейн, фермент аминоацил-т-РНК-синтетаза, выделенный из термофильной бактерии Вас. stearothermophilus, обладает высокой термостабильностью, сама же т-РНК термолабильна.[ ...]
Факторы, влияющие на рост микроорганизмов. Наиболее важными факторами, влияющими на биологический рост, являются температура, наличие питательных веществ, поступление кислорода, значение pH, присутствие токсинов и (в случае фотосинтезирующих растений) наличие солнечного света. Бактерии классифицируются в соответствии с оптимальным для их роста температурным диапазоном. Мезофильные бактерии растут при температуре от 10 до 40°С, для них оптимальная температура 37° С. Аэротенки и биофильтры работают при температуре сточных вод от 20 до 25°С в районах с теплым климатом и от 8 до 10° С зимой в северных районах. Если источником водоснабжения служит холодная колодезная вода, температура сточных вод может быть летом ниже 20°С, а зимой в очень холодную погоду на поверхности вторичных отстойников иногда образуется лед (могут также замерзнуть стабилизационные пруды). Анаэробные метантенш обычно нагревают почти до оптимальной температуры 35° С.[ ...]
В метан-тэнке происходит тот же самый процесс щелочного брожения, что и в двухъярусном отстойнике. Однако при подогреве осадков до 20-37° и перемешивании его процесс распада органических веществ протекает более ускоренно. Здесь созданы наиболее благоприятные условия для развития мезофильных бактерий.[ ...]
Нормальная жизнедеятельность микроорганизмов протекает при активной реакции среды pH = 6,5-5-8,5, температурах 20- 25 °С. При уменьшении температуры от оптимума биохимическое окисление замедляется и при 5-6 °С прекращается совсем (микроорганизмы впадают в оцепенение). Увеличение температуры приводит к гибели мезофильных бактерий. Потребность в растворенном кислороде зависит от количества и состава микроорганизмов, состава сточной воды, ее температуры. Концентрация его в очищаемой воде не должна быть ниже 2-3 мг/л.[ ...]
Метановое брожение сточных вод может происходить в мезофиль-ных условиях, если температура бродящей массы не превышает 35°, или в термофильных условиях, если температура бродящего осадка поддерживается в пределах 45-65°. Каждое из этих условий брожения поддерживается деятельностью соответствующих анаэробных бактерий - мезофильных и термофильных.[ ...]
Эффективность этого метода очистки по всем показателям достигает 80%, концентрация органических загрязнений снижается в 10-20 раз. Высокая концентрация органических веществ обусловливает образование большого количества газа, который используется для подогревания метантенков до оптимальной для жизнедеятельности мезофильных бактерий температуры 35-37° С. На установках средней производительности полученного таким образом тепла хватает на подогрев метантенков; добавлять тепло приходится только в исключительных случаях (в начале работы установки).[ ...]
Монография Е Н Мишустива "Термофильные микроорганизмы в природе и практике” /867 представляет обобщение данных главным образом по распространению, биологии и роли термофильных микроорганизмов в почве, их эколого-географической изменчивости; адаптации к повышенной температуре. В отношении эволюции термофильных микроорганизмов автор полагает, что термофилы могли возникать как в процесов адаптации мезофильных форм к воздействию повышенной температуры, так и возможного существования реликтовых форм, сохранившихся о того периода истории Земли, когда температура ее поверхности была дрстаточно высока Главным местообитанием термофильных микроорганизмов автор считает термальные экологические ниши. В монографии рассмотрены вопроса использования термофильных бактерий. Ко времени выхода монографии Б.Н.Мишус-тина были известны всего около пяти видов термофильных грибов; естественно, данные о них весьма кратки.[ ...]
Причины зарастания тр,уб кроются не только в агрессивных свойствах воды и образовании карбонатных отложений. При транспортировании воды источника, особенно поверхностного, возможно образование донных отложений за счет выделения взвеси, сцементированной гидратом окиси железа. В стальных и чугунных трубах наблюдаются бугристые отложения - результат корродирования материала труб железобактериями. Значительная часть отложений имеет биологическое происхождение. В развитии биологических обрастаний участвуют бактерии, грибы, мшанки, полипы, ракообразные, моллюски, при этом подавляющее большинство микроорганизмов мезофильные с оптимумом температур 20-35° С.
МЕЗОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
(от мезо... и...фил), занимают промежуточное положение между психрофильными и термофильными микроорганизмами. Оптимальная темп-pa роста для М. м. 25-37 °С, минимальная - 10-20 °С, максимальная - 40-45 °С. К М. м. относится большинство бактерий (в т. ч. актиномицеты), дрожжей и мицелиальных грибов, микроводорослей, обитающих в воде, почве, организме животных, растений и т. д. Свободноживущие М. м. в холодные сезоны года неактивны.
.(Источник: «.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
- - микробы, мельчайшие организмы, различимые только под микроскопом. Открыты в 17 в. А. Левенгуком. Среди М.- представители разных царств органич. мира, относящихся к прокариотам и эукариотам...
Биологический энциклопедический словарь
- - бактерии, для которых температурный оптимум для роста лежит в пределах 2°– 42 °C; большинство – почвенные и водные организмы...
Словарь микробиологии
- - МИКРОБЫ – обобщенное название организмов, размеры которых не превышают 1 мм. Обычно видны только с помощью микроскопа...
Словарь микробиологии
- - микробы, мельчайшие организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопич. грибы, микроскопич. формы водорослей, простейшие. М. изучает микробиология. О роли М. в природе, их практич...
Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
- - микрооргани́змы, микробы, невидимые невооружённым глазом одноклеточные и многоклеточные организмы растительного и животного происхождения, а также организмы, занимающие промежуточное положение между растительным...
Ветеринарный энциклопедический словарь
- - мельчайшие, преимущественно одноклеточные организмы: бактерии, микоплазмы, микроскопические грибы, водоросли, простейшие, вирусы. Играют важную роль в круговороте веществ в природе...
Начала современного Естествознания
- - занимают промежуточное положение между психрофильными и термофильными микроорганизмами...
Биологический энциклопедический словарь
- - Б., температурный оптимум развития которых находится в пределах...
Большой медицинский словарь
- - обширная гр. микроскопических живых существ, включающая в себя морфологически относительно просто организованных представителей как растительного, так и животного мира. К ним относятся бактерии, ...
Геологическая энциклопедия
- - развивающиеся при средних температурах. Крайние температурные границы для них колеблются от +3 до +45-50°С. К М. м. относится большинство повсеместно распространенных бактерий и грибов...
Геологическая энциклопедия
- - наземные организмы, являющиеся промежуточными по условиям обитания между О. ксерофилъными и гигрофильными...
Геологическая энциклопедия
- - микробы, мельчайшие живые существа, которые видны только под микроскопом. Открыты в 17 в. А. Левенгуком...
Экологический словарь
- - см. Бактерии...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- - микробы, обширная группа преимущественно одноклеточных живых существ, различимых только под микроскопом и организованных проще, чем растения и животные...
Большая Советская энциклопедия
- - мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы и водоросли, простейшие. Иногда к микроорганизмам относят вирусы...
Большой энциклопедический словарь
- - микрооргани́змы мн. Мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп...
Толковый словарь Ефремовой
"МЕЗОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ" в книгах
Химия и микроорганизмы
автора Бетина Владимир7. Где живут микроорганизмы?
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирБиосфера и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирМикроорганизмы в воде
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирПочва и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирЧеловек и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирБолезнетворные микроорганизмы
Из книги Насекомые защищаются автора Мариковский Павел ИустиновичБолезнетворные микроорганизмы Нас окружает невидимый мир микроскопически малых существ. Вирусы, бактерии, грибки живут всюду - в почве и на ее поверхности, в реках, озерах, океанах, воздухе. Многие из них приспособились жить в организме растений, животных и человека,
Химия и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирХимия и микроорганизмы Рассказ о таинствах микробных клеток был бы неполным, если бы не содержал сведений, раскрывающих их химические особенности.Все вещества в природе, входят ли они в состав живых организмов или залегают в глубинах Земли, состоят из основных
7. Где живут микроорганизмы?
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина Владимир7. Где живут микроорганизмы? Миллиарды микроорганизмов рассеяны в природе, они окружают нас повсюду… В. Л. Омелянский Биосфера и микроорганизмы Все пространство на земном шаре, населенное живыми организмами, мы называем биосферой. Биосфера охватывает верхнюю часть
Биосфера и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирБиосфера и микроорганизмы Все пространство на земном шаре, населенное живыми организмами, мы называем биосферой. Биосфера охватывает верхнюю часть земной коры, воды рек, озер, морей, океанов и нижнюю часть атмосферы. В воде она достигает глубины 10 000 м. В почву дальше всех
Микроорганизмы в воде
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирМикроорганизмы в воде Мы находим их в различных водоемах - стоячих и проточных, мелких и глубоких, горячих и ледяных, соленых и пресных, чистых и загрязненных, в озерах, болотах, морях и океанах. Прибрежные и придонные илы водоемов также богаты микроорганизмами.В морской
Почва и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирПочва и микроорганизмы Почва населена самыми разнообразными обитателями. Зеленые растения своими корнями черпают из почвы минеральные соли. Трудолюбивый крот роет в ней многочисленные туннели, в почве находят приют множество различных червей и насекомых. Широко
Человек и микроорганизмы
Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина ВладимирЧеловек и микроорганизмы Мы уже говорили, что микроорганизмы сопровождают человека от колыбели до могилы. Пока зародыш находится в теле матери, он надежно защищен от микроорганизмов. Но уже при рождении первые живые существа, с которыми он приходит в контакт (за
Микроорганизмы
Из книги Большая Советская Энциклопедия (МИ) автора БСЭМикроорганизмы и мы
Из книги Живая еда. 51 правило питания для тех, кто хочет жить больше 80 лет и не болеть автора Андреева НинаМикроорганизмы и мы Подавляющее большинство испортившихся продуктов является, как правило, результатом воздействия различных микроорганизмов. В жизни Земли бактерии, грибки и дрожжи играют огромную роль. Под их влиянием все органические соединения и значительная доля
Термофильные микроорганизмы имеют форму палочки и образуют споры. Способность термофильных микробов образовывать споры рассматривается как приспособление к условиям среды, в которой они обитают. Это естественно, так как при размножении термофилов в ряде случаев образуется такая температура, которая превышает максимум, необходимый не только для размножения, но и для самого существования вегетативных форм. Споры же термофилов легко переносят нагревание до 100° С в течение 10-29 и даже 50-60 часов. Описаны термофилы, которые не образуют спор.
Так, в молоке был обнаружен микрококк, размножавшийся при температуре от 20 до 70°.
Циклинская выделила молочнокислую бактерию с оптимальной температурой роста, равной 50° С. Кроме того, известны термофильные вибрионы, спирохеты, нитчатые формы.
Термофильные микроорганизмы нуждаются для своего размножения в свободном доступе кислорода (аэробы), но известны также и анаэробные термофилы. Некоторые термофилы обладают подвижностью.
Микроорганизмы, которые способны к размножению в условиях высоких температур, разделяют на три группы в зависимости от температурных пределов их роста (максимума, оптимума и минимума).
1. Стенотермные, или истинные, термофилы размножаются при температуре 75-80°. Оптимальная температура роста 50-65°. Не развиваются при 28-30°.
2. Эвритермные термофилы размножаются при температуре от 28 до 75°. Оптимум размножения тот же, т. е. 50-65°.
3. Термотолерантные термофилы способны развиваться в условиях широких температурных пределов (от 5-10 до 70°). Оптимум размножения 35-45°.
Вторая и третья группы микроорганизмов в природе встречаются часто, тогда как представители первой группы обнаруживаются реже. Многие микроорганизмы южных почв (мезофилы) близко примыкают к термофилам и могут развиваться при температуре 50-55°.
Термофильные микроорганизмы питаются разнообразными веществами. Некоторые из них используют в качестве пищи только белковые вещества, другие усваивают только аминокислоты жирного и ароматического ряда.
Мишустиным доказано, что некоторые термофильные бактерии вызывают ферментацию мочевины. Имшенецкий, Егорова и др. описали термофилов, ассимилирующих аммонийный азот. Известны также термофильные бактерии, усваивающие газообразный азот, а также автотрофные термофильные бактерии, ассимилирующие минеральный азот. Возможность усвоения атмосферного азота термофильными микроорганизмами изучена недостаточно.
На мясопептонном агаре многие термофилы образуют очень крупные колонии, нередко распространяющиеся на всю поверхность агаровой пластинки. Различные виды термофилов образуют колонии разной величины, формы и структуры. Многие виды термофильных микробов разжижают желатину и на белковых средах выделяют сероводород. Нередко они образуют индол. Некоторые виды пептонизируют молоко, другие свертывают его; часто молоко не изменяется. Многие термофилы разлагают сахар, крахмал и спирты с образованием кислот - уксусной, муравьиной, молочной, масляной; некоторые ассимилируют жирные кислоты и ароматические углеводороды. Для культивирования термофильных микробов пригодны обычные мясопептонные среды.
В целях их лучшего роста применяют экстракты печени, цистин, а также экстракты шпината, гороха и растительные отвары.
Термофилы встречаются на земном шаре повсеместно. Горячие источники вулканических местностей содержат их постоянно. Много термофилов обнаруживается в грунте озер, прудов, рек. Огромное количество их находится в сточных водах и в иле очистных сооружений. Очень часто они обитают в кишечнике животных, птиц, человека. Термофилы встречаются также в воздухе и пищевых продуктах (молоко, сыр, консервы). Окультуренные почвы содержат до 10% термофилов из общего количества находящихся в них микроорганизмов. Самонагревание сена, зерна, хлопка, торфа, навоза, кож животных и прочего обусловлено деятельностью термофилов. Проф. Е.Н. Мишустиным доказано, что населенность почвы термофилами зависит от степени ее окультуренности и удобрения навозом.
Раньше считали, что южные почвы богаче термофилами, что почвы местностей с жарким климатом являются местом их происхождения. На деле оказалось, что целинные почвы, независимо от места их нахождения, беднее термофилами; установлено также, что унавоженные почвы северных районов содержат громадное количество термофилов.
Обилие термофильных микроорганизмов в природе приводит к загрязнению ими кормовых средств и различных продуктов. Термофильные микробы проникают в кишечник животных и человека и вместе с экскрементами попадают в навоз, где происходит их размножение. Особенности термофилов зависят от условий, в которых они обитают. При повышении температуры среды до 60-70° и более условия обитания микроорганизмов изменяются; при этом, во-первых, уменьшается растворимость газов (углекислоты, азота, водорода, аммиака, метана); во-вторых, уменьшается вязкость жидкостей и возрастает их осмотическое давление. При повышении температуры возрастает скорость химических и ферментативных процессов, ускоряется и усиливается действие образующихся токсических продуктов. Указанные явления обусловливают физиологические особенности термофилов. Термофильные микроорганизмы растут при повышенных температурах гораздо быстрее, чем другие микроорганизмы. Такие функции термофилов, как движение, дыхание и превращение питательных веществ, совершаются у них значительно быстрее, чем у других видов микробов. При низкой температуре микробные клетки находятся в состоянии покоя; с ее повышением они начинают делиться. Деление каждой микробной клетки совершается в несколько минут. Размножение микроорганизмов ускоряется с повышением температуры среды до пределов свойственного им оптимума. Однако и после прекращения роста продолжающиеся ферментативные процессы вызывают дальнейшее повышение температуры навоза. От особенностей органического вещества, на котором обитают термофилы, в значительной степени зависит их качественный состав. Так, в хлопке, соломе и соломистом навозе развиваются целлюлозные термофилы, в разогревающихся кожах - протеолитические и т. д.
Микробиологические процессы разложения органических веществ, в зависимости от темпера турных условий, могут протекать под влиянием мезофильных микроорганизмов (при обычной температуре), а при повышенной- под влиянием термофилов. Термофилы в физиологическом отношении представляют формы, близкие к мезофилам. Считают вероятным, что приспособление мезофилов к размножению в условиях высокой температуры изменяет их видовые признаки, вследствие чего сходство с исходной формой в значительной степени утрачивается. Некоторые хорошо известные бактериальные виды не имеют термофильных рас. Существует много переходных форм между мезофильными и термофильными микроорганизмами, а некоторые мезофилы обладают отдельными свойствами или признаками, весьма характерными для термофилов (например, чрезвычайной быстротой размножения на питательных средах).
Проф. А.А. Имшенецкий полагает, что термофильные микроорганизмы имеют настолько характерные особенности, что это позволяет выделить их в самостоятельную группу, объединенную следующими свойствами:
1) клетки термофилов способны ассимилировать и диссимилировать при высоких температурах, что основано на физико-химических особенностях их белков;
2)термофилы обладают способностью чрезвычайно быстро размножаться, но вместе с тем клетки их также быстро стареют и отмирают;
3)термофилам свойственна высокая биохимическая активность.
Существует несколько гипотез для объяснения происхождения термофильных микроорганизмов. Микробиологи считают, что микроорганизмы, приспособляясь к окружающим условиям, в силу законов эволюции изменяют свою наследственность. Приспособление микроорганизмов к существованию при высоких температурах, т. е. превращение мезофильных микроорганизмов в термофильные, в природе происходит постоянно. Точно так же обратное превращение термофильных микроорганизмов в мезофильные может иметь место при стойком изменении температурного режима внешней среды в сторону его понижения.
Известны экспериментальные работы ряда авторов, которым удалось в лабораторных условиях повысить в значительной степени предельную температуру роста различных микробов.
Имеется большой материал, собранный микробиологами, подтверждающий правильность гипотезы, объясняющей происхождение термофильных микроорганизмов от мезофилов приспособлением последних к высокой температуре.
Эта гипотеза, называемая адаптационной, основывается на материалистическом учении мичуринской биологии о влиянии внешних условий на изменение наследственного вещества. «Внешние условия, будучи включены, ассимилированы живым телом, становятся уже не внешними условиями, а внутренними, т.е. они становятся частицами живого тела и для своего роста и развития уже требуют той пищи, тех условий внешней среды, какими в прошлом они сами были». Таким образом, мезофильные микробы, ассимилируя условия жизни при высокой температуре, изменяют тип обмена веществ, утрачивают свои консервативные признаки, изменяют свою наследственность и превращаются в термофилов.
Саморазогревание органических остатков находится в тесной зависимости от размножения и биохимической активности термофилов. Количество термофильных микробов в свежем навозе сравнительно невелико. Оно равняется приблизительно 1-4% общего количества находящихся в навозе микроорганизмов, в то время как 96-99% составляют мезофильные микробы, способные размножаться при сравнительно низких температурах. Но при сильном разогревании органических веществ количество термофилов достигает 73% и более, а число мезофилов уменьшается.
По данным Тукалевской, количество мезофильных микроорганизмов во взятой сю пробе компоста достигало 173 млн., но это количество мезофилов сократилось до 7 млн. в первую же неделю после биотермического разогревания компоста. По нашим наблюдениям, уменьшение количества мезофилов при разогревании навоза - явление вполне закономерное. Наиболее сильно оно выражено в первые дни после повышения температуры до 60-70° (табл. 4). Из таблицы 4 видно, что количество термофилов в свежем навозе не превышает, за некоторыми исключениями, одной, иногда нескольких тысяч на единицу исходного материала; исключения объясняются тем, что исходный материал находился уже в стадии разогревания. Количество микробов, способных размножаться при сравнительно низких температурах (28-37°), было при этом огромно.
Мезофилы имеют различные классификации, относящиеся к двум доменам : бактерии , археи , и к царству Fungi домена Eucarya . Мезофилы, принадлежащие к Бактерии домена могут быть либо грамположительными или грамотрицательным . Грамположительные бактерии имеют клеточный слой, изготовленный из пептидогликана и пятен фиолетовых. Грамотрицательные бактерии также содержит пептидогликана, но слой очень тонкий и пятна красного или розового цвета. Требования кислорода для мезофилов не ограничивается только аэробные или анаэробные . Есть три основные формы мезофилов: кокки , палочки , и спираль .
Место обитания
В местах обитания мезофилов могут включать в себя сыр и йогурт . Они часто включается во время брожения пива и вина решений. Так как нормальная температура человеческого тела составляет 37 ° С , большинством человеческих патогенов являются мезофилами, как и большинство из организмов, содержащих человеческий микробиом .
Против экстремофилы
Мезофилы противоположны экстремофилы . Экстремофилы, которые предпочитают холодные среды, называются психрофильными , тех, кто предпочитает более высокие температуры, называются термофильными или термотропными и те процветает в чрезвычайно высокой температуре окружающей среды являются гипертермофильными . Генома вычислительный подход был разработан Zheng и др. классифицировать бактерии в мезофильные и термофильные.
Адаптации
Все бактерии имеют свое собственное оптимальное экологическое окружение и температуры, в которых они процветают. Многие факторы ответственны за оптимальный температурный диапазон данного организма, но данные свидетельствуют о том, что выражение конкретных генетических элементов (аллели) может изменить чувствительную к температуре фенотипа организма. Недавно опубликованное исследование показало, что мезофильные бактерии могут быть генетически сконструированы дла экспрессию определенных аллелей от психрофильных бактерий, следовательно, сдвигая ограничительный температурный диапазон мезофильных бактерий точно соответствовать, что из психрофильных бактерий.
Из - за менее устойчивой структуры мезофилов, она снижается гибкость для синтеза белка . Мезофилы не способны синтезировать белки при низких температурах. Он более чувствителен к изменениям температуры, и жирные кислоты , состав мембраны не допускает много текучести . Уменьшение оптимальной температуры 37 ° C до 0 ° C до 8 ° С приводит к постепенному снижению синтеза белка. Холодные индуцированные белки (CIPS) индуцируются во время низких температур, которые затем позволяют холодным ударные белки (ПЕС) для синтеза. Сдвиг назад к оптимальной температуре видит увеличение, что свидетельствует о том, что мезофилы сильно зависят от температуры. Наличие кислорода также влияет на рост микроорганизмов.
Есть два объяснения термофилы будучи в состоянии выжить при таких высоких температурах, в то время как мезофилы не могут. Наиболее очевидное объяснение является то, что термофилы, как полагает, имеют клеточные компоненты, которые являются относительно более стабильными, чем компоненты клеточных мезофилов именно поэтому термофилы способны жить при более высоких температурах, чем мезофилы. «Вторая школа мысли, как представлена в трудах Gaughran (21) и Аллен (3), полагает, что быстрое ресинтез поврежденных или разрушенные клетки составляющие является ключом к проблеме биологической устойчивости к высокой температуре.»
требования кислорода
Из - за разнообразия мезофилов, требование кислорода сильно различается. Аэробные дыхания требует использования кислорода и анаэробные нет. Есть три типа анаэробов . Факультативные анаэробы растут в отсутствии кислорода, используя брожение вместо этого. Во время ферментации, сахара превращаются в кислоты , спирт , или газы . Если есть кислород присутствует, то он будет использовать вместо аэробного дыхания. Облигатные анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Aerotolerant анаэробы могут выдержать кислород.
Роли
Микроорганизмы играют важную роль в разложении органического вещества и минерализации из питательных веществ . В водных средах разнообразие экосистемы позволяет разнообразие мезофилов. Функции каждого мезофила зависят от окружающей среды, что особенно важно диапазона температур. Бактерии , такие как мезофилы и термофилы используются в сыроделиях из - за их роли в брожении . «Традиционные микробиологи используют следующие термины, чтобы указать общую (слегка произвольно) оптимальная температура для роста бактерий: психрофилы (15-20 ° C), мезофилы (30-37 ° С), термофилы (50-60 ° C) и крайние термофилы (до 122 ° с)». Оба мезофилы и термофилы используются в сыроделия по той же причине; Однако, они растут, процветают и умирают при различных температурах. Психротропных бактерии способствуют молочные продукты порча, получая плесенью или будет плохо из - за их способности расти при более низких температурах, таких как в холодильнике.
Примеры
Некоторые известные мезофилы включают листерии , золотистый стафилококк и кишечную палочку . Другие примеры видов из мезофилов являются Clostridium kluyveri , Pseudomonas maltophilia , ТЫоЬасШиз Novellus , Streptococcus Пирролидонилпептидаза и пневмококк . Различные типы заболеваний и инфекций, как правило, имеют патогены из мезофильных бактерий, таких как те, что перечислены выше.
Listeria моноцитогенес
Listeria моноцитогенес является грамположительной бактерией. Она тесно связана с Bacillus и стафилококки . Это палочковидный, факультативные анаэробы, что подвижно по перитрихиальным жгутикам . Л. моноцитогенес моторики ограничена от 20 ° C до 25 ° C. При оптимальной температуре, она теряет свою подвижность. Эта бактерия ответственна за
Мезофилами являются представители различных групп бактерий: спорообразующие бактерии родов Бациллус и Клостридиум, неспорообразующие рода Протеус, многие стафилококки и др.
Мезофилы - основная часть бактерий, обсеменяющих пищевые продукты и представляющих наибольшую опасность. Эти бактерии широко распространены в почве, пыли, воздухе пищевых предприятий, на полуфабрикатах и пищевых продуктах. Опасность усугубляется тем, что многие мезофилы образуют термостойкие споры.
Бактерии Клостридиум. Подвижные палочки (перитрихи), анаэробы, образуют споры. Некоторые являются нестрогими анаэробами и могут расти не только внутри, но и на поверхности пищевых продуктов. Из известных 60 видов этого рода в пищевых продуктах может размножаться около 30. По биохимическим свойствам все клостридии делятся на гнилостные (обладают протеолитическими ферментами) и бродильные. Два вида могут вызывать пищевые отравления.
Гнилостные (протеолитические) клостридии разлагают желатин, белки молока и молочных продуктов, мяса, рыбы, разрыхляют их, иногда образуют черный пигмент. Распад белков называется протеолизом, отсюда и название этих бактерий. Споры клостридий чрезвычайно термостойки. Благодаря большому набору ферментов клостридии могут сбраживать углеводы. Под их влиянием молоко свертывается, желатин разжижается. Протеолитические клостридии могут развиваться в широком диапазоне температур - от 16 до 50 °С. При их размножении в продуктах накапливаются летучие вещества, дающие гнилостный запах.
Клостридии вида Перфрингенс также являются возбудителями порчи пищевых продуктов. Консистенция продукта станоновится рыхлой, крошащейся, изменяется его цвет, появляется кислый запах, наблюдается вспучивание и бомбаж консервов. Эти бактерии обсеменяют мясо, молоко (в кисломолочных продуктах их нет), муку, крупу, рыбу, вызывают пищевые отравления при попадании в пищеварительный тракт человека токсинов бактерий с пищей или газовую гангрену при проникновении бактерий в мышечные ткани в результате травм и ранений.
К сахаролитическим клостридиям относятся маслянокислые спорообразующие бактерии с расположением споры на конце клетки. Они способны сбраживать углеводы, и при их развитии в продуктах накапливается масляная и уксусная кислоты, обладающие неприятным запахом, продукты скисают, в них накапливаются газы. Эти бактерии широко распространены на растительном сырье, в молочных продуктах. Споры их менее термостойки, чем протеолитических клостридий, но более кислотоустойчивы. Они встречаются также в овощных консервах и продуктах, обрабатываемых при температуре 105 °С и ниже, и вызывают их порчу. Пищевые отравления вызываются при употреблении рыбных и мясных консервов, копченых и соленых продуктов, содержащих живые клетки бактерий или их токсины. Споры клостридий могут сохраняться живыми в томатопродуктах, овощных и фруктовых консервах, которые пастеризуют или стерилизуют при температуре 105 °С и ниже.
Бактерии Бациллус. Мезофильные спорообразующие бактерии обитают в почве, распространяются с пылью и попадают на сырье, оборудование и продукты. По физиологическим свойствам бактерии рода Бациллус можно разделить на две группы:
бактерии, образующие при разложении углеводов газообразные продукты. Они могут сбраживать углеводы, органические кислоты и спирты с образованием уксусной и муравьиной кислот, спирта, углекислого газа и водорода. К этой группе относятся Бациллус полимикса и Бациллус мацеранс, устойчивые к высокой кислотности среды и большим концентрациям сахара.
Благодаря этим свойствам они могут размножаться В продуктах при рН 3,6 и выше, содержащих до 25 % сахара. В некоторых случаях Бациллус полимикса развивается во фруктовых сиропах при содержании 25-40 % сахара;
бактерии, не образующие заметных количеств газа при сбраживании углеводов, но накапливающие кислоты. Эти бактерии присутствуют в различных продуктах. Они относятся к группе Бациллус субтилис (сенная палочка), широко распространенной в природе и образующей в основном молочную кислоту. Палочки развиваются в широком диапазоне температур - от 5 до 55 °С. Многие устойчивы к повышенным температурам. Бациллус субтилис часто обнаруживают в остаточной микрофлоре после консервирования продуктов (около 60 % этой микрофлоры является мезофилами).
Бациллус цереус - подвижная палочка, широко распространенная во внешней среде; оптимум роста бактерий 30 °С. Основная среда обитания - почва, откуда они попадают в воздух и водоемы. При попадании на пищевые продукты быстро развиваются и их количество может составить сотни и тысячи клеток на 100 см 2 поверхности. Обсеменяет кулинарные изделия, крахмал, сырое молоко, кондитерские изделия, молочные продукты, пищевые добавки, консервы, фрукты. Наиболее загрязнены бактериями овощи, тесно контактирующие с почвой. В пищевых продуктах споры начинают прорастать при рН 5,5 и выше. Некоторые разновидности бактерий могут размножаться в среде, содержащей 8-15 % поваренной соли.
Употребление в пищу продуктов, содержащих в 1г 10 6 клеток Бациллус цереус, представляет опасность для здоровья человека, так как вызывает пищевое отравление.
Мезофильные бактерии могут вызывать порчу пищевых продуктов питания и при холодильном хранении.
Бактерии Протеус. Представители рода Протеус - мелкие клетки, способные менять форму от палочек до кокков, а в определенных условиях образуют нити и другие формы. Эти бактерии - мезофилы, факультативные анаэробы, подвижны (перитрихи), спор не образуют. Температурные пределы развития 10-43 °С.
В средах с углеводами образуют газы и кислоты, в белковых средах вызывают гниение (протеолиз).
Не образующие спор бактерии. Среди мезофильных микробов имеются и не образующие спор бактерии из семейства лактобацилловых, которые широко распространены в природе и играют определенную роль в пищевой промышленности. Они развиваются в диапазоне температур от 8 до 42 °С при оптимуме от 25 до 30 °С. Встречаются в молочных, зерновых и мясных продуктах, на оборудовании молочных заводов, в воде, сточных водах, пиве, вине, фруктах и фруктовых соках, соленьях, заквасках для теста и др. Порчу фруктовых соков, консервов, вин и других продуктов вызывают бактерии, развивающиеся при температуре 12 °С и выше.