Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.

  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 1 слайд Раздел 2. Бактериология Тема 2.3. Физиология бактерий. Бактериологические методы исследования
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 2 слайд План лекции 1. Химический состав бактериальной клетки. 2. Процессы жизнедеятельности бактерий: питание, дыхание, рост и размножение. 3.Ферменты бактерий как основа их специфичности. 4. Культуральные и биохимические свойства бактерий. 5.Условия культивирования бактерий. 6. Питательные среды, их назначение, применение. 7. Методы выделение чистой культуры бактерий. 8. Особенности культивирования риккетсий и хламидий. 9. Культивирование анаэробов 10. Бактериологические методы
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 3 слайд Химический состав бактериальной клетки. Химический состав бактериальной клетки в качественном отношении не отличается от животных и растительных клеток.  Различия выявляются в количественном содержании соединений: большой набор ферментов у бактерий.  Вода: — в бакт. клетке: — 75-90% — в спорах: — 40 % Сухое вещество – 10 -25%:
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 4 слайд Питание По способам питания делятся на: автотрофы — получают энергию за счет фотосинтеза (цианобактерии) и хемосинтеза (железобактерии, азотобактер, пурпурные серобактерии); гетеротрофы –получают энергию за счет готовых органических веществ. Гетеротрофы, в свою очередь, подразделяются на сапротрофы, паразиты и симбионты.
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 5 слайд Гетеротрофы подразделяются на три группы САПРОФИТЫ от греч. «сапрос» — гнилой бактерии, которые питаются органическими веществами отмерших организмов (молочно-кислые бактерии, бактерии гниения) ПАРАЗИТЫ от греч. «паразитос» — нахлебник Бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (патогенные бактерии) СИМБИОНТЫ тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящее пользу друг другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых)
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 6 слайд ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ облигатные аэробы – могут расти только при наличии кислорода (бруцеллы, микрококки, микобактерии туберкулеза). -облигатные анаэробы – растут на среде без кислорода, который для них токсичен (возбудители ботулизма, газовой гангрены, столбняка). -факультативные анаэробы – могут расти как при кислороде, так и без него (возбудители брюшного тифа, паратифов, E. Coli ).
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 7 слайд Бактерии, простейшие не подвергаются естественной смерти, а просто делятся на две новые клетки Клеточный цикл : у бактерий – 20 мин, у инфузорий – 10-20 час Размножение
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 8 слайд Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые пол часа, то за сутки она способна дать 281474976710656 потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 9 слайд ФЕРМЕНТЫ БАКТЕРИЙ Ферменты – это биологические катализаторы Различают: Эндоферменты– локализуются в цитоплазме клеток; Экзоферменты — выделяются в окружающую среду: а) пищеварительные ферменты, которые расщепляют сложные питательные вещества до простых веществ; б) защитные ферменты, например, пенициллиназа защищает клеточную стенку от действия антибиотика пенициллина; в) ферменты агрессии – факторы вирулентности патогенных бактерий
  • Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий. 10 слайд Ферментный состав – постоянен и имеет важное значение для идентификации различных микроорганизмов. Практическое использование ферментативных свойств микробов: процессы брожения (в пивоварении и виноделии, обработка шкур) консервирование приготовление биодобавок к стиральным порошкам, для удаления белковых загрязнений, так как они расщепляют белки до водорастворимых. с помощью ферментов получают витамины, гормоны
  • 11 слайд Патогенные бактерии вырабатывают ядовитые для человека вещества — токсины. 1. Экзотоксин — белки, которые клетка выделяет во внешнюю среду, обладает выраженными иммуногенными и антигенными свойствами. Наиболее сильные эзотоксины вырабатывают возбудители столбняка (поражают двигательные нейроны спинного мозга) дифтерии (поражают сердечную мышцу и надпочечники) ботулизма (поражают нейроны передних рогов спинного мозга, что обусловливает характерные параличи мышц синегнойная палочка(гемолиз, некротические поражения) Для профилактики и лечения токсинемических инфекций применяются анатоксины (обезвреженные экзотоксины микроорганизмов) и антитоксические сыворотки.
  • 12 слайд 2. Эндотоксин —локализуется в липополисахаридном слое клеточной стенки и освобождаются при ее разрушении. (E. Coli, золотистый стафилококк, менингококки, брюшнотифозная палочка, палочка чумы, дизентерийная палочка) Эндотоксины не обладают специфичностью. Действие на организм: — активизируют фагоцитоз, аллергические реакции — вызывают общее недомогание организма (лихорадка и тяжелое общее состояние). Выброс эндотоксинов в организм может привести к развитию инфекционно-токсического шока: — озноб; — снижение артериального давления; — частый и нитевидный пульс; — одышка; — рвота; — понос; — уменьшение количества выделяемой мочи.
  • 13 слайд Схема патогенеза дифтерии При дифтерии коринебактерии не проникают за пределы входных ворот инфекции. дифтерийный экзотоксин поражает сердечную мышцу и надпочечники.
  • 15 слайд Пигменты бактерий. Многие микроорганизмы синтезируют пигменты, различающиеся по цвету, химическому составу и растворимости. Цвет пигмента используется в качестве теста для идентификации пигментообразующих бактерий. Пигменты обеспечивают: защиту от УФ радиации участвуют в реакциях синтеза обладают антибиотическим действием.
  • 16 слайд У чудесной палочки пигментные зерна откладываются между бесцветными клетками, они в воде не растворяются и придают колониям чудесной палочки ярко-красный кровавый цвет. В средние века она вызывала суеверный ужас своим появлением в виде кровавых пятен на хлебцах, служивших у католиков для причащения верующих. Появление таких пятен «крови Христа» считалось указанием свыше на необходимость искупления кровью за тайные преступления. Тысячи людей, подозреваемых в преступлениях, были истреблены. Между тем эти пятна были колониями чудесной палочки, которая быстро размножается на хлебе и другой крахмалистой пище.
  • 17 слайд На Новой Земле микробиологами были найдены микробы — микроскопические водоросли, которые образуют зеленый пигмент и могут развиваться на снегу, окрашивая его в зеленый цвет, а у берегов Гренландии микробы окрашивают почву в красный цвет. Желтые пигменты встречаются в культурах стафилококков (золотистый), микрококков, сарцин, микобактерии туберкулеза. Синие пигменты выделяются синегнойной палочкой 
  • 18 слайд Витамины Микроорганизмы  синтезируют различные витамины. Каждый вид синтезирует только определенные витамины  (B1, В2, биотин, пантотеновую кислоту, пиридоксин, никотиновую кислоту).  Многие виды бактерий и актиномицетов, окрашенные в красно-розовый, красно-оранжевый или желтый цвет, образуют предшественников витаминов, так называемые провитамины — каротины и каротиноиды. Бактерии, микобактерии, актиномицеты, могут синтезировать витамин B12, который имеет важное значение для организма человека, применяется при лечении злокачественной анемии.
  • 19 слайд Ароматобразующие бактерии Некоторые бактерии выделяют летучие ароматические вещества — уксусно-этиловые и уксусно-амиловые эфиры, они обусловливают аромат вин, молочных продуктов (придают маслу и сливкам приятный характерный запах); сена. Светящиеся (фотогенные) бактерии Свечение моря вызывается светящимися бактериями, которые живут на теле медуз, моллюсков и других мелких животных, с которых они смываются волнами в воду. Они встречаются в мясных тушах, рыбе и др. Свечение светлячков, опят на гнилых пнях обусловлено бактериями Свечение их связано с окислительными процессами и не наблюдается в анаэробных условиях.
  • 20 слайд ПРИНЦИПЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Культивирование – искусственное выращивание микроорганизмов. Используется для изучения свойств микроорганизмов и для диагностики инфекционных заболеваний. Большинство бактерий культивируются на естественных и искусственных, плотных и жидких питательных средах На питательных средах микроорганизмы при размножении образуют определенной морфологии колонии, что определяет их культуральные свойства. .
  • 21 слайд Питательные среды — субстраты, состоящие из компонентов, обеспечивающих необходимые условия для культивирования микроорганизмов или накопления продуктов их жизнедеятельности.
  • 22 слайд Классификация питательных сред. 1. По консистенции среды делят на: а) жидкие: пептонная вода (ПВ), мясопептонный бульон (МПБ); б) полужидкие: полужидкий мясопептонный агар (МПА) и др.; в) плотные или твердые: МПА, мясопептонный желатин, свернутая сыворотка; г) сыпучие: разваренное пшено, кварцевый песок; д) сухие – гигроскопические порошки, выпускаемые промышленностью;
  • 23 слайд 2. По составу среды делят на: а) естественные – натуральные продукты (яйца, овощи), животные ткани, желчь, сыворотка крови; б) искусственные – среды, приготовленные из различных настоев или отваров с добавлением неорганических солей, углеводов, азотистых веществ; в) синтетические – среды, приготовленные из определенных химических соединений в точно указанных концентрациях
  • 34 слайд По назначению среды делят на: а) основные (простые) – используют для культивирования многих видов микроорганизмов: ПВ, МПБ, МПА б) специальные (сложные) — используют для микроорганизмов, которые не растут на простых средах: сахарный МПБ, сахарный МПА, сывороточный МПБ и МПА, кровяной МПА, в) элективные (избирательные) – используют для определенных видов; создаются оптимальные условия для этих видов, а другие виды не растут или растут плохо: щелочная ПВ (для холерного вибриона), желточно-солевой агар (для стафилококка), сывороточная среда –среда Леффлера (для дифтерийных коринебактерий), среды с желчью (для тифо-паратифозных бактерий), среды с глицерином (для микобактерий туберкулеза);
  • 35 слайд г) дифференциально-диагностические среды используют для изучения биохимических свойств и дифференцировки (отличия) одного вида микроорганизмов от другого : Среда Эндо, Среда Левина, Среда Плоскирева, Среда Гисса. Состав сред подбирается так, чтобы выявить характерные отличия ферментативных свойств одного вида от другого (ферменты бактерий меняют цвет среды)
  • 36 слайд Среда Гисса Бульонные среды с феноловым красным используют для изучения ферментации различных углеводов с целью дифференциации чистых культур микроорганизмов. 
  • 37 слайд Среда ЭНДО Среда Эндо —дифференциально-диагностическая среда для выделения энтеробактерий. Среда Эндо относится к плотным средам для выделения чистых культур. Готовая среда прозрачна и имеет бледно-розовый цвет.  С помощью среды Плоскирева и Эндо можно по цвету колоний отличить кишечную палочку от шигелл дизентерии в зависимости от их способности расщеплять лактозу. Колонии бактерий, сбраживающих лактозу, на среде Эндо приобретают интенсивно красный цвет с зеленым металлическим блеском. Бактерии, не сбраживающие лактозу, формируют бесцветные либо цвета окружающей среды колонии. Тифо-паратифозные и дизентерийные бактерии на среде Эндо образуют бесцветные колонии, кишечная палочка и другие разлагающие лактозу микроорганизмы — красные.
  • 38 слайд Выделение чистой культуры аэробных и анаэробных бактерий. Чистая культура микроорганизмов – это популяция клеток одного вида, выросшая на стерильной питательной среде. Выделение чистой культуры – бактериологический метод. Этот метод является основным методом диагностики бактериальных инфекций. Для получения чистой культуры необходимо отделить бактериальные клетки разных видов друг от друга.
  • 39 слайд Аэробные и анаэробные бактерии предварительно идентифицируются в жидкой питательной среде по градиенту концентрации O2: 1. Облигатные аэробные бактерии в основном собираются в верхней части пробирки, чтобы поглощать максимальное количество кислорода. 2. Облигатные анаэробные' бактерии собираются в нижней части, чтобы избежать кислорода 3. Факультативные бактерии собираются в основном в верхнем, однако они могут быть найдены на всем протяжении среды, так как от O2 не зависят. 4. Микроаэрофилы собираются в верхней части пробирки, но их оптимум — малая концентрация кислорода. 5. Аэротолерантные анаэробы не реагируют на концентрации кислорода и равномерно распределяются по пробирке.
  • 41 слайд Методы создания бескислородных условий для культивирования анаэробов. Для создания бескислородных условий используются физические, химические и биологические методы. Физические методы: 1) посев в глубину плотных питательных сред (кровяной или сахарный агар): 2) выращивание в анаэростатах – специальный сосуд, из которого удален кислород. Химические методы — поглощение кислорода воздуха в герметически закрытом сосуде химическими веществами. Биологические методы — совместное выращивание анаэробов и аэробов.
  • 42 слайд Температура роста бактерий Оптимальная температура роста патогенных для человека микроорганизмов совпадает в основном с температурой тела человека. Мезофильные бактерии лучше всего растут в пределах 20-40 «С; к ним относят большинство патогенных для человека микроорганизмов. Термофильные бактерии лучше растут при 50-60 «С. Психрофильные бактерии предпочитают расти в интервале температур от 0 до 10 «С.
  • 43 слайд Особенности культивирования риккетсий и хламидий. Риккетсии и хламидии – бактерии, которые, как и вирусы, являются облигатными внутриклеточными паразитами. Поэтому для их культивирования применяются: а) тканевые культуры; б) куриные эмбрионы; в) лабораторные животные.
  • 44 слайд Бактрериологические методы Основной целью бактериологического исследования является определение наличия бактерий биоматериале. Биологический материал применяемый для бактериологических исследований: — кровь — моча — каловые массы — мокрота
  • 45 слайд Колонии кишечной палочки на плотной питательной среде в чашке Петри. Чашка Петри Посуда, изобретённая в 1877 году, названа в честь изобретателя, немецкого бактериолога  Юлиуса Рихарда Петри, ассистента Р. Коха. Исследуемый материал следует брать  в  асептических  условиях в стерильную посуду и доставлять в лабораторию возможно скорее. 
  • 46 слайд Участие медицинской сестры в лабораторных методах исследования Достоверность лабораторных исследований зависит от правильности подготовки пациента к сдаче анализа как исследуемый материал был собран когда был доставлен в лабораторию Подготовку пациента проводит медицинская сестра
  • 47 слайд Оборудование и способы получения материала для бактериологических исследований.
  • 48 слайд Испражнения– отбор ректальной петлей, которая вводится в прямуюкишку Кровьна стерильность –посев производится на сахарныйбульон На дифтерию –отбор производится тампоном со слизистой зева и носа, На менингит– отбор производится стерильным ватным тампоном со слизистой носоглотки: изогнутый конец тампона направлен вверх вносоглотке На коклюш– отбор производится стерильным ватным тампоном со слизистой носоглотки. Изогнутый конец тампона направлен вниз в носоглотке. Посев производится на КУА – казеиново-угольныйагар.
Читайте также:  Никофлекс - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (мазь, крем или гель для наружного использования) препарата для лечения ушибов, растяжений и боли при травмах, артрозе и артрите у взрослых, детей и при беременности

Термофильные бактерии — вред для человека, примеры бактерий

Термофильные бактерии очень теплолюбивы. Это следует из их названия. Данные микроорганизмы имеют широкое представительство в природе – в частности, их наличие подтверждено в микрофлоре кишечника человека и животных, в почве и воде.

Также бактерии часто встречаются в компостных кучах, навозе и подстилках для скота. Особенностью отдельных термофилов является способность образовывать споры даже в неблагоприятных условиях. Микроорганизмы отличаются быстрым обменом веществ.

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.

Причины популярности термофильных бактерий

Термофилы очень популярны у исследователей благодаря своей способности проводить ферментативную реакцию при высоких температурах.

При этом, чем выше скорость реакции, тем ниже вероятность заражения посторонними микроорганизмами.

Устойчивость к высоким температурам и, более того, предрасположенность к росту в таких условиях, связана с невосприимчивостью к воздействию других негативных факторов.

В частности, бактерии способны выдерживать атаки детергентов, что делает возможным их использование в моющих средствах. Это одна из множества причин, которые привели к популярности исследований разнообразия микроорганизмов, обладающих термофильными свойствами.

Одним из примеров можно назвать поиск и обнаружение кератиназы Caldoanaerobacter 1004. Организм, который вызывает появление данного фермента, был выделен из горячего источника.

Производимая им кератиназа внеклеточного типа побуждает развитие гидролиза кератинов, которые отличаются устойчивостью к воздействию стандартных протеиназ.

Данный фермент используется в птицеводстве, значительно ускоряя переработку перьев.

Виды термофильных бактерий

Термофильные бактерии различаются по необходимым для проживания и роста условиям, которые зависят от среды – выращиваемые в искусственных условиях лучше ощущают себя в твердых средах с наличием воздуха.

Другие же способны обходиться без кислорода и растут в жидких средах. Форма бактерий, которые могут быть подвижными и неподвижными, зависит от температуры.

С температурой до 40 °C микроорганизмы имеют вид палочковидных бацилл, а при ее повышении приобретают вид нитей.

Изучение термофилов продолжается до сих пор – не все показатели и формы бактерий на данный момент установлены. Более того, не так давно в садовой почве были обнаружены плесневые грибы, которые имеют аналогичные свойства и предпочитают высокие температуры.

Однако, стоить отметить прогресс, который был достигнут за последние годы в плане исследований данной категории микроорганизмов. Так, установлено, что наиболее заметным изменениям,
которые происходят под влиянием высоких температур, подвергаются клеточные белки и липиды, связанные с основными жизненными процессами бактерий.

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.

Разделение термофилов на группы

Если задевать вопрос температуры, бактерии по данному показателю разделяются на несколько подгрупп, различающихся по предпочитаемым температурным показателям:

  • Экстремальные термофилы. Наиболее комфортной температурой для данных микроорганизмов является значение 80 °C. При этом бактерии способны существовать при температуре от 60 до 105 °C.
  • Стенотермофилы. Данные микроорганизмы еще называют факультативными. Демонстрируют рост при температуре от 20 до 40 °C.
  • Эвритермофилы. Они сохраняют предрасположенность к росту при температуре до 70 °C, но не ниже 40 C.
  • Термотолеранты. Минимальная температура, необходимая для роста таких бактерий составляет всего 10 °C, максимальная – 60 °C.

О пользе термофилов

Есть ли от термофильных бактерий польза? Да, и довольно большая. Но здесь все зависит от правильности применения и дозирования. Так, молочнокислые палочки, которые активно используются в пищевой промышленности, являются неотъемлемой частью молочнокислых продуктов и оказывают положительное влияние на человеческий организм.

В частности, они контролируют обменные процессы, помогая стабилизировать деятельность пищеварительного тракта, и обеспечивают лучшую защиту от вредоносных бактерий. Коме того, термофильные бактерии благотворно влияют на иммунитет, успокаивая нервную систему, и подавляют негативное воздействие антибиотиков.

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.

Термофилы в молоке и молочных продуктах

Отдельного упоминания стоят термофильные бактерии в молоке. В ходе исследований специалистами было доказано, что при пастеризации молока происходит заметный прирост количества микроорганизмов. Если судить с гигиенической точки зрения, то подобное недопустимо.

Большая часть микрофлоры молока, которое прошло процедуру пастеризации, образуется медленно растущими колониями. Термофильные микроорганизмы обычно размножаются при температуре 60-63 °C, свойственной так называемой «низкой» пастеризации. При «высокой» их развития практически не происходит.

Однако, несмотря на повышенную температуру при процедуре одного размножения термофилов в молоке оказалось бы недостаточно, если говорить о росте бактериального населения. Видимо, резкий рост связан еще и оборудованием, которое не соответствует стандартам и нормам, а также несоблюдением условий содержания. Это вызывает загрязнение самого молока.

Читайте также:  Палора - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (таблетки 100 мг, сироп 100 мл) препарата для лечения повышенной нервозности, раздражительности, нарушений сна, бессонницы у взрослых, детей и при беременности и алкоголь

В каких сферах применяют термофильные бактерии?

Помимо использования в пищевой промышленности, в частности, при изготовлении молока и кисломолочной продукции, данные микроорганизмы находят широкое применение в косметологии и фармакологии в качестве основы для пробиотиков и средств по уходу за кожей. Термофильные и мезофильные микроорганизмы, проживающие в почве и компосте, оптимизируют процесс переработки органических веществ.

При отслеживании предельно допустимого уровня концентрации и постоянном наблюдении за производственным процессом можно избежать осложнений, которые вызывают термофильные бактерии. Термофилы и мезофилы, проживающие в почве и компосте также способствуют более быстрому росту саженцев. При этом эффективность работы первых в данном случае заметно выше.

Рост предрасположенности к метановому брожению стал наблюдаться после того, как в ходе исследований удалось определить получение витаминов B12 и H. Являясь удобрением и источником более эффективной переработки органики, вырабатываемый метан используется при обогреве помещений жилого и промышленного типа. Также он активно задействуется на предприятиях химической промышленности.

Как уменьшить вред, который могут наносить термофильные палочки? Если речь идет о предприятиях, помочь в этом сможет постоянный мониторинг оборудования, а также регулярная обработка с использованием бактерицидных препаратов. Подобные мероприятия позволяют контролировать качество изготавливаемой продукции, снижая риск возникновения каких-либо проблем до нуля.

Подробная информация об услуге в разделеЭкспертиза воды

Чем обусловлена устойчивость бактерий к высоким температурам?

На протяжении многих лет в рамках исследований учеными осуществлялись попытки установления причин устойчивости термофильных микроорганизмов к высоким температурам. Речь о значениях от 50 до 90 °C.

Основной причиной является особенность составляющих бактерий, в то числе оболочки, рибосомы и ферментов – по своим характеристикам они заметно отличаются от схожих компонентов мезофильных форм.

При этом термофилы способны замещать недостаточную стабильность клеток за счет синтеза, который в таких случаях осуществляется более быстро – для этого в процессе задействуются наиболее термостабильные ферменты.

О вреде термофилов

Ряд термофилов способен вызвать инфицирование почвы во время добавления органических удобрений и при обогащении земли перепревшей подстилкой, ранее находившейся в коровниках. Вследствие этого наносится серьезный вред грунтовым водам и водоемам.

Отметим, что для термофильных бактерий не характерны патогенные или токсигенные свойства, тем самым они не относятся к категории особо опасных микроорганизмов для человека.

Однако, загрязнение ими молока, продуктов, а также воды и почвы крайне нежелательно и рискует привести к неблагоприятным последствиям.

В связи с этим рекомендуется проводить исследование на содержание термофилов в специализированной лаборатории.

Как убить бактерии?

Чтобы избавиться от термофилов, можно воспользоваться способом, доказавшим свою эффективность – достаточно поместить их в условия с заметным превышением верхнего температурного порога.

Учеными установлен максимальный порог, при котором микробы способны выживать, пусть и теряют умение расти – это 122 °C. Стоит отметить, что обеспечить больший нагрев можно в лабораторных условиях, оснащенных необходимым оборудованием.

Также на жизнедеятельность бактерий пагубным образом влияют температурные колебания.

Какие термофильные бактерии существуют?

Науке известно множество видов термофилов, которые получили широкое распространение в природе.

Благодаря своей теплолюбивости они хорошо чувствуют себя в человеческом организме, а также растениях, почве и воде.

Несмотря на общую предрасположенность, некоторым бактериям требуется воздух для роста, другие могут продолжать свое развитие и без него. В связи с этим термофильные организмы разделяют на аэробные и анаэробные.

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.

Анаэробные, то есть не нуждающиеся в кислороде для роста, могут принадлежать одной из нескольких групп:

  • Маслянокислые. Такие бактерии производят масляную кислоту, питаясь сахаром и пектинами, а также продуцировать кислоты, среди которых уксусная и масляная. Среди полезных свойств можно отметить выработку ацетона и ряда спиртов. Бактерии встречаются как в термофильной, так и в мезофильной форме.
  • Целлюлозные. Проживают в иле рек, а также остатках растений. Микроорганизмы термофильного типа часто используются в сельском хозяйстве при приготовлении компоста. Наиболее активны бактерии при температуре среды 60-65 °C.
  • Метанообразующие. Не образуя споры, вырабатывают витамины и ферменты. Бактерии могут смешиваться вместе с целлюлозными. Для питания им необходимы сточные воды и бытовые отходы, которые образуются как следствие хозяйственной деятельности.
  • Десульфирующие. Встречаются вместе с целлюлозными, сохраняют жизнедеятельность благодаря умению восстанавливать сульфаты. Образуют споры овальной формы.
  • Молочнокислые. Эта группа находится в молоке и может нанести вред человеку при определенной концентрации. За счет способности синтезировать ароматические вещества микроорганизмы придают характерный аромат и вкус сливкам и творогу. Так как они относятся к факультативным термофилам, то могут расти даже при достаточно низких температурах (ниже 50 °C).

Аэробные термофилы также делятся на группы, среди которых нужно выделить две:

  1. Экстремально-термофильные. Бактерии относятся к облигатным и фактически бездвижны. Предельной температурой для их роста считается значение 70 °C. Более высокое меняет структуру палочек, которые обретают форму тонких нитей. Микроорганизмы можно чаще всего встретить в горячих источниках и верхних слоях почвы.
  2. Спорообразующие. Данное название говорит само за себя – микроорганизмы способны образовывать споры и проживают в обработанной почве или водах, подвергавшихся аэрации. Отличаются умением подстраиваться под изменения в окружающей среде.

Об организации и реализации генетических данных бактерий

Изучение ферментов, влияющих на процесс синтеза дочерних молекул ДНК термофилов, пользуется популярностью благодаря наличию как теоретического, так и практического интереса. Он связан с успешным применением ферментов при осуществлении полимеразной цепной реакции – это один из самых чувствительных анализов ДНК.

Ее суть заключается в организации размножения в объеме, которого достаточно для осуществления исследований с применением гель-электрофореза. Исследование проводится в несколько шагов, среди которых разработка способов клонирования с последующей оценкой эффективности действия ферментов.

Температурные группы микроорганизмов. Термотолерантность и термоустойчивость [1974 — — Жизнь растений. Том 1. Введение. Бактерии и актиномицеты]

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.

Различные микроорганизмы могут развиваться при разных температурах: одни микробы хорошо растут при низких температурах, близких к О °С (+5 °С); другие, наоборот, способны к росту при высоких температурах (около 90 °С). Поэтому микроорганизмы делят по их отношению к температуре на три основные группы — психрофилы, мезофилы и термофилы.

Психрофилы (предпочитающие низкие температуры) — микроорганизмы, имеющие минимальную температуру роста ниже 0 °С.

Мезофилы (предпочитающие средние температуры) — микроорганизмы, имеющие минимальную температуру роста выше, чем у психрофилов, а максимальную температуру ниже, чем у термофилов. Большинство микроорганизмов — мезофилы, растущие обычно при температурах от 0 — 10 °С до 40 — 45 °С.

Термофилы (предпочитающие высокие температуры) — микроорганизмы с максимальной температурой роста обычно выше 50 °С.

Что же такое минимальная и максимальная температуры роста? Минимальная — это такая пороговая температура, при незначительном снижении которой скорость роста микроорганизма (прирост клеток за 1 ч) близка к нулю, т. е. практически рост прекращается. Максимальная температура — пороговая температура, при незначительном повышении которой скорость роста микроорганизма близка к нулю.

При изучении особенностей каждого нового штамма обязательно определяют и оптимальную температуру, т. е. устанавливают тот температурный диапазон, в котором данный микроорганизм растет с максимальной скоростью.

При максимальной скорости роста микроорганизм, естественно, наиболее интенсивно размножается. Поэтому довольно часто скорость роста выражают как число генераций за 1 ч. Английский ученый Т. Д.

Брок предложил схему, показывающую зависимость скорости роста (частоты генераций) от температуры для различных температурных групп микроорганизмов (рис. 187).

Внутри группы термофилов различают еще четыре более мелкие подгруппы (рис. 188) — экстремально термофильные микроорганизмы, стенотермофилы, эвритермофилы, термотолерантные микроорганизмы (термотолеранты).

Экстремально термофильные микроорганизмы вовсе не растут при температурах ниже 40 — 45 °С, оптимальная температурная зона роста — около 80 °С, максимальные температуры близки к 93 °С.

Стенотермофилы характеризуются минимальными температурами роста, равными 37 — 40 °С, максимальные лежат в области 70 — 80 °С, зона оптимальных температур — 55 — 65 °С.

Наибольшее количество термофильных микроорганизмов относится к подгруппам эвритермофилов и термотолерантов. Эти подгруппы довольно сложно четко охарактеризовать. Особенно трудно отличить термотолерантные штаммы от некоторых мезофилов.

Эвритермофилы имеют минимальную температуру роста ниже 37 °С, а максимальную — выше 48 °С, но ниже 70 °С. Эта подгруппа включает представителей различных систематических групп — бактерий, актиномицетов, дрожжей, грибов, водорослей.

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.Рис. 187. Зависимость от температуры скорости роста психрофильных, мезофильных и термофильных микроорганизмов

Читайте также:  Каберголин - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (таблетки 0,5 мг) препарата для лечения аменореи, гиперпролактинемии, болезни паркинсона, для прекращения лактации у взрослых, детей, при беременности

Термотолеранты характеризуются максимальной температурой роста, равной 45 — 48 °С (для бактерий). Однако некоторые мезофильные штаммы также могут иметь максимальную температуру, равную 45 °С.

В таких случаях отличить термотолерантный штамм от мезофильного можно по изменению величины скорости роста при незначительном (на 3 — 6°) сдвиге температуры в сторону возрастания от значения температур, являющихся оптимальными для мезофильных штаммов бактерий (обычно 37 °С).

При таком увеличении температуры скорость роста термотолерантного микроорганизма существенно не изменится, а мезофильный штамм будет развиваться с заметно снижающейся скоростью.

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.

Температура роста бактерий. Мезофильные бактерии. Термофильные бактерии. Психрофильные бактерии. Аэрация бактерий.Рис. 188. Группы бактерий по максимальным температурам роста

Таким образом, по изменению скорости роста можно установить принадлежность данного штамма микроорганизма к той или иной температурной группе или подгруппе.

Итак, термотолерантный микроорганизм способен размножаться с почти одинаковой скоростью как при обычной температуре (37 °С), являющейся оптимальной для мезофильных штаммов, так и при более высокой (на 3 — 7° выше) температуре. Термотолерантный микроорганизм как бы безразличен к такому изменению температуры.

Да и сам термин «термотолерантность» означает терпимость к повышению температуры. Следовательно, под термотолерантностью следует понимать способность микроорганизма размножаться без существенного уменьшения или увеличения скорости роста при указанном выше увеличении температуры.

В природе и лабораторных условиях микроорганизмы могут подвергаться кратковременному воздействию высоких температур. Во время такого теплового воздействия клетки обычно не размножаются.

После прекращения действия этого неблагоприятного для развития микроорганизма фактора одни штаммы могут сохранить репродуктивную способность (способность к размножению), другие оказываются менее устойчивыми и погибают.

Устойчивость микроорганизмов различных температурных групп (психрофилов, мезофилов, термотолерантов, термофилов) к кратковременному воздействию высоких температур без повреждения репродуктивной способности микроорганизма (при снятии действия этих температур) целесообразно характеризовать термином термоустойчивость (терморезистентность).

Термофильная и мезофильная закваска, что это? Как разобраться в формулах и составе заквасок — просто о сложном

Закваски разделяют на термофильные и мезофильные, называя их так для простоты. Термины мезо- и термо- относятся к бактериям, из которых составлена закваска. Мезофилы — это микроорганизмы, которые растут и хорошо развиваются при невысоких, умеренных температурах, термофилы выживают и при высокой.   

Термофильные закваски применяют для приготовления сыров, второе нагревание у которых производится при достаточно высоких температурах, от 40 градусов и выше. Чаще всего, созревают такие сыры долго, срок исчисляется месяцами (швейцарские и итальянские сыры) или даже годами.

В приготовлении они более сложные т.к. необходимо не только тщательно контролировать температуру, но и кислотность молока, его органолептические свойства, бактериальную обсеменённость и безопасность.

Знаменитый на весь мир Пармезан готовят только в период с 1 апреля до 11 ноября, что продиктовано качеством молока в этот период.

И это объяснимо: глупо делать сыр, который вызревает год, не будучи на 100% уверенным, что с основным компонентом, молоком, всё в порядке. Иными словами – это сыры не для новичков.

Поэтому поначалу стоит забыть о термофильных заквасках, которые составлены из штаммов бактерий и микроорганизмов, наиболее активных при 40-60 градусах и продолжающих развивать сыр в процессе его длительного созревания.

Начинающим сыроделам не стоит унывать: огромное количество самых разных сыров можно приготовить:

  • Без второго нагревания: рецепт такого сыра Вы найдёте в Шаге 2. Подобный сыр является основой для рассольных сыров, когда заготовку выдерживают в водно-солевом растворе. Многочисленные мягкие сыры без созревания, мягкие сычужные сыры с созреванием при участии белой плесени на поверхности сыра (камамбер, бри). 
  • Со вторым нагреванием при низкой температуре. Это самая многочисленная по ассортименту группа сыров. Для них используют мезофильные закваски, работающие при температуре до 40ºС. Как использовать закваски и в каком количестве – зависит от рецептуры сыра.

Иными словами, из одного и того же молока (в природе такого не бывает), используя различные мезофильные закваски, вкусовые и ароматические ферменты, травы и приправы, Вы можете создавать бесконечное количество вариантов сыра с небольшим сроком выдержки и дозревания.  

Название закваски или фермента: что можно понять из названия? Как выбрать закваску? 

Чаще всего название закваски – брендовое, и не даёт представления о её свойствах, необходимо читать состав.

Но в составе – только непонятные латинские названия, как разобраться? Не сокрушайтесь по поводу того, что в школе по химии была тройка! Ниже приводим таблицу с названием «активного вещества» и его назначением. Сохраните её – для начала.

Не забредайте в дебри латыни и биологии, двигайтесь по направлению к созданию СВОЕГО сыра. Постепенно Вы найдёте наиболее подходящие закваски и композиции ферментов и добавок, позволяющие получить вкусовые нюансы и оттенки ароматов. 

Кисломолочная закваска, которая содержит только один вид кисломолочных культур,  моновидовая, только сквашивает молоко.

Поливидовые интереснее тем, что они оказывают комплексное воздействие: помимо сквашивания, они придают сыру ароматические и вкусовые оттенки.

Некоторые культуры «нацелены» на образование глазков в сыре, так как являются газо-образующими и в процессе созревания «разрывают» сыр внутри головки. 

Название Назначение, действие
Lactococcus Lactis Молочный лактококк Для начала процессов кисломолочного брожения. Основа любой мезофильной закваски. Оптимальная температура роста 28-32ºС
Lactococcus lactis Cremoris Сливочный лактококк Для свёртывания и придания сыру сливочного вкуса. Оптимальная температура роста 22-30ºС
Lactococcus lactis Diacetilactis Диацетильный лактококк Вырабатывает углекислый газ, который формирует рисунок твердых сыров и глазки, которые являются показателем качества сыра. Оптимальная температура роста 28-32ºС
Streptococcus salivarius Thermophilus термофильный стрептококк Для сыров, технология приготовления которых предполагает высокую температуру.
Lactobacillus delbrueckii Bulgaricus Болгарская палочка Для приготовления йогурта и придания аромата сыру. Оптимальная температура роста 40-45ºС
Leuconostoc Лейконостоки Для улучшения рисунка сыра, для увеличения глазков и особого вкуса, присущего швейцарскому сыру
Propionibacterium Freudenreichii Пропионовокислые бактерии Для создания глазков в сырах
Lactobacillus casei Сокращают время созревания сыров длительной выдержки
Пепсин в чистом виде или в составе закваски Для сворачивания молока
Реннин, химозин, Kalase или сычужный фермент Ферменты из сычуга животных для свёртывания и створаживания молока и ускорения созревания
Mucor pusilus и Мucor miehei То же, что и реннин, но синтезированное из штаммов грибов
Chymogen Тоже, что и ренин, но полностью синтезированный препарат, с большей стабильностью и активностью
Пепсин на основе Rhyzomucor miehei Пепсин на основе грибов
Липаза «Возвращает» молоку энзимы, разрушенные при пастеризации. Добавляет сыру аромат
Телячья липаза Деликатный, но хорошо заметный мягкий аромат
Козья липаза Для острого, пряного и стойкого аромата
Овечья липаза Стойкий аромат средней пряности
Смесь овечьей и козьей Очень острый привкус
Липаза из грибов Для вегетарианских сыров
Кальция хлорид, хлористый кальций «Возвращает» молоку кальций, разрушенный при пастеризации, улучшает сычужную свёртываемость молока, сокращает время свертываемости. Улучшает качество сырного сгустка.
Lactobacillus Plantarum Убивает бактерии группы кишечной палочки, используется для не пастеризованного молока или молока, качество которого неоднозначно

Секрет приготовления хорошего домашнего сыра

Секрет приготовления хорошего домашнего сыра заключается в том, что у каждого сыродела он – свой. Профессиональные сыроделы и сыровары «вынашивают» свои рецепты поколениями или покупают за «дорогие деньги». В процессе приготовления контролируют (т.е.

на дорогом оборудовании делают большое количество анализов) качество молока: его кислотность, процентное содержание разных видов белка, а так же качество воды, в котором происходит сушка зерна, состав и количество добавок и  заквасок.

И еще массу параметров – на протяжении всего процесса: от приготовления до созревания. Они действуют в строгих рамках.

Домашним сыроварам значительно проще и гораздо интереснее. Они могут экспериментировать, изучать чужой опыт и делать свои открытия.

Впрочем, даже если и узнаете как сыроделы со стажем получают «нежный ореховый вкус» — повторить его, скорее всего, не получится: качество молока и условия создания и созревания – другие.

Поэтому не ищите «идеальный» рецепт, со 100% гарантией того или иного результата. Его нет! Начинайте, пробуйте — и всё получится! Читайте, изучайте и опять пробуйте!

Качественные закваски, сычужные ферменты и аромато- и газообразующие добавки Вы можете купить на сайте FermaVkusa.ru 

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector