प्रकृति सब कुछ इतनी सामंजस्यपूर्ण रूप से व्यवस्थित है कि इस दुनिया में हर किसी का अपना स्थान है और जो उसे सौंपे गए कार्यों में लगा हुआ है, चाहे वह प्रकृति का ताज हो - एक अविश्वसनीय रूप से जटिल मानव या सबसे सूक्ष्म जीव। हमारी दुनिया को एक बेहतर जगह बनाने के लिए हर कोई अपनी भूमिका निभाता है। यह विभिन्न जीवाणुओं पर भी लागू होता है, जो दुनिया के निर्माता की महान योजना के अनुसार, लोगों को न केवल लाभ पहुंचाते हैं, बल्कि कुछ नुकसान भी पहुंचाते हैं। विचार करें कि थर्मोफिलिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया क्या हैं और हमारे जीवन में उनका क्या स्थान है। वे अच्छे हैं या बुरे?
विशेषताएं और सार
विभिन्न सूक्ष्मजीवों की एक पूरी सेना हमारे ग्रह पर रहती है, जो आंखों के लिए अदृश्य है, लेकिन बहुत सक्रिय है और हमेशा उपयोगी नहीं होती है। ऐसा ही एक लाभकारी माइक्रोफॉर्मेशन थर्मोफिलिक जीवाणु है। जीवाणु गर्म झरनों में रहता है और उच्च तापमान पर गुणा करता है - 45 डिग्री से ऊपर। हमारे ग्रह के विभिन्न भू-तापीय क्षेत्रों में इन सूक्ष्मजीवों की संपूर्ण कॉलोनियों की पहचान की गई है,जैसे गर्म प्राकृतिक झरनों का पानी। थर्मोफिलिक बैक्टीरिया विशेष एंजाइमों की उपस्थिति के कारण जीवित रहते हैं जो उच्च तापमान पर कार्य कर सकते हैं। उनके लिए, सबसे अनुकूल तापमान शासन 50-65 डिग्री का गलियारा है। ऐसी परिस्थितियों में, बैक्टीरिया सहज महसूस कर सकते हैं और स्वतंत्र रूप से गुणा कर सकते हैं।
बहुत से लोग जानना चाहेंगे कि थर्मोफिलिक बैक्टीरिया किस तापमान पर मर जाते हैं ताकि उनकी संख्या को नियंत्रित किया जा सके। इस संबंध में, मैं यह नोट करना चाहूंगा कि वैज्ञानिक अभी तक इस पर सटीक डेटा प्राप्त नहीं कर पाए हैं। विज्ञान के विकास के वर्तमान चरण में, यह केवल ज्ञात है कि थर्मोफाइल के लिए अधिकतम तापमान संकेतक 68-75 डिग्री है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि बैक्टीरिया इस तरह के हीटिंग से मर जाते हैं - इष्टतम आहार से विचलन उनके जीवन को कम आरामदायक और तीव्र बनाता है, कोशिका वृद्धि को धीमा कर देता है और चयापचय प्रक्रियाओं की दर को कम कर देता है।
क्या बैक्टीरिया को मारना संभव है? उन्हें क्या प्रभावित कर रहा है?
थर्मोफिलिक बैक्टीरिया को मरने के लिए, ऊपरी दहलीज से बहुत अधिक अतिरिक्त की आवश्यकता होती है। आज, वैज्ञानिक यह स्थापित करने में सक्षम हैं कि उच्चतम ज्ञात तापमान जिस पर ये सूक्ष्मजीव रह सकते हैं वह 122 डिग्री सेल्सियस है। प्रयोगशाला स्थितियों में उच्च ताप बनाना संभव नहीं है। इसलिए, यह अभी तक स्थापित करना संभव नहीं है कि थर्मोफिलिक बैक्टीरिया किस तापमान पर मरेंगे। यह केवल ज्ञात है कि तापमान में तेज उतार-चढ़ाव का बैक्टीरिया के जीवन पर बहुत हानिकारक प्रभाव पड़ता है: संस्कृति का विकास रुक सकता है, लेकिनक्या वह मर जाएगी यह सवाल है।
किस्में और उनके विवरण
सूक्ष्मजीवों की तापमान वरीयताओं का आकलन करते हुए, उन्हें तीन मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: साइकोफिलिक, मेसोफिलिक और, वास्तव में, थर्मोफिलिक। ये सभी गर्मी पर निर्भर हैं, लेकिन तापमान व्यवस्था के संदर्भ में भिन्न हैं।
इस प्रकार, साइकोफिलिक बैक्टीरिया सबसे कम थर्मोडिपेंडेंट होते हैं और तापमान को शून्य से +10 डिग्री तक पसंद करते हैं। यह उनके लिए इष्टतम विकास गलियारा है, लेकिन वे -5 डिग्री और +15 दोनों पर प्रजनन कर सकते हैं।
अगला - मेसोफिलिक थर्मोफिलिक बैक्टीरिया, जिसके लिए आराम क्षेत्र 30 और 40 डिग्री सेल्सियस के बीच स्थित है। जब तापमान 10 डिग्री तक गिर जाता है या 50 डिग्री तक बढ़ जाता है तो बैक्टीरिया अच्छी तरह से विकसित और गुणा कर सकते हैं। इन जीवों में वृद्धि के लिए इष्टतम स्तर 37 डिग्री है।
और अंत में, थर्मोफिलिक बैक्टीरिया - तापमान 50 डिग्री से ऊपर पहुंचने पर उनकी सक्रिय वृद्धि देखी जाती है। उनकी मुख्य विशिष्ट विशेषता चयापचय की त्वरित दर है। हाल के अध्ययनों के अनुसार, यह स्थापित किया गया है कि तापमान के प्रभाव में प्रोटीन और लिपिड में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं, जो सभी जीवन प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।
थर्मोफाइल के उपसमूह
इसका एक ज्वलंत उदाहरण थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के उदाहरण हैं, जिन्हें कई स्वतंत्र उपसमूहों में भी विभाजित किया गया है:
- अत्यधिक तापमान 80 डिग्री के साथ चरम थर्मोफाइल न्यूनतम 60 और अधिकतम 105 डिग्री के साथ।
- स्टेनोथर्मोफाइल, या संकाय, 55-65 डिग्री की सीमा के साथ, लेकिन तापमान 20 डिग्री तक गिरने पर भी पुन: उत्पन्न करने की क्षमता दिखाते हैं। बढ़ने की उच्चतम क्षमता 20-40 डिग्री पर देखी जाती है।
- Eurythermophiles 37-48 डिग्री पसंद करते हैं। बाध्य थर्मोफाइल्स की ख़ासियत यह है कि वे 70 डिग्री पर भी बढ़ने की क्षमता नहीं खोते हैं, लेकिन वे 40 डिग्री से नीचे नहीं बढ़ते हैं।
- इष्टतम संकेतक के साथ थर्मोटोलरेंट 48 डिग्री से अधिक नहीं, न्यूनतम तापमान जिस पर वे बढ़ सकते हैं 10 डिग्री है, और अधिकतम 55-60 है। वे एक ही इष्टतम तापमान पर मेसोफाइल से भिन्न होते हैं, जैसे-जैसे तापमान सीमा बढ़ती है, बैक्टीरिया बढ़ते रहते हैं।
अवायवीय थर्मोफाइल
थर्मोफिलिक जीवों के तेजी से विकास की क्षमता उन्हें जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में - उद्योग में या कृषि में, और यहां तक कि घरेलू स्तर पर भी उपयोग करने का एक उत्कृष्ट अवसर प्रदान करती है। इसी समय, मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया में समान अलगाव विधियां होती हैं। अंतर केवल बढ़ते तापमान में देखा जाता है। सटीक इष्टतम तापमान स्तर स्थापित करने के लिए, संस्कृति को एक या दो महीने के लिए निष्क्रिय किया जाना चाहिए, या दूसरे शब्दों में, एक निश्चित तापमान सीमा में फिर से शुरू किया जाना चाहिए।
प्रकृति में, कई प्रकार के थर्मोफिलिक बैक्टीरिया व्यापक हैं और विभिन्न परिस्थितियों में रहते हैं। वे गर्मी से प्यार करते हैं और मानव पेट में बहुत सहज महसूस करते हैं, और जानवरों, पौधों, मिट्टी, पानी और विभिन्न अन्य वातावरणों में भी पाए जा सकते हैं।विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ प्रदान करना। कुछ जीवाणुओं को बढ़ने के लिए हवा की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य को ऑक्सीजन की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं होती है। ऑक्सीजन पर निर्भरता के इस संकेत के अनुसार, थर्मोफिलिक जीवों को एरोबिक और एनारोबिक में विभाजित किया जाता है।
अवायवीय में कई अलग-अलग समूह शामिल हैं:
- ब्यूटिरिक - किण्वन के दौरान, वे ब्यूटिरिक एसिड का उत्पादन करते हैं, चीनी, पेक्टिन, डेक्सट्रिन पर फ़ीड करते हैं और एसिड - एसिटिक और ब्यूटिरिक, साथ ही साथ हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करते हैं। उपयोगी गुणों में से, एसीटोन, एथिल, ब्यूटाइल और आइसोप्रोपिल अल्कोहल के उत्पादन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। थर्मोफिलिक और मेसोफिलिक रूपों में पाया जाता है।
- सेल्यूलोज नदी की गाद, खाद, पौधों के अवशेषों में रहते हैं। ये थर्मोफिलिक खाद बैक्टीरिया कृषि क्षेत्र में आदर्श और व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। मिट्टी या ह्यूमस में होने के कारण ये बैक्टीरिया 60-65 डिग्री पर सक्रिय हो जाते हैं। एक मेसोफिलिक रूप भी है - ओमेलेंस्की की छड़ी। ये बैक्टीरिया एक विशेष एंजाइम की मदद से सेल्यूलोज को विघटित करते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, एथिल अल्कोहल, कई एसिड - फॉर्मिक, एसिटिक, फ्यूमरिक, लैक्टिक और अन्य कार्बनिक अम्ल छोड़ते हैं।
- मीथेन बनाने वाले सेल्युलोज के समान स्थान पर रहते हैं, और वहां खेती की जाती है। इस समूह में, सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजातियां मेथनोबैक्टीरियम और मेथनोबैसिलस हैं। वे स्पोरुलेशन में सक्षम नहीं हैं, और उनकी उपयोगिता भोजन के लिए सीवेज और घरेलू कचरे का उपयोग करके एंटीबायोटिक्स, विटामिन, एंजाइम का उत्पादन करने की क्षमता में निहित है।
- Desulfurizers अक्सर. के बगल में पाए जाते हैंसेलूलोज़ और सल्फेट्स की कमी से दूर रहते हैं। उनके पास अंडाकार बीजाणु होते हैं जो बेसिलस बैसिलस - टर्मिनल या सबटर्मिनल के सिरों में से एक के करीब स्थित होते हैं।
- लैक्टिक एसिड - दूध में रहने वाले बैक्टीरिया का एक विशेष बड़ा समूह। ये थर्मोफिलिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया मनुष्यों के लिए फायदेमंद और बहुत हानिकारक दोनों हो सकते हैं। उनकी कुछ प्रजातियां विशेष सुगंधित पदार्थों को संश्लेषित कर सकती हैं। यह वे हैं जो दूध के संपर्क में आने के बाद पनीर या क्रीम को सुखद स्वाद और सुगंध देते हैं। ऐसे थर्मोफिलिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया ऐच्छिक अवायवीय हैं, इसलिए वे ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में या ऐसे वातावरण में बेहतर तरीके से गुणा कर सकते हैं जहां इसकी बड़ी कमी है।
लैक्टिक एसिड
लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया कोक्सी और रॉड में विभाजित होते हैं। पूर्व में एक श्रृंखला में जुड़ी कई कोशिकाएं होती हैं - स्ट्रेप्टोकोकी और इसमें होमो- और विषम किण्वन होता है। होमोफेरमेंटेटिव स्ट्रेप्टोकोकी दूध में पाई जाने वाली चीनी को जीवित दही बनाने के लिए किण्वित करता है। समानांतर में हेटेरोएंजाइमेटिक भी डायसेटिन और साइटोइन जैसे सुगंधित पदार्थों का स्राव करते हैं। इनकी कोशिकाएँ आकार में गोल या अंडाकार होती हैं, चने के अनुसार अच्छी तरह से दागदार हो जाती हैं और बीजाणु और कैप्सूल नहीं बनाती हैं। वे वायुरोधी हैं और हवा की उपस्थिति में मौजूद हो सकते हैं। हालांकि, उनके पास एरोबिक श्वसन करने की क्षमता नहीं है, और वे लैक्टिक एसिड किण्वन की अपनी सामान्य प्रक्रिया को जारी रखना पसंद करते हैं। खाने के लिए, उन्हें बहुत सारे विटामिन, प्रोटीन, कार्बनिक अम्ल की आवश्यकता होती है। दूध मेंबैक्टीरिया इसके जमावट का कारण बनते हैं, सीरम की थोड़ी मात्रा के साथ घने, यहां तक कि थक्का भी बनाते हैं। यह सुगंध पैदा करने वाले लैक्टिक एसिड स्ट्रेप्टोकोकी के लिए धन्यवाद है कि पनीर में एक विशिष्ट गंध और एसिड बनाने की कम क्षमता के साथ मोहक बुलबुले दिखाई देते हैं। Cocci अत्यधिक शराब प्रतिरोधी हैं और उच्च अम्लता की आवश्यकता होती है।
लैक्टिक एसिड स्टिक
लैक्टिक एसिड स्टिक - उन्हें लैक्टोबैसिली कहा जाता है - या तो सिंगल या पेयर हो सकता है। अक्सर, एसिडोफिलिक लैक्टोबैसिली का उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से बल्गेरियाई छड़ी, जो स्टार्टर संस्कृतियों का हिस्सा है और स्वादिष्ट और स्वस्थ दही का उत्पादन संभव बनाता है। डेयरी उद्योग में भी, स्ट्रेप्टोबैक्टीरिया और बीटा बैक्टीरिया लोकप्रिय हैं। ये जीव पूरी तरह से गतिहीन होते हैं और बीजाणु या कैप्सूल नहीं बनाते हैं, ये चने से अच्छी तरह दाग जाते हैं।
लैक्टिक एसिड थर्मोफाइल वैकल्पिक अवायवीय हैं। वे एसिड गठन की उच्च दर के साथ मोनोएंजाइमेटिक बन सकते हैं, या समानांतर में फ्रुक्टोज को संसाधित करने की क्षमता के साथ हेरोएंजाइमेटिक, जिसके परिणामस्वरूप हेक्साहाइड्रिक अल्कोहल मैनिटोल, एसीटेट, लैक्टेट और कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण होता है। प्रोटीन बल्कि कमजोर रूप से संसाधित होते हैं, इसलिए, बढ़ने के लिए, उन्हें पर्यावरण में अमीनो एसिड की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। कुछ स्टिक्स में उत्प्रेरक, एक एंजाइम उत्पन्न करने की क्षमता होती है, जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड, या एसीटैल्डिहाइड को तोड़ता है, जो पनीर को स्वाद और सुगंध देता है।
लैक्टिक एसिड गर्मी प्रतिरोधी छड़ें 85-90 डिग्री के तापमान पर पाश्चुरीकृत होने पर दूध में जीवित रह सकती हैं। वे कीटाणुनाशक एजेंटों के लिए बहुत प्रतिरोधी हैं और इस प्रकार खाद्य उद्यमों को काफी नुकसान पहुंचाते हैं। वे एस्चेरिचिया कोलाई विरोधी हैं। खट्टे या कम पाश्चुरीकृत दूध में पाया जाता है।
थर्मोफाइल्स जो बिना ऑक्सीजन के सांस नहीं ले सकते
एरोबिक थर्मोफाइल, जो बिना ऑक्सीजन के सांस नहीं ले सकते, उन्हें भी दो अलग-अलग समूहों में बांटा गया है:
- अत्यधिक थर्मोफिलिक - ग्राम-नकारात्मक छड़ें जो स्थानांतरित करने में सक्षम नहीं हैं, बैक्टीरिया को बाध्य करने से संबंधित हैं, जिनमें से वृद्धि 70 डिग्री के इष्टतम तापमान पर होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, छड़ें पतले धागों में बदल जाती हैं। गर्म पानी के झरनों और आस-पास की मिट्टी में सामूहिक रूप से रहते हैं।
- बीजाणु बनाने वाले रूप मेसोफिलिक के समान होते हैं। अच्छी तरह से ढीली मिट्टी या वातित जल में रहना और फैलाना।
इन सभी प्रकार के सूक्ष्मजीवों पर विचार करने के बाद, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि थर्मोफिलिक बैक्टीरिया की उपस्थिति आवास में उनकी सुगंध है। अन्य जीवित जीवों की तरह, बैक्टीरिया भी अपने विकास के दौरान पर्यावरणीय परिस्थितियों में बदलाव के लिए पूरी तरह से अनुकूल हो सकते हैं। साथ ही, वे अपने संगठन के स्तर में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि करते हैं और नई योग्यताएं प्राप्त करते हैं।
लाभ और हानि
थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के नुकसान और लाभ क्या हैं? खाद्य उद्योग में उपयोग की जाने वाली लैक्टिक एसिड की छड़ें व्यक्ति को निस्संदेह लाभ देती हैं। विभिन्न स्टार्टर संस्कृतियों का हिस्सा होने के कारण, वे स्वादिष्ट और का उत्पादन करते हैंउपयोगी लैक्टिक एसिड उत्पाद जो मानव शरीर की सभी प्रणालियों पर बहुत सकारात्मक प्रभाव डालते हैं, चयापचय प्रक्रियाओं को विनियमित करने में मदद करते हैं, पाचन तंत्र को सामान्य करते हैं और हर संभव तरीके से शरीर को विभिन्न पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया से बचाने में मदद करते हैं, इसे संचित विषाक्त पदार्थों और विषाक्त पदार्थों से समानांतर में साफ करते हैं।. माइक्रोफ्लोरा की संरचना में सुधार के अलावा, थर्मोफिलिक बैक्टीरिया तंत्रिका तंत्र को शांत करते हैं, एंटीबायोटिक दवाओं की कार्रवाई को दबाते हैं और प्रतिरक्षा बढ़ाते हैं।
खाद्य उद्योग के अलावा, इस प्रकार के बैक्टीरिया का व्यापक रूप से औषधीय और कॉस्मेटिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उनके आधार पर, विभिन्न प्रोबायोटिक्स बनाए जाते हैं, साथ ही सौंदर्य प्रसाधन जो त्वचा को संवारने और लोच देते हैं, और इसका उपयोग इसे सफेद करने और पुनर्स्थापित करने के लिए भी किया जाता है। दही के लाइव मास्क अद्भुत काम कर सकते हैं।
थर्मोफिलिक और मेसोफिलिक बैक्टीरिया जो मिट्टी और खाद में रहते हैं, कार्बनिक पदार्थों को पुनर्चक्रित करने में मदद करते हैं, जिससे पौधों की अच्छी वृद्धि के लिए मिट्टी को उर्वरित किया जाता है। उत्सर्जित मीथेन का उपयोग घरों और औद्योगिक सुविधाओं को गर्म करने के लिए सफलतापूर्वक किया जा सकता है। इतने बड़े पैमाने पर लाभ के साथ, थर्मोफिलिक छड़ों से खाद्य उद्योगों को जो थोड़ा नुकसान होता है, वह जीवाणुनाशक दवाओं के संपर्क में आने और खाद्य उत्पादन उपकरणों की निरंतर निगरानी से होता है।
निष्कर्ष
इस लेख में, हमने बैक्टीरिया जैसे बड़े और कम अध्ययन वाले वर्ग की मूल अवधारणाएं दी हैं। यह उपरोक्त सामग्री से निम्नानुसार है कि थर्मोफिलिक बैक्टीरियापहले से ही आज मनुष्य द्वारा अपने स्वयं के भले के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन यह प्रक्रिया अभी खत्म नहीं हुई है, और कई और सुखद और उपयोगी खोजें हमारी प्रतीक्षा कर रही हैं।
