Термофильные молочные стрептококки вред и польза
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.
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.
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.
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.
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.
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:
- 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.
- 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.
Источник
Важной группой молочнокислых бактерий, наряду с лактобациллами, являются молочнокислые стрептококки. Особый интерес представляют бактерии двух видов: Lactococcus lactis (молочный стрептококк) и Streptococcus salivarius subsp. thermophilus (термофильный молочнокислый стрептококк). Именно эти виды молочнокислых стрептококков отличаются полной безопасностью для здоровья человека, подтвержденной многолетним опытом их использования в производстве различных продуктов питания, в том числе предназначенных для детей раннего возраста.
Клетки молочнокислых стрептококков имеют сферическую или овальную форму размером в диаметре 0,5-1,2 мкм, располагаются попарно или в виде цепочек различной длины. Основным видом биологической активности молочнокислых стрептококков, как и других лактобактерий, является ферментация углеводов с образованием в качестве главного продукта метаболизма молочной кислоты.
Молочнокислые стрептококки наиболее хорошо известны как представители заквасочных культур, используемых в производстве кисломолочных продуктов и сыра. Однако среди молочнокислых стрептококков указанных видов встречаются штаммы, перспективные для использования в составе пробиотиков. Интересно, что лактококки были первыми микроорганизмами, живыми клетками которых обогащали первые продукты питания для детей грудного возраста, а термофильный молочнокислый стрептококк является компонентом многих современных продуктов детского питания.
Одним из наиболее полезных свойств молочнокислых стрептококков является способность отдельных штаммов синтезировать полисахариды, уникальным биологическим функциям которых в последние годы посвящено много исследований. В частности установлено, что микробные полисахариды обладают выраженными иммуностимулирующими свойствами. Это позволяет рассматривать их в качестве важного компонента комплексной терапии больных с онкологической патологией и инфекциями, особенно вирусной этиологии. Антиоксидантные свойства некоторых штаммов молочнокислых стрептококков являются дополнительным фактором, препятствующим образованию опухолей.
Лактококки являются продуцентами бактериоцинов (низина и др.), которые обладают широким спектром противомикробного действия, подавляют развитие многих болезнетворных микроорганизмов, в том числе листерий, туберкулезной палочки, патогенных стафилококков, возбудителя ботулизма и др.
Обнаружены противовоспалительные свойства отдельных штаммов молочнокислых стрептококков. Пробиотики, содержащие эти штаммы, перспективны для профилактики и лечения таких серьезных воспалительных заболеваний кишечника как болезнь Крона и неспецифический язвенный колит.
Клетки молочнокислых стрептококков являются источником активных пищеварительных ферментов, в частности β-галактозидазы (лактазы) – фермента, расщепляющего лактозу. Использование таких бактерий представляет интерес в связи с увеличением количества детей и взрослых, страдающих непереносимостью молока из-за дефицита данного фермента.
Как и в случае других микроорганизмов, пробиотическая эффективность свойственна не всем молочнокислым стрептококкам, а лишь отдельным штаммам, поиск которых сопряжен с глубокими исследованиями. Однако успешное выявление штаммов молочнокислых стрептококков с полезными свойствами и введение их в состав пробиотиков может значительно повысить их эффективность.
В частности, пробиотические штаммы молочнокислых стрептококков, наделенные комплексом биологически ценных свойств, являются важным компонентом мультипробиотиков «Симбитер». Благодаря своей способности продуцировать полисахариды, эти микроорганизмы являются ценным иммуностимулирующим компонентом мультипробиотиков. Кроме того, полисахариды формируют своеобразный матрикс, в который заключены клетки остальных представителей мультипробиотиков, где они находят комфортные условия для своей жизнедеятельности. Благодаря особой структуре своей организации, мультипробиотики отличаются высокой жизнестойкостью, хорошей выживаемостью в желудочно-кишечном тракте, длительным сохранением высокой активности, способностью к быстрому проявлению пробиотического эффекта при поступлении в организм человека, что выгодно отличает их от сухих пробиотиков.
Использование при получении мультипробиотиков наиболее благоприятных для здоровья человека микроорганизмов (лактобацилл, бифидобактерий, пропионовокислых бактерий и молочнокислых стрептококков), а также исключительно натуральных компонентов обеспечивает безопасность мультипробиотиков для пациентов любого возраста и состояния иммунитета и их высокую эффективность.
Источник
Загрузка…
Стрептококковые инфекции и роль здоровой микрофлоры в их профилактике
С этими паразитирующими в человеке бактериями впервые столкнулись выдающийся австрийский хирург Теодор Бильрот и не менее знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер. Первый обнаружил их в 1874 году, когда лечил рожистое воспаление, второй – спустя несколько лет при обследовании пациентов с гнойными заболеваниями и сепсисом. Со временем выяснилось, что данные микроорганизмы обитают также в организмах животных и представляют собой целое семейство, которое объединяет одно: они провоцируют различные заболевания.
Знакомьтесь: стрептококк!
Как вы догадались, речь зайдет о стрептококке, одном из достаточно широко распространенных в природе микроорганизмов. Только знакомиться с ним в прямом смысле этого слова вряд ли нужно. Разве что только информационно, чтобы а) постараться избежать инфицирования этими бактериями; б) правильно лечить вызываемые ими недуги, если малоприятной «встречи» избежать все же не удалось.
Стрептококк или, по-латыни, Streptococcus, представляет собой, говоря научным языком, род шаровидных либо овоидных грамположительных факультативно-анаэробных бактерий. Располагаются попарно или в виде различной длины цепочек. Относятся к семейству Streptococcaceae. Оно включает в себя многочисленные виды, имеющие определенные различия. Как по физиологическим, так и биохимическим признакам, в том числе и по степени патогенного воздействия на человека.
ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ. Излюбленные места обитания в организме: дыхательные пути, пищеварительные пути. Особенно они предпочитает полости рта и носа, а также толстый кишечник. Встречаются также во влагалищной среде. Стрептококки «капризны» в том, что касается питательного субстрата. То есть лишь бы что не «едят», и где попало не размножаются. Самые предпочитаемые для них среды – кровяная или сахарная.
Способны образовывать мелкие колонии (это на поверхностях твердых сред). Придонный же рост дают в жидких средах. Подразделяются на три экологические группы. К первой относится S. Pyogenes, ее представители патогенны только для человека, ко второй – патогенные и для людей, и для животных S. Faccalis, S. agalactia и др. Третья группа представлена условно-патогенными оральными стрептококками S. Mitis, S. mutans и другими.
Болезни, вызываемые стрептококком
Стрептококковые инфекции чаще всего поражают дыхательную систему и кожу. Для этой группы заболеваний характерно возникновение осложнений самого разного характера со стороны внутренних органов. Расскажем о некоторых недугах, вызываемых этими микроорганизмами.
Рожистое воспаление. Проявляется ярким покраснением пораженного участка, чаще всего возникает на ногах. Пораженная кожа, обычно четко «граничащая» со здоровой, припухшая, на ощупь болезненная. Она горячая, блестящая, часто покрывается пузырьками. Больного лихорадит (но температура есть не всегда), он испытывает слабость, чувствует себя утомленным.
Скарлатина. Классическое течение характеризуется повышением температуры до 38 градусов и выше, головной болью и так называемым малиновым, обложенным налетом с выступающими яркими сосочками, языком. Также характерны: боли в горле в момент глотания, покраснение заднего нёба и миндалин, возможно возникновение гнойных пробок. Данное заболевание чревато осложнениями: миокардитом, гломерулонефритом и другими.
Ангина стрептококковая. Ее симптомы схожи на проявления других ангин. Чаще всего появляется боль в горле, повышается температура, возникают озноб и общая слабость, а миндалины, задняя стенка глотки и мягкое нёбо – краснеют. Впоследствии возможно появление гнойного налета, увеличиваются шейные лимфоузлы. Вызываемая стрептококком ангина чревата серьезнейшим осложнением – острой ревматической лихорадкой (ревматизмом), поражающей в свою очередь клапаны сердца и формирующей приобретенные пороки.
Импетиго. Вызывается и другими возбудителями, но чаще всего стрептококком. В целом проявляется поверхностным поражением кожи, но при стрептококковом «варианте» появляются вокруг носа, рта и нижних конечностей красные папулы. Несколько реже они возникают и на других участках тела. На их месте образуются пустулы или везикулы, а после их вскрытия – толстые корочки золотисто-желтого цвета. Обще самочувствие при этом недуге обычно не нарушено, но он чреват возможным осложнением – гломерулонефритом.
Некротический фасциит. Заболевание характеризуется острым началом. В области поражения наблюдается легкое покраснение кожи, пальпация пораженного участка вызывает резкую и сильную боль. Мышцы в патологический процесс не вовлекаются, больной чувствует слабость и повышенную утомляемость, его лихорадит. За несколько часов покрасневший участок увеличивается в размерах, кожа на нем отекает, обретает темно-красный или даже бордовый цвет. Из-за гибели нервов может наступить полная потеря чувствительности.
Стрептококки также вызывают: стрептококковый миозит (напоминает описанный выше фасциит, однако в воспалительный процесс вовлекается мышечный слой, отсутствие лечения чревато летальным исходом); пневмонию (одышка, боль в груди, невыраженный кашель, лихорадка, болезнь осложняется эмпиемой плевры); послеродовый сепсис и эндометрит (общее состояние тяжелое, лихорадка, токсический шок, смерть при несвоевременном оказании помощи). Помимо этого люди «обязаны» данным возбудителям возникновением менингита, гнойного артрита, остеомиелита, эндокардита, перитонита, абсцессов брюшной полости и забрюшинного пространства и другими серьезными заболеваниями.
Здоровая флора против стрептококка
Возникновение любой стрептококковой инфекции сигнализирует о неблагополучии в организме. Например, о снижении общего иммунитета. Или нарушении нормальной микрофлоры кишечника (дисбактериозе), когда полезные для человека лактобактерии и бифидобактерии сдают свои позиции, уступая жизненное пространство условно-патогенной микрофлоре. К ней, собственно, относятся и бактерии-стрептококки. Поэтому наряду с другими способами профилактики (прежде всего, соблюдением личной гигиены, избеганием прямых контактов с больными людьми, а также выявлением скрытых носителей) не следует пренебрегать здоровьем кишечника.
Стрептококки, как уже было сказано, любят сахарную среду. Это значит, что не следует злоупотреблять сладостями, сдобой и другими продуктами, могущими вызвать угнетение полезной микрофлоры, спровоцировать гнилостные процессы в кишечнике. Чем больше вы будете уделять внимание здоровью ЖКТ, употребляя полезную пищу (овощи, фрукты, кисломолочные продукты и др.), тем меньше шансов останется у этих зловредных бактерий «захватить власть» в вашем организме. Ведь здоровый организм предполагает крепкий иммунитет – не так ли?
Подспорьем становятся пробиотики
Однако зачастую только правильным питанием проблему дисбактериоза как одного из возможных факторов, благоприятствующих возникновению и развитию стрептококковых инфекций, не решить. Особенно, если человек ранее перенес ту или иную из них, его организм дополнительно ослаблен антибиотической терапией и есть риск рецидива заболевания. В таких случаях настоящим подспорьем становятся пробиотики – живые молочнокислые микроорганизмы (лакто- и бифидобактерии, в том числе дрожжи). Помимо улучшения пищеварения, общего состояния желудочно-кишечного тракта и укрепления иммунитета, они вырабатывают биотин, фолиевую кислоту, витамин К и другие необходимые нутриенты.
Все это становится одной из основ противострептококковых профилактических мероприятий. Прием же пробиотиков непосредственно в ходе медикаментозной терапии стрептококковых инфекций – как глоток свежего воздуха для ослабленного тяжелым недугом человека. Поступая в кишечник (желательно употреблять их жидкие формы), пробиотики не дают поступающим в организм антибиотикам и другим сильным препаратам окончательно расправиться с полезной микрофлорой. Наоборот, они дают ей окрепнуть, стимулируя ее рост и развитие. Практика убедительно показывает: включение пробиотиков в комплексную терапию заболеваний, вызываемых бактериями-стрептококками, дает возможность пациентам быстрее выздороветь, восстановить свои силы и стать в будущем менее восприимчивыми к таким инфекциям
Источник