Мезофил
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с мезофилов )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Мезофильных является организмом , который лучше всего растет при умеренной температуре , ни слишком жарко , ни слишком холодными, с оптимальным диапазоном роста от 20 до 45 ° C ( от 68 до 113 ° F). [1] Этот термин в основном применяется к микроорганизмам . Организмы, предпочитающие экстремальные условия, известны как экстремофилы . Мезофилы имеют разнообразные классификации, принадлежащие к двум доменам : бактерии , археи и царство грибов из домена Eucarya . Мезофилы, принадлежащие к домену Бактерии, могут быть грамположительными или грамотрицательными.. Потребность в кислороде для мезофилов может быть аэробной или анаэробной . Есть три основных формы мезофилов: кокк , палочка и спираль .

Естественная среда

Среда обитания мезофилов может включать сыр и йогурт . Их часто добавляют во время брожения пива и виноделия . Поскольку нормальная температура человеческого тела составляет 37 ° C , большинство патогенов человека являются мезофилами, как и большинство организмов, составляющих микробиом человека .

Мезофилы против экстремофилов

Мезофилы - противоположность экстремофилов . Экстремофилов, предпочитающих холодную среду, называют психрофилами , тех, кто предпочитает более высокие температуры, - термофилами или термотропами, а тех, кто процветает в чрезвычайно жаркой среде, - гипертермофилами . Общегеномный вычислительный подход был разработан Zheng et al. классифицировать бактерии на мезофильные и термофильные. [2]

Адаптации

У всех бактерий есть своя оптимальная среда и температура, при которой они процветают. Многие факторы ответственны за оптимальный температурный диапазон данного организма, но данные свидетельствуют о том, что экспрессия определенных генетических элементов ( аллелей ) может изменять чувствительный к температуре фенотип организма. Исследование, опубликованное в 2016 году, показало, что мезофильные бактерии могут быть генетически сконструированы для экспрессии определенных аллелей психрофильных бактерий, что приводит к смещению ограничительного диапазона температур мезофильных бактерий, чтобы он точно соответствовал диапазону психрофильных бактерий. [3]

Из-за менее стабильной структуры мезофилов он имеет пониженную гибкость для синтеза белка . [4] Мезофилы не способны синтезировать белки при низких температурах. Он более чувствителен к изменениям температуры, и жирные кислоты , состав мембраны не допускает много текучести . [5] Снижение оптимальной температуры с 37 ° C до 0 ° C до 8 ° C приводит к постепенному снижению синтеза белка. Белки, индуцированные холодом (CIP), индуцируются при низких температурах, что затем позволяет использовать белки холодового шока.(CSP) синтезировать. При возврате к оптимальной температуре наблюдается увеличение, что указывает на то, что мезофилы сильно зависят от температуры. [6] Доступность кислорода также влияет на рост микроорганизмов. [7]

Есть два объяснения того, что термофилы могут выжить при таких высоких температурах, а мезофилы - нет. Наиболее очевидным объяснением является то, что термофилы, как полагают, имеют клеточные компоненты, которые относительно более стабильны, чем клеточные компоненты мезофилов, поэтому термофилы могут жить при более высоких температурах, чем мезофилы. [8] «Вторая школа мысли, представленная трудами Гограна (21) и Аллена (3), считает, что быстрый ресинтез поврежденных или разрушенных клеточных компонентов является ключом к проблеме биологической устойчивости к теплу». [8]

Требования к кислороду

Из-за разнообразия мезофилов потребности в кислороде сильно различаются. Аэробное дыхание требует использования кислорода, а анаэробное - нет. Есть три типа анаэробов . Факультативные анаэробы растут в отсутствие кислорода, используя вместо этого ферментацию . Во время ферментации сахара превращаются в кислоты , спирт или газы . Если есть кислород, он будет использовать аэробное дыхание. Облигатные анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Аэротолерантные анаэробы могут противостоять кислороду.

Роли

Микроорганизмы играют важную роль в разложении органического вещества и минерализации из питательных веществ . В водной среде разнообразие экосистемы допускает разнообразие мезофилов. Функции каждого мезофила зависят от окружающей среды, в первую очередь от температурного диапазона. [9] Бактерии, такие как мезофилы и термофилы , используются в производстве сыра из-за их роли в ферментации . «Традиционные микробиологи используют следующие термины для обозначения общей (слегка произвольной) оптимальной температуры для роста бактерий:психрофилы (15–20 ° C), мезофилы (30–37 ° C), термофилы (50–60 ° C) и экстремальные термофилы (до 122 ° C) ». [10] Как мезофилы, так и термофилы используются в сыроделии для по той же причине; однако они растут, развиваются и умирают при разных температурах.Психротрофные бактерии способствуют порче молочных продуктов, заплесневению или порче из-за их способности расти при более низких температурах, например в холодильнике.

Примеры

Некоторые известные мезофилы включают Listeria monocytogenes , Staphylococcus aureus и Escherichia coli . Другими примерами видов мезофилов являются Clostridium kluyveri , Pseudomonas maltophilia , Thiobacillus novellus , Streptococcus pyogenes и Streptococcus pneumoniae . Различные типы заболеваний и инфекций обычно имеют возбудителей от мезофильных бактерий, таких как перечисленные выше.

Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes - грамположительная бактерия. Он близок к Bacillus и Staphylococcus . Это палочковидный факультативный анаэроб, который движется перитрихозными жгутиками . Подвижность L. monocytogenes ограничена от 20 ° C до 25 ° C. [11] При оптимальной температуре он теряет подвижность. Эта бактерия ответственна за листериоз, который возникает из-за зараженной пищи. [11]

Золотистый стафилококк

Золотистый стафилококк был впервые идентифицирован в 1880 году. [12] Он вызывает различные инфекции, вызванные травмой. Бактерия преодолевает естественные механизмы организма. Длительные инфекции S. aureus включают пневмонию , менингит и остеомиелит . S. aureus обычно заражаются в больницах. [12]

кишечная палочка

Escherichia coli - это грамотрицательные палочковидные факультативные анаэробные бактерии, не образующие спор . [13] Бактерия входит в группу Enterobacteriaceae . Он способен производить энтеротоксины, которые являются термолабильными или термостабильными . [13] Другие характеристики кишечной палочки в том , что это оксидаза -отрицательный, цитрат -отрицательного, метил-красного положительный, и Фогес-Проскауэр -отрицательный. Подводя итог E. coli , это кишечная палочка . Может использовать глюкозуи ацетат в качестве источника углерода для ферментации. E. coli обычно встречается в кишечнике живых организмов. [14] E. coli обладает множеством возможностей, например, может быть хозяином для рекомбинантной ДНК и быть патогеном. [14]

Смотрите также

  • Анаэробное пищеварение
  • Мезофильный варочный котел
  • Мезофит
  • Нейтрофил
  • Обратная экология

использованная литература

  1. ^ Уилли, Джоан М., Линда Шервуд, Кристофер Дж. Вулвертон и Лансинг М. Прескотт. Прескотт, Харли и микробиология Кляйна. Нью-Йорк: Высшее образование Макгроу-Хилла, 2008. Печать.
  2. ^ Хао Чжэн; Хунвэй Ву (2010). «Геноцентрический анализ ассоциации для корреляции между уровнями содержания гуанин-цитозина и условиями температурного диапазона прокариотических видов» . BMC Bioinformatics . 11 (Дополнение 11): S7. DOI : 10.1186 / 1471-2105-11-S11-S7 . PMC  3024870 . PMID  21172057 .
  3. ^ Панковский, Ярослав А .; Puckett, Stephanie M .; Нано, Фрэнсис Э. (15 марта 2016 г.). «Температурная чувствительность, предоставляемая аллелями ligA из психрофильных бактерий при замене мезофильных бактерий и видов дрожжей» . Прикладная и экологическая микробиология . 82 (6): 1924–1932. DOI : 10,1128 / AEM.03890-15 . ISSN 0099-2240 . PMC 4784036 . PMID 26773080 .   
  4. ^ Виджаябаскар, Махалингам С. и др. «Построение сетей белковой структуры на основе энергии: применение в сравнительном анализе термофилов и мезофилов» Биофизический журнал, Том 98, Выпуск 3, 387a
  5. ^ Ли, Кентукки; Торрес, Дж. А. (1993). «ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ и РАСТВОРА НА МИНИМАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ВОДЫ ДЛЯ РОСТА И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛЬНЫХ МЕЗОФИЛОВ и ПСИХРОТРОФОВ». Журнал обработки и консервирования пищевых продуктов . 17 (4): 305–318. DOI : 10.1111 / j.1745-4549.1993.tb00733.x .
  6. ^ Перро, Ф., Hébraud, М., Junter, G.-A. и Jouenne, Т. «Синтез белка в Escherichia coli при 4 ° C. Электрофорез». 2000, 21: 1625–1629. DOI: 10.1002 / (SICI) 1522-2683 (20000501) 21: 8 <1625 :: AID-ELPS1625> 3.0.CO; 2-4
  7. ^ Sinclair, NA; Стокса, JL "РОЛЬ КИСЛОРОДА В ВЫСОКИХ УХОДАХ КЛЕТОК ПСИХРОФИЛОВ И МЕЗОФИЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ". Журнал бактериологии, 1963, Vol. 85 (1), стр.164 [Рецензируемый журнал]
  8. ^ a b Коффлер, Генри (28 ноября 2016 г.). «Протоплазматические различия между мезофилами и термофилами» . Бактериологические обзоры . 21 (4): 227–240. DOI : 10.1128 / MMBR.21.4.227-240.1957 . ISSN 0005-3678 . PMC 180904 . PMID 13488883 .   
  9. ^ Феррони, GD, Камински, JS «Психрофилы, психротрофы и мезофилы в среде, которая испытывает сезонные колебания температуры». Канадский журнал микробиологии, 1980, 26: 1184-1191, 10.1139 / m80-198.
  10. ^ Джонсон, Марк. «Мезофильные и термофильные культуры, используемые в традиционном сыроварении». Сыр и микробы. Вашингтон: Издательство ASM. 2014. Интернет.
  11. ^ а б Magalhã £ Es, R. (2014). Listeria monocytogenes. 450-461.
  12. ^ а б Тодд, Э. (2014). Золотистый стафилококк. 530-534
  13. ^ a b Робинсон, Ричард К. (2000). Энциклопедия пищевой микробиологии, тома 1-3 - Escherichia Coli. Эльзевир. Онлайн-версия доступна по адресу: http://app.knovel.com/hotlink/pdf/id:kt0051LGG3/encyclopedia-food-microbiology/escherichia-coli
  14. ^ a b Робинсон, Ричард К. (2000). Энциклопедия пищевой микробиологии, тома 1-3 - Escherichia Coli. Эльзевир. Онлайн-версия доступна по адресу: http://app.knovel.com/hotlink/pdf/id:kt0051K7I1/encyclopedia-food-microbiology/ecology-bacteria-escherichia-3
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesophile&oldid=1027433857 »
Contribute a better translation