Klasifikacija halofila, osmoza, aplikacije, primeri

The Halofilni organizmi So kategorija mikroorganizmov, tako prokariotov kot evkariotov, ki so sposobni razmnoževati in živeti v okoljih z visokimi koncentracijami soli, kot so morska voda in hipersalinska sušna območja. Izraz halofil izvira iz grških besed halos in rob, kar pomeni "ljubitelj soli".

Organizmi, razvrščeni v to kategorijo.

Salinas, ekstremna slanost, kjer se ekstremne halofilne celice razmnožujejo. S h. Zell [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)], iz Wikimedia Commons.

Pravzaprav velika večina obstoječih celic pospešuje vodo, ko so izpostavljene medijem, bogatim s soljo, in prav ta dehidracija v mnogih primerih privede do umrejo.

Sposobnost halofilnih organizmov, da lahko živijo v teh okoljih.

Razvrščeni so bili na podlagi koncentracije soli, v kateri lahko živijo v ekstremnih, zmernih, šibkih in halofilnih halofilih.

Nekateri predstavniki halofila so zelene alge Dunaliella salina, Kraki rodu Artemia ali Pulga de Agua in glive Aspergillus penicillioides in Aspergillus terreu.

[TOC]

Klasifikacija

Vsi halofilni organizmi se ne morejo razmnožiti v širokem razponu koncentracije soli. Nasprotno, razlikujejo se po stopnji slanosti, ki so sposobna prenašati.

Ta stopnja tolerance, ki se razlikuje med zelo specifičnimi koncentracijami NaCl.

Ekstremna halofilna skupina vključuje vse tiste agencije, ki so sposobne naseliti okolje, kjer koncentracije NACL presegajo 20%.

Sledijo zmerni halofili, ki se razmnožujejo v koncentracijah NaCl med 10 in 20%; in šibki halofili, ki to počnejo v nižjih koncentracijah, ki se gibljejo med 0,5 in 10%.

Vam lahko služi: bifidobacterium: značilnosti, razmnoževanje, prehrana, koristi

Končno so halotoleranti organizmi, ki lahko prenesejo le nizke koncentracije soli.

Osmoza in slanost

Obstaja široko paleto prokariotskih halofilov, ki se lahko upirajo visokim koncentracijam NaCl.

Ta sposobnost upiranja slanosti, ki se razlikujejo od nesreče.

Glavna ali osrednja strategija je v izogibanju posledicam fizičnega procesa, znanega kot osmoza.

Ta pojav se nanaša na gibanje, ki vodi vodo skozi polprepustno membrano, od mesta nizke koncentracije topljencev do ene večje koncentracije.

Če torej v zunajceličnem okolju (okolje, kjer se organizem razvija), obstajajo koncentracije soli, višje od tistih v njegovem citosolu.

Medtem, da se izognejo tej izgubi vode.

Prilagodljive strategije za reševanje slanosti

Halofilne bakterije. Avtor Maulucioni na podlagi slik Commons [CC by-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)], iz Wikimedia Commons.

Nekatere strategije, ki jih uporabljajo ti organizmi.

Poleg tega je treba opozoriti, da se okolja, kjer rastejo ti organizmi, precej spreminjajo, kar ustvarja tveganje za njihovo preživetje. Zato se razvijejo druge strategije, prilagojene tem pogojem.

Eden od spreminjajočih se dejavnikov je koncentracija topljencev, ki ni pomembna le v hipersalinskih medijih, ampak v katerem koli okolju, kjer lahko dežja ali visoke temperature povzročijo izsuševanje in zato spreminjajo osmolarnost.

Lahko vam služi: Shigella Sonnei: Značilnosti, morfologija, življenjski cikel, bolezni

Da bi se spoprijeli s temi spremembami, so halofilni mikroorganizmi razvili dva mehanizma, ki jim omogočajo vzdrževanje hiperosmotske citoplazme. Eden od njih je imenovan "sol", drugi pa "sol"

Mehanizem "soli"

Ta mehanizem izvajajo loki in haloanaerobial (zmerne stroge anaerobne bakterije) in je sestavljen iz dviga notranje koncentracije KCL v svoji citoplazmi.

Vendar je visoka koncentracija soli v citoplazmi ustvarila, da morajo te molekularne prilagoditve za normalno delovanje znotrajceličnih encimov.

Te prilagoditve so v osnovi sestavljene iz sinteze beljakovin in encimov, bogatih s kislimi in slabim značajem v hidrofobnih aminokislinah.

Omejitev te vrste strategije je, da imajo tisti organizmi, ki ga izvajajo.

Mehanizem "soli"

Ta mehanizem uporabljajo bakterije halofil in nehalofila, poleg zmernih metanogenih lokov halofila.

V tem halofilni mikroorganizem izvaja osmotsko ravnovesje z uporabo majhnih organskih molekul, ki jih lahko sintetizirajo ali ga vzamejo iz okolja.

Te molekule so lahko polie (na primer glicerol in arabinitol), sladkorje, kot so saharoza, trehaloza ali glukozil-glicerol ali aminokisline in izhajajo iz kvartarnih aminov, kot je glicin.

Vsi imajo visoko topnost v vodi, nimajo fiziološke pH obremenitve in lahko dosežejo vrednosti koncentracije, ki omogočajo tem mikroorganizmom vzdrževanje osmotskega ravnovesja z zunanjim okoljem, ne da bi to vplivalo na delovanje lastnih encimov.

Poleg tega imajo te molekule sposobnost stabilizacije beljakovin pred toploto, izsuševanjem ali zamrzovanjem.

Prijave

Halofilni mikroorganizmi so zelo koristni za pridobivanje molekul za biotehnološke namene.

Te bakterije ne predstavljajo večjih težav, ki jih je treba gojiti zaradi nekaj prehranskih zahtev v njihovih medijih. Njihova toleranca do visokih koncentracij fiziološke raztopine minimalno zmanjšuje tveganja kontaminacije, kar jih postavlja kot ugodnejše alternativne organizme kot In. coli.

Poleg tega so mikroorganizmi, ki so zelo zanimivi, pri združevanju svoje proizvodne zmogljivosti z odpornostjo na skrajne slanosti kot vir industrijskih izdelkov, tako na farmacevtskem kot na kozmetičnem kot biotehnološkem področju.

Vam lahko služi: Clamidosporas

Nekaj ​​primerov:

Encimi

Številni industrijski procesi so razviti v ekstremnih pogojih, ki ponuja področje uporabe encimov, ki ga proizvajajo ekstremnofilni mikroorganizmi, ki so sposobni delovati pri ekstremnih vrednostih temperature, pH ali slanosti. Tako so opisani amilassas in proteaze, uporabljeni v molekularni biologiji.

Polimeri

Podobno so halofilne bakterije proizvajalci polimerov s površinsko aktivnimi snovmi in emulgatorji, ki so v naftni industriji zelo pomembni, ker prispevajo k procesom surove ekstrakcije podzemlja.

Združljivi topili

Topije, ki kopičijo te bakterije v svoji citoplazmi, imajo visok stabilizator in zaščitnik encimov, nukleinskih kislin, membran in celo celih celic, pred zamrzovanjem, izsuševanjem, denaturacijo toplote in visoke slanosti.

Vse to je bilo uporabljeno v encimski tehnologiji, pa tudi v industriji hrane in kozmetike za podaljšanje trajanja izdelkov.

Biološka razgradnja odpadkov

Halofilne bakterije lahko razgradijo strupene odpadke, kot so pesticidi, farmacevtski izdelki, herbicidi, težke kovine ter postopki pridobivanja nafte in plina.

Hrana

Na področju hrane sodelujejo pri izdelavi sojine omake.

Reference

1. Dennis PP, Shimmin LC. Evolucijsko razhajanje in selekcija, posredovana s slanostjo, v halofilni arheeji. Mikrobiol mol biol rev. 1997; 61: 90-104.
2. González-Hernández JC, Peña A. Strategije prilagajanja mikroorganizma halofil in Debaryomyces Hansenii (Halofilni kvas). Latinskoameriška revija mikrobiologije. 2002; 44 (3): 137-156.
3. Molite a. Bionergični aspeti halofilizma. Mikrobiol mol biol rev. 1999; 63: 334–48.
4. Ramírez N, Sandoval AH, Serrano Ja. Halofilne bakterije in njihove biotehnološke uporabe. Rev Soc Ven Microbiol. 2004; 24: 1-2.
5. Wood JM, Bremer E, Cssonka LN, Krämer R, Poolman B, van der Heide T, Smith Lt. Osmosensing in Osmoregulatory združljivi topili z bakterijami. Comp Biochem Physiol. 2001; 130: 437-460.