O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta`lim vazirligi buxoro davlat universiteti

2.2. Turli temperaturada mikroorganizmlarni o’stirish uslublari

Mikroorganizmlar yuksak o‘simliklarga qaraganda temperaturaga ancha chidamli bo‘ladi. Masalan, Vas. subtilis temperature 5° dan to 57° gacha bo‘lganda ham rivojlanaveradi. Qo‘pchilik saprofit bakteriyalar 20° dan 35° gacha temperaturada rivojlana oladi, patogen mikroorganizmlar esa 36-37° da rivojlanadi. Bundan yuqori temperaturada ular nobud bo‘ladi. Mikroorganizmlarning rivojlanishi uchun temperatura 3 nuqtada bo‘lishi mumkin: minimum, optimum va maksimum nuqtalari. Optimum nuqtasi eng qulay bo‘lib, bunday temperaturada mikroorganizmlar tez ko‘payadi va yaxshi rivojlanadi, minimum va maksimum nuqtalari esa ancha chegaralidir.

Temperaturani mikroorganizmlarning o’sishiga ta’sirini bevosita kimyoviy reaksiyalar tezligiga va hujayraning mikromolekulyar komponentlari (membrana qovushqoqligiga, oqsillarga va boshqalarga) holatiga ta’siri orqali izohlash mumkin. Issiqqonli haoyvonlardan farqli ravishda mikroorganizmlar o’z haroratini boshqara olmaydi. Ularning funksional aktivligi atrof-muhit temperaturasiga bog’liq.

Past haroratda nafaqat o’sish, balki qurib qolish tezligi ham pasayadi va shunga mos ravishda ba’zi organizmning yashab qolishi qobiliyati oshadi. Mikroorganizmlar o’zgaruvchan anabiozga yaqin og’ir sharoitlarga yashab qolish xususiyatiga ega. Masalan, ming yillik Antarktika muzlikkalarida.

Shtamm (mahalliy, o’ziga xos) mikroorganizmlar populyatsiyasi ham mavjud bo’lib, ular past, ammo doimiy aktivlikka ega va oziqlanish uchun tuproqda hamda qishki populyatsiyalarning organizm mahsulotlaridan foydalanadi, tuproqqa ular foydalana oladigan yangi birikmalar tushishi bilan rivojlanadi. Avtoxron bakteriyalar populyatsiyasini qishki populyatsiyadan sovuq sharoitda o’zgarmas temperatura rejimida mahalliy o’sish temperaturalariga asosan farqlash mumkin. O’zgaruvchan rejimli sovuq sharoitda faqat qishki populyatsiyalar uchraydi. Qishki bakteriyalar mahalliy o’sish temperaturasi odatda keng bo’lidi, shuning uchun ularning yashab qolishi uchun o’sish optimumdan past temperaturada ham amalga osha oladigan ikkilamchi metobalizm muhim omil hisoblanadi.

Temperaturaga munosabatiga ko‘ra, mikroorganizmlarni quyidagi gruppalarga bo‘lish mumkin:

1) psixrofillar (psixros - sovuq), bu gruppaga mansub bakteriyalar evolyusion taraqqiyotida, past temperaturada yashashga moslashgan bo‘ladi. Bu guruh uchun xaroratning optimum nuqtasi 20-25°, minimumi esa 0° dan past bo‘lishi mumkin. Psixrofil bakteriyalar uncha keng tarqalmagan. Ular SHimoliy dengiz suvlarida va tuproqlarda uchraydi.

Zamonaviy qarashlarga asosan mikroorganizmlar past haroratda quyidagi xususiyatlariga tayangan holda yashab qoladi:

Hujayralarda fermentlar bo’lib, ular past haroratda aktiv holatda bo’ladi, shuning uchun ham past temperaturada faoliyat ko’rsata oladi; 30° C dan yuqori haroratda fermentlar faolligi yo’qoladi;

Membrana o’tkazuvchanligi past haroratda ham ko’p miqdorda lipidlarda saqlanadigan to’yinmagan yog’ kislotalarga nisbatan yuqori bo’ladi, natijada membrane muzlamaydi;

Past temperaturada ham polisomlar hosil qilish qobiliyati yo’qolmaydi;

Past haroratga moslashuvchanlik membrana (to’yinmagan yog’ kislotalar ko’payadi) va kpioprotektorlar (masalan: glitserol) sintezida o’zgarishlarga olib keladi. Boshqa mexanizmga asosan hujayraga muhim fermentlar ko’p miqdorda to’planidi va past haroratda ham hujayraning yetarli darajada aktivligini saqlaydi.

2) mezofillar (mezos - o‘rtacha). Bu gruppaga ko‘pchilik mikroorganizmlar misol bo‘ladi. Bular uchun xaroratning optimum nuqtasi 25-35° bo‘lsa, maksimum nuqtasi 45-50°, minimum nuqtasi 10°. Mezofil bakteriyalar tuproqda, suvda va boshqa oziq-ovqat maxsulotlari yuzasida uchraydi.

3) termofillar (termos - issiq). Bu gruppaga bakteriyalar, aktinomitsetlar, ba’zi bir ko‘k-yashil suvo‘tlari misol bo‘ladi. Termofill bakteriyalar yuqori temperaturada rivojlanadi.

Temperatura oshishi bilan dastlab mikroorganizmlar o’sishi maksimal darajada tezlashadi. Keyinchalik esa haroratning oshishi hujayra komponentlarini qaytmas inaktivatsiyalanishiga, birinchi navbatda oqsil va nuklein kislotalar denaturatsiyasiga olib kelib, hujayrani nobud qiladi. Ammo, bunday sharoitda ham yashay oladigan mikroorganizmlar ham bor.

Termofiliya faqat organizmning birgina xususiyati bo’lmay, balki o’zida ko’pgina molekulyar mexanizmlarni qamrab oladi. Ko’plab termofillar oqsillarining solishtirma fizik-kimyoviy tekshiruvlari natijasida mikroorganizmlarning yuqori temperaturada yashab qolishining har xil mexanizmlari borligi aniqlandi. Ular:

Membrananing tarkibidagi lipid komponentlar ayniqsa C₁₇-C₁₉ kabi uzun tarmoqlangan zanjirli to’yingan yog’ kislotalardan tuzilgan lipidlar ko’p to’planganligi;

Yuqori termostabil oqsil va fermentlarning mavjudligi (oxirgisi molekulyar assasi kichik va tarkibida Ca ionlarini ko’p miqdorda saqlaydi);

Bu bakteriyalarni A. A. Imshenetskiy tubandagicha klassifikatsiyalaydi:

a) stenotermin termofillar - bular uchun temperaturaning maksimum nuqtasi 75-80°, optimum nuqtasi 50-65°, 28-30° da esa ko‘paya olmaydi. Bu gruppa tabiatda kam tarqalgan;

b) evritermin termofillar uchun temperaturaning maksimum chegarasi 70-75°, optimum nuqtasi 50-65° bo‘lib, 28-30° da juda sekin ko‘payadi, tabiatda keng tarqalgan gruppa.

v) termotolerant formalar uchun temperaturaning maksimum chegarasi 50-65°, optimum 35-45°, minimumi 5-10° bo‘lishi kerak. 30-60° oralig‘ida juda tez ko‘payadi, tabiatda tuproqda, go‘ngda, issiq buloq suvlarida keng tarkalgan gruppa. Termofill bakteriyalarda moddalar almashinuvi jarayoni juda jadal boradi, shuning uchun ular juda tez ko‘payadi va yaxshi rivojlanadi. Agar mezofillarda bakteriyalarning katta koloniyasi uch kundan keyin hosil bo‘lsa, termofillarda bir kundan keyin hosil bo‘ladi, tez o‘sadi va tez nobud bo‘ladi.

Termofill bakteriyalar hujayrasidagi fermentlar yuqori temperatura ta’sirida inaktivatsiyaga uchraydi, shuning uchun bu bakteriyalardan korxonalarda keng ravishda foydalanish mumkin.

A. A. Imshenkskiy fikricha, termofill bakteriyalar mezofillardan kelib chiqqan. Tabiatdagi o‘zgarishlar, jumladan, temperaturaning ko‘tarilishi mezofillarning ko‘pchiligini nobud qilgan bo‘lsa, bir qismi tirik qolgan va yuqori temperaturaga moslashgan. Bora-bora yuqori temperatura ular uchun zaruriy faktor bo‘lib qolgan. A. A. Imshenetskiyning bu fikrini E. N. Mishustin ma’qullagan.

Termofillarga: Bac. cellulosae, Bac. thermophilus, Actinomyces thermophilus lar misol bo‘ladi. E.N.Mishustin erga go‘ng solinganda, termofil bakteriyalarning soni ko‘payganligini kuzatgan.

Ko’pgina fermentlarning produsentlari, xususan mikroskopik zamburug’lar, mezofil mikroorganizmlar hisoblanadi va ularning rivojlanishi uchun mo’tadil harorat 22-320°C atrofida bo’ladi. Fermentlarni bakterial produsentlari orasida ko’pgina termofillari ham uchraydi va ularni mo’tadil o’stirish harorati 35-550°C dir. Masalan, B.mesenterisus PB bakteriysi 370°C ni talab qilsa, Bas.diastatisus 60-650S ni, Asp.oryzae esa atigi 28-300°C ni talab qiladi. Hamda lipaza fermentining produsenti Rhizopus misrosporus zamburug’ining faol rivojlanishi va ferment hosil qilishi uchun 400°C harorat mo’tadil hisoblanadi. Sanoatda termofil mikroorganizmlardan foydalanishning bir qancha ijobiy tomonlari bor. Chunki ularni yuqori haroratda o’stirilganda jarayonning sterilligiga bo’lgan talabni o’z-o’zidan kamaytiradi. Bundan tashqari termofil mikroorganizmlar yuqori haroratga bardoshli bo’lgan fermentlarni hosil qiladi. Harorat hosil bo’layotgan ferment miqdorining o’zgarishida katta ahamiyatga egaligi bilan ham ajralib turuvchi omildir.