De halofila organismer de är en kategori av mikroorganismer, både prokaryota och eukaryota, som kan reproducera och leva i miljöer med höga saltkoncentrationer såsom havsvatten och hypersaliska torra zoner. Termen halofil kommer från de grekiska orden halos och filo, vilket betyder "älskare av salt."
Organismer som klassificeras inom denna kategori tillhör också den stora gruppen extremofila organismer eftersom de sprider sig i livsmiljöer med extrem salthalt, där majoriteten av levande celler inte skulle kunna överleva..
I själva verket förlorar de allra flesta befintliga celler snabbt vatten när de utsätts för saltmedier och det är denna uttorkning som i många fall snabbt leder till döden..
Halofila organismers förmåga att kunna leva i dessa miljöer beror på det faktum att de kan balansera sitt osmotiska tryck i förhållande till miljön och bibehålla sin isosmotiska cytoplasma med den extracellulära miljön..
De har klassificerats baserat på koncentrationen av salt, där de kan leva i extrema, måttliga, svaga och halotoleranta halofiler..
Vissa halofila representanter är gröna alger Dunaliella salina, kräftdjuret av släktet Artemia eller vattenloppa och svamparna Aspergillus penicillioides Y Aspergillus terreu.
Artikelindex
Inte alla halofila organismer kan sprida sig i ett stort antal saltkoncentrationer. Tvärtom skiljer de sig åt i graden av salthalt som de kan tolerera.
Denna toleransnivå, som varierar mellan mycket specifika NaCl-koncentrationer, har tjänat till att klassificera dem som extrema, måttliga, svaga och halotoleranta halofiler..
Gruppen med extrema halofiler inkluderar alla de organismer som kan befolka miljöer där NaCl-koncentrationer överstiger 20%.
Dessa följs av måttliga halofiler som sprider sig vid NaCl-koncentrationer mellan 10 och 20%; och svaga halofiler, som gör det vid lägre koncentrationer som varierar mellan 0,5 och 10%.
Slutligen är halotolenter organismer som endast kan stödja låga saltkoncentrationer..
Det finns en mängd olika prokaryota halofiler som kan motstå höga koncentrationer av NaCl.
Denna förmåga att motstå salthaltsförhållanden som varierar från låg, men högre än de som de flesta levande celler kan tolerera, till mycket extrema, har förvärvats tack vare utvecklingen av flera strategier..
Den huvudsakliga eller centrala strategin är att undvika konsekvenserna av en fysisk process som kallas osmos.
Detta fenomen hänför sig till rörelse av vatten genom ett halvgenomträngligt membran, från en plats med låg koncentration av lösta ämnen till en med en högre koncentration..
Om det i den extracellulära miljön (miljö där en organism utvecklas) finns koncentrationer av salt som är högre än de i dess cytosol, kommer det att förlora vatten till utsidan och det torkar ut till döds..
För att undvika denna förlust av vatten lagrar de höga koncentrationer av lösta ämnen (salter) i deras cytoplasma för att kompensera för effekterna av osmotiskt tryck..
Några av de strategier som används av dessa organismer är: syntesen av enzymer som kan bibehålla sin aktivitet vid höga saltkoncentrationer, lila membran som gör att de kan växa genom fototrofi, sensorer som reglerar det fototaktiska svaret, såsom rodopsin, och gasformiga vesiklar som främjar deras tillväxt. flytning.
Dessutom bör det noteras att miljöerna där dessa organismer växer är ganska föränderliga, vilket skapar en risk för deras överlevnad. Därför utvecklar de andra strategier anpassade till dessa förhållanden..
En av de förändrade faktorerna är koncentrationen av lösta ämnen, vilket inte bara är viktigt i hypersaliska medier utan i alla miljöer där regn eller höga temperaturer kan orsaka uttorkning och därmed variationer i osmolaritet..
För att klara dessa förändringar har halofila mikroorganismer utvecklat två mekanismer som gör det möjligt för dem att upprätthålla en hyperosmotisk cytoplasma. En av dem kallade "salt-in" och den andra "salt-out"
Denna mekanism utförs av Archeas och Haloanaerobiales (strikt anaeroba måttliga halofila bakterier) och består i att höja de interna koncentrationerna av KCl i deras cytoplasma..
Den höga saltkoncentrationen i cytoplasman har dock lett till att de gör molekylära anpassningar för den normala funktionen av intracellulära enzymer..
Dessa anpassningar består i grunden av syntesen av proteiner och enzymer som är rika på sura aminosyror och fattiga på hydrofoba aminosyror..
En begränsning för denna typ av strategi är att de organismer som genomför den har dålig förmåga att anpassa sig till plötsliga förändringar i osmolaritet, vilket begränsar deras tillväxt till miljöer med mycket höga saltkoncentrationer..
Denna mekanism används av både halofila och icke-halofila bakterier, förutom måttliga halofila metanogena arkarea.
I detta utför den halofila mikroorganismen den osmotiska balansen med hjälp av små organiska molekyler som kan syntetiseras av den eller tas från mediet..
Dessa molekyler kan vara polyoler (såsom glycerol och arabinitol), sockerarter såsom sackaros, trehalos eller glukosyl-glycerol eller aminosyror och derivat av kvartära aminer såsom glycin-betain.
Alla har hög löslighet i vatten, har ingen laddning vid fysiologiskt pH och kan nå koncentrationsvärden som gör att dessa mikroorganismer kan bibehålla den osmotiska balansen med den yttre miljön utan att påverka deras egna enzymers funktion..
Dessutom har dessa molekyler förmågan att stabilisera proteiner mot värme, uttorkning eller frysning..
Halofila mikroorganismer är mycket användbara för att erhålla molekyler för biotekniska ändamål.
Dessa bakterier utgör inte stora svårigheter att odla på grund av de låga näringsbehov som finns i deras media. Deras tolerans mot höga saltkoncentrationer minimerar risken för kontaminering, vilket placerar dem som alternativa organismer mer fördelaktiga än E coli.
Dessutom, genom att kombinera dess produktionskapacitet med dess motståndskraft mot extrema salthaltsförhållanden, är mikroorganismer av stort intresse som en källa till industriprodukter, både inom läkemedels-, kosmetiska och bioteknologiska områden..
Några exempel:
Många industriella processer utvecklas under extrema förhållanden, vilket erbjuder ett användningsområde för enzymer som produceras av extremofila mikroorganismer, som kan verka vid extrema värden för temperatur, pH eller salthalt. Således har amylaser och proteaser, som används i molekylärbiologi, beskrivits..
På liknande sätt är halofila bakterier producenter av polymerer med ytaktivt ämne och emulgerande egenskaper av stor betydelse i oljeindustrin eftersom de bidrar till utvinning av råolja från undergrunden..
De lösta ämnena som dessa bakterier ackumuleras i deras cytoplasma har en hög stabiliserande och skyddande kraft av enzymer, nukleinsyror, membran och till och med hela celler, mot frysning, uttorkning, värmedenaturering och hög salthalt..
Allt detta har använts i enzymteknik såväl som inom livsmedels- och kosmetikindustrin för att förlänga produktens livslängd..
Halofila bakterier kan nedbryta giftiga rester såsom bekämpningsmedel, läkemedel, herbicider, tungmetaller och olje- och gasextraktionsprocesser..
Inom livsmedelsområdet deltar de i produktionen av sojasås.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.