Význam bakterií v přírodě

Bakterie jsou mikroskopické organismy, které mají jediný cíl - žít a založit další generaci, čemuž podřizují veškeré své snažení. Člověk tyto mikroorganismy vnímá buď jako škodlivé, nebo užitečné. Bakterie jsou malé organismy a žijí ve vzduchu, v půdě, na povrchu různých materiálů, na potravinách, na naší kůži i uvnitř našeho těla. Jsou tak malé, že je okem nikdy nezahlédneme a pozorovat je můžeme jen mikroskopem nebo zprostředkovaně na obrázcích. Víte, že bakterie nejsou všechny stejné? Některé jsou kulaté, jiné mají tvar tyčinek. Některé z nich jsou prospěšné a jiné mohou být velmi nebezpečné.

V první řadě jsou ale mikrobi nepostradatelnou součástí všech ekosystémů. Jsou zodpovědní za koloběh prvků v přírodě a podílejí se na mnoha významných procesech v terestriálních i akvatických ekosystémech. Jsou zdroji živin v základně všech potravinových řetězců. Rozsáhlé degradační schopnosti mikrobů jsou ve stále větší míře využívány při bioremediacích pro odstraňování nejrůznějších polutantů.

Každý živý organismus má svoji vlastní kolekci mikroorganismů, tzv. mikrobiom. Jeho součástí jsou organismy prospěšné i škodlivé. Pokud v těle zvítězí škodlivé bakterie nad těmi prospěšnými, dostaví se nemoc. Naštěstí máme pro boj s těmito nemocemi silného pomocníka, kterým jsou látky jménem antibiotika. Antibiotika jsou látky, které nám předepíše lékař.

Bakterie ani složitější organismy včetně člověka by nepřežily bez enzymů, které mění okolní složité organické - a dokonce i anorganické - sloučeniny na jednoduché cukry, tuky či bílkoviny, které mikroorganismy potřebují jako energii či stavební materiál pro tvorbu těla, jejich pomocí se živí, rostou, dospívají a množí se. Enzymy způsobují nejen rozklad, ale i syntézu látek. Enzymy bez mikroorganismů a naopak nepřežijí. Lze je správným procesem izolovat a použít zvlášť, po spotřebování se ale neobnovují, to dokáží jen mikroorganismy.

Mezi jejich základní vlastnosti patří specializace, pokud je tedy chcete využít, musíte přesně vědět, pro jaký účel. Jejich činnost, tedy i výkonnost ovlivňují tři základní faktory - teplota, prostor a zdroje potravy. Při poklesu teplot pod šest až osm stupňů zastavují mikrobi svoje životní pochody a přestávají pracovat. V uzavřených prostorech, tedy například kompostérech, jezírkách, septicích, ale i kontejnerech, jsou naočkované mikroorganismy chráněné, proto tady vydrží déle. Jiné to bývá třeba na volných záhonech.

Čtěte také: Proč je příroda největší luxus?

Symbiotické působení mikroorganismů najdete běžně v přírodě, například hlízkové bakterie žijí spolu s čeledí bobovitých, což jsou mimo jiné luskoviny nebo akáty, získávají tak vzdušný dusík a nemusejí ho přijímat z půdy. Podobně spolupracují přírodní orchideje a nižší mikroskopické houby. Symbióza ale pomáhá celé řadě dalších druhů v získávání živin i vody, což je v posledním suchém desetiletí velmi žádaná schopnost při pěstování užitkových i okrasných rostlin. Objevují se stále častěji enzymy pro lepší využití vody, díky nimž lze omezit zálivku.

Některé mikroorganismy v mikrobiálních přípravcích fungují jako biologické pesticidy nebo fungicidy, které potlačují nebo ničí škodlivé hmyzí škůdce a patogeny rostlin. V přírodě také existují mikroorganismy, které jsou přímo patogeny pro různé hmyzí škůdce. A pokud se v prostředí setkají s větší koncentrací bakterií nebo hub, tak ty sníží jejich požer nebo dojde až k úhynu daného škůdce.

Bakterie v půdě

Ve většině zmíněných procesů hrají klíčovou roli mikroorganismy přítomné v půdě. Jejich hlavní funkcí je již zmíněná dekompozice organické hmoty (včetně těl mikrobů). Během tohoto procesu dochází zároveň k tvorbě nových mikrobiálních buněk i vytváření nových organických látek (včetně humusu).

Rostliny ošetřené bakteriemi jsou mnohem více odolné i proti suchu, nedostatku živin a dalším extrémním situacím v přírodě. Přidáním speciálních růstových bakterií lze problém řešit nejen k naší spokojenosti, ale zejména ke spokojenosti rostlin. Tyto bakterie začnou kolonizovat kořeny rostlin, vytváří vlastně jakýsi ochranný biofilm před nežádoucími patogeny. Dochází k tzv. kolonizaci kořenů růstovými bakteriemi, které se v podstatě přichytí na kořeny pomocí bičíků. A postupně se dále začínají dostávat do rostliny. Ať již v okolí nově rašících postranních kořínků nebo v místech poranění larvami např. škůdců. Dochází k prospěšné kolonizaci, což má vynikající a nezpochybnitelný vliv na jejich růst.

V půdě je mnoho živin, které rostliny „nevidí“ nebo je neumí dostatečně využít. Platí to zejména o fosforu, draslíku a železu. Rostlina např. využije jen 0,5 % fosforu obsaženého v půdě. Hormony se nevyskytují pouze v lidském těle, ale též u rostlin, ve kterých běžně putují předem danými směry. Jsou nepostradatelné pro jakýkoliv vývojový proces v rostlinách. Růstové bakterie produkují hormon auxin, který skvěle působí na zrychlování růstu částí rostlin a zvláště prodlužování mladých částí stonků nebo výhonků. Zároveň dochází u kořenového systému k vyššímu výkonu, výsledkem je větší a silnější kořenový bal. Mimo auxinu produkují růstové bakterie mj. též hormon etylen, který znatelně podporuje zrání plodů.

Čtěte také: Více o nejrozšířenějším minerálu

Růstové bakterie obsažené v stimulátorech pro zdraví rostlin podporují koloběh živin v půdě a činí půdní minerály rozpustnějšími a přístupnějšími pro využití rostlinami. Půda vzniká z mateční horniny, jež obsahuje často minerály, které jsou pro rostliny nezbytné, ale rostliny je nedokáží využít. A právě půdní bakterie dokážou tyto prvky svou činností rostlinám zpřístupnit.

Bakterie a lidské tělo

Lidské tělo potřebuje mnoho bakterií, aby bylo zdravé. Prospěšné bakterie nejčastěji sídlí ve střevech, kde pomáhají trávit potravu, vstřebávat živiny a vyrábět mnoho různých vitamínů (zejména pak vitamíny B6, B12). Navíc pomáhají udržovat imunitní systém v dobrém stavu, protože bojují se záškodníky v podobě virů nebo jiných druhů bakterií.

Každá dutina a každá část povrchu těla má svou charakteristickou mikroflóru, která je vlastní člověku po celý život. Výměšky kožních žláz obsahují značné množství živin pro bakterie, jako je močovina, aminokyseliny, soli, mléčná kyselina a lipidy, ty je rozkládají, čímž se tvoří zapáchající produkty. Reakce kůže je vždy kyselá - pohybuje se v rozmezí pH 4-6. Pokožka lidského plodu v děloze je sterilní a bakterie ji začínají osídlovat až při porodu - hlavním zdrojem mikroflóry je matka, vzduch a předměty, se kterými přijde plod do styku.

Žaludek díky své vysoké aciditě působí jako první linie obrany proti pronikání nežádoucí mikroflóry do střev. I přes nízké pH se v žaludku bakterie vyskytují (hlavně acidotolerantní laktobacily a streptokoky). Ty se objevují již v žaludku novorozence první týden po narození. Mezi nejznámější bakterie osidlující tlusté střevo patří Escherichia coli. Ta kvasí celou řadu cukrů s tvorbou kyseliny mléčné. Dále se podílí na produkci vitaminů skupiny B a látky s antibiotickým účinkem. Tímto ovlivňuje i ostatní bakteriální flóru střeva.

Využití bakterií v průmyslu

Člověk se naučil jejich schopnosti využívat. Nejdříve v potravinářství, posléze i v dalších oborech, jako je medicína, zemědělství či průmysl. Mikroorganismy hrají nezastupitelnou roli v životě lidské společnosti. Jsou využívány v potravinářství, humánní i veterinární medicíně i v nejrůznějších průmyslových aplikacích a také většina moderních biotechnologií je založena na mikrobiologických základech.

Čtěte také: Co obnášejí emisní normy?

Mléčné bakterie využíváme v průmyslové výrobě k tvorbě kyseliny mléčné díky jejich vlastnosti zkvašovat některé sacharidy na kyselinu mléčnou. Máselné bakterie zkvašují cukry na kyselinu máselnou a octovou. Kyselinu máselnou pak zkvašují na butanol a aceton, což využijeme v průmyslu na přípravu těchto látek. Kultury bakterií využíváme při výrobě sýrů (zrání) a také ke kysání mléka (tím vzniká kefír). Některé bakterie jsou schopny syntetizovat vitaminy a aminokyseliny. V průmyslu tyto bakterie kultivujeme v tancích, kde pro ně udržujeme vhodné prostředí pro produkci těchto látek.

K výrobě kyseliny octové pak využíváme octové bakterie, které ji vyrábějí z etanolu. V genovém inženýrství nám bakterie mohou posloužit díky tomu, že obsahují malé množství DNA - plazmidy. Plazmidy z bakterie izolujeme, napojíme na ně části DNA z chromozomů živočichů a rostlin a použijeme k produkci bílkovin, které bakterie samy nejsou schopny produkovat. Takto lze například pomocí bakterií nasyntetizovat inzulin a další důležité látky.

Tabulka: Relativní počty a biomasa mikrobiální a živočišné populace v povrchových vrstvách půdy (do 15 cm hloubky)

tags: #jaký #význam #mají #bakterie #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Podmínky environmentálních plateb
• Podmínky pro život keříčkovce
• Recenze staré ekologické zátěže
• Postupy recyklace pěnových desek
• Lázně Karlova Studánka