Bakterite tähtsus

Bakterid on nii pisikesed, et palja silmaga me neid ei näe. Seetõttu me ka ei tea, et nad ümbritsevad meid kõikjal. Neid on meie ümber miljoneid.

  • Milline on bakterite osa looduses? 
  • Kuidas baktereid kasutatakse? 
  • Kes on patogeensed bakterid?

Bakterid aineringes

Bakterid aineringes

Bakterid osalevad kõigis looduslikes aineringetes.

Kuna baktereid on kõikjal, siis osalevad nad ka aineringe kõikides osades. Bakterid lagundavad (tihti koos seentega) orgaanilist ainet lihtsamateks keemilisteks ühenditeks, mida kasutavad näiteks taimed oma elutegevuses. Nii muudavad mullas elavad bakterid mulla viljakamaks.

Taimede kasvuks on oluline mineraal­aine lämmastik, mis toimib loodusliku väetisena. Õhus on 78% lämmastikku, kuid see on taimedele kätte­saamatu. Näiteks elavad liblik­õieliste ja lepa juurtega sümbioosis mügar­bakterid. Taim pakub neile bakteritele elu­paika ning varustab neid suhkrutega. Mügar­bakterid koguvad õhust lämmastikku ning muudavad selle endale ja taimele sobivaks. Pärast taimede surma vabaneb see mulda. Seega kasvatatakse põllu­majanduses liblik­õielisi, näiteks hernest, mulla rikastamiseks lämmastikuga vaheldumisi muude põllu­kultuuridega.

Hernes

Väga oluline roll on bakteritel näiteks veekogude puhastajatena, kus nad suudavad lagundada ka mürgiseid aineid.

Bakterid elavad teistes elusorganismides.

Bakterid elavad pea kõigis elus­organismides, kaasa arvatud inimese organismis. Mitmed neist kasutavad teisi elus­organisme üksnes elupaigana, olemata sellele organismile kasulikud või kahjulikud. Organismide seede­süsteemis elavad bakterid, kes aitavad tarvitamis­kõlblikuks seedida neid orgaanilisi ühendeid, mida organismid ise ei suudaks. Näiteks elavad rohu­sööjate loomade seede­kulglas bakterid, kes aitavad lagundada taime­rakkude koostises olevat tselluloosi. Mitmed bakterid varustavad organismi erinevate vitamiinidega.

Inimese suus elavad bakterid lõhustavad suhkruid. Hammastele moodustub toidu­jääkidest ja bakteritest kollakas kiht – hamba­katt. Bakterite elu­tegevusega tekib piim­hape, mis söövitab hamba emaili ning tekivad hamba­augud. Hamba­aukude teket vähendab hammaste regulaarne pesemine peale söömist ning närimis­kummi närimine.

Mitmed bakterid aga on organismile kahjulikud. Selliseid baktereid nimetatakse pato­geenseteks. Need bakterid eritavad oma elu­tegevuse käigus organismi mürke ning põhjustavad nii erinevaid haigusi. Normaal­olekus suudab organism siiski kontrollida tõvestavate bakterite paljunemist ja elutegevust. See tähendab, et organism ei haigestu.

Bakterite kasutamine

Roiskumises on süüdi bakterite lagundav tegevus.

Nagu me rääkisime, on bakterid olulised orgaanilise aine lagundajad. See tähendab, et bakterid on ka põhilised „süüdlased“ toidu­ainete riknemises.

Inimesed õppisid juba väga kaua aega tagasi seda vältima ja toidu­aineid säilitama. Nähtavasti vanim sellistest meetoditest on hapendamine. Hapendamine on protsess, kus erinevaid toidu­aineid (kapsad, kurgid, tomatid jms) säilitatakse bakterite poolt suhkrutest moodustatud hapete abil. Bakterite tegevuse peatab ka toidu kuivatamine, soolamine, suitsutamine või suhkruga töötlemine.

Bakterite kaasabil valmistatakse ka erinevaid toidu­aineid: piima­tööstuses juustu, jogurteid, keefirit, petti jne, liha­tööstuses salaami­vorsti, alkoholi­tööstuses veini, õlut, siidrit, äädikat. Seedimise soodusta­mi­seks lisatakse näiteks mitmetele jogurtitele ja keefirile erilisi elusaid baktereid. Selliselt rikastatud jogurteid nimetatakse bio­jogurtiteks.

Ravimitööstuses kasutatakse baktereid ravimite, anti­biooti­kumide, vitamiinide, hormoonide (insuliin) tootmiseks.

Hapnemist põhjustavad anaeroobsed bakterid (ning pärm­seened), st et protsess toimub hapniku­vabas kesk­konnas. Suhkrud muudetakse hapeteks, näiteks piim­happeks. Bakterite paljunemise tulemusena piim­happe hulk üha suureneb ning ühel hetkel muutub see nii suureks, et seesama bakterite poolt toodetud hape peatab nende elu. Nii säilib loodud happelises kesk­konnas hapnenud toit pikemat aega. Hapendatud toidul, näiteks hapu­kapsal, on spetsiifiline hapu maitse ning lõhn.

Hapukapsas

Hapnikuta keskkonnas, kus tegutsevad anaeroobsed bakterid, toimub sarnane protsess – käärimine. Lisaks bakteritele osalevad protsessis mitmed pärm­seened. Nende koos­mõjul muudetakse suhkrud näiteks piim­happeks või alkoholiks – etanooliks.

Biotehnoloogias kasutatakse elusorganisme.

Elusorganismide kasutamist inimese hüvanguks nimetatakse bio­tehnoloogiaks. Nii on bakterite kasutamine üks bio­tehno­loogia osasid. Lisaks toiduaine- ja ravimi­tööstusele kasutatakse baktereid näiteks põllu­majanduses. Bakterite abil valmistatakse komposti ning baktereid kasutatakse bio­mürkidena. Kari­loomadele mõeldud hapendatud rohtu nimetatakse siloks. Baktereid kasutatakse bio­puhastites reovee puhastamiseks. Mitmed bakterid lagundavad ka teistele kõlbmatuid aineid, näiteks naftat. Kütte­aine­tööstuses lisatakse kääritamisel saadud alkoholi bensiinile, et tõsta selle kesk­konna­ohutust. Kütusena kasutatakse ka bio­gaasina tuntud metaani, mis eraldub bakterite abil lagundatavatest orgaanilistest jäänustest. Looduslikult võib metaan tekkida soodes ning inimese poolt loodud prügi­mägedes.

Komposti tegemine

Biotehnoloogia saavutusi kasutab ära ka sõjandus. Eelkõige on see tegevus mõeldud inimese tervise kahjustamiseks. Nii nakatatakse vastaseid näiteks erinevate haigus­kandjatega, millest paljud on väga ohtlikud.

Toiduainete paremaks säilitamiseks konservee­ri­takse toidu­aineid. Protsessi, mida konservide valmistamisel kasutatakse, nimetatakse steriilimiseks. Selleks kuumutatakse toitu rohkem kui 100°C juures kõrge rõhu all. Toitu nii töödeldes hävivad nii bakterid kui ka nende spoorid. Selliselt töödeldud konservid võivad säilida väga pikka aega. Konservi ebapiisaval kuumutamisel võib seal hakata arenema botulismi­bakter, kes oma elutegevusega toodab surmavalt mürgist ainet – botuliini.

Piimatoodete säilitamiseks kasutatakse väiksemal temperatuuril (alla 90°C) kuumutamist ehk pastöörimist. Sellisel kuumutamisel hävivad küll bakterid, kuid ei hävine spoorid. See tähendab, et pastööritud toiduained säilivad oluliselt vähem kui steriilitud toiduained.

Tabel. Toiduainete konserveerimine

Pastöörimine

Steriilimine

Kuumutamine 70–90 °C juures

Kuumutamine kuni 100–120 °C juures

Tavaline rõhk

Kõrge rõhk

Bakterid hävivad

Bakterid hävivad

Spoorid säilivad

Spoorid hävivad

Toiduained säilivad lühikest aega

Toiduained säilivad pikemat aega

Kasutatakse piimatööstuses

Kasutatakse konservide tootmisel

Bakterite kasutamine

Mõisted

Hapendamine · Kääritamine

Oluline

  • Bakteritel on aineringetes oluline osa.
  • Bakterid leiavad olulisel määral kasutust biotehnoloogias.
  • Bakterite hävitamiseks kasutatakse toidu­ainete töötlemist.
  • Organismides elab mitmeid kasulikke baktereid.

Küsimused

  1. Kuidas osalevad bakterid aineringetes?
  2. Kuidas on võimalik baktereid bio­tehno­loogias kasutada?
  3. Kuidas on võimalik toiduaineid töödelda, et nende riknemist vähendada?
  4. Kirjelda bakterite kasulikkust ja kahjulikkust.