Molecular Basis of Biological Stability to High Temperatures

Koffler, Henry; Mallett, G. E.; Adye, Jimmy

doi:10.1073/pnas.43.6.464

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“…There appear to be proteins or enzymes which are relatively stable at high temperatures. Koffler (8) The majority of cells which stained with the nonvital stains also exhibited plasmolysis and bleached chloroplasts. The remaining 25 % of the cells contained seemingly enlarged chloroplasts and nuclei.…”

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confidence: 97%

Effect of Sublethal and Lethal Temperature on Plant Cells

1969

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confidence: 97%

Effect of Sublethal and Lethal Temperature on Plant Cells

1969

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“…The ability of thermophiles to grow at relatively high temperatures (about 55 to 80 C) as compared to mesophiles which grow at temperatures of about 20 to 45 C (4) has been ascribed to chemical and physical differences of their macromolecules. Evidence for this theory comes mainly from studies of proteins, especially of purified enzymes (6,19) and of bacterial flagella (14). Further evidence for uniquely heat-stable macromolecules has been reported in studies of amino acidactivating enzymes (3), a thermophilic bacteriophage (25), and a subcellular protein-synthesizing system from a thermophile (11).…”

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confidence: 99%

Characterization and Stability of Ribosomes from Mesophilic and Thermophilic Bacteria

Stenesh

Yang

1967

J Bacteriol

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Ribosomes were isolated from three mesophilic and three thermophilic strains of Bacillus. The ribosomes consisted of about 55% protein and 45% ribonucleic acid. Average ratios for the absorbance at 260/235 and 260/280 mu were 1.77 and 1.92 for the mesophiles and 1.63 and 1.84 for the thermophiles. Ultracentrifugation revealed mainly components with sedimentation coefficients of about 30, 50, 70, 100, and 120S. All the preparations were shown to contain a ribonuclease which, in the presence of ethylenediaminetetraacetic acid, led to ribosome breakdown as measured by the increase in acid-soluble nucleotides. The stability of the ribosomes from the thermophiles was consistently greater than that of the ribosomes from the mesophiles. After 5 hr at 37 C, the breakdown was about 80% for the ribosomes from the mesophiles and 55 to 70% for those from the thermophiles. At 60 C, the ribosomes from the mesophiles were broken down slightly more and at a faster rate than those from the thermophiles. At temperatures above 60 C, the breakdown was again more pronounced for the ribosomes from the mesophiles.

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“…I flagelli dei termofili sono più stabili al calore di quelli dei mesofili: i primi rimangono intatti anche a temperature di 70°C, mentre i secondi sono distrutti a 50°C 27,29 . Probabilmente nei flagelli dei termofili -più resistenti all'urea e all'acetammide di quelli dei mesofilisono presenti legami idrogeno più efficienti.…”

Section: Flagelliunclassified

Protezione degli alimenti mediante alte temperature e caratteristiche dei microrganismi termofili

2009

Food

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L'impiego delle alte temperature per la conservazione degli alimenti è basato sui loro effetti distruttivi sui microrganismi. Per alte temperature si intendono tutte le temperature superiori a quella ambiente. Ai fini della conservazione degli alimenti, le categorie di temperatura di uso comune sono quelle di pastorizzazione e di sterilizzazione. La pastorizzazione mediante calore implica la distruzione di tutti i microrganismi patogeni (come nella pastorizzazione del latte) oppure la distruzione, o la riduzione del numero, dei microrganismi alteranti (come nella pastorizzazione dell'aceto). La pastorizzazione del latte è conseguita impiegando una delle seguenti combinazioni tempo-temperatura: -63°C (145°F) per 30 minuti (bassa temperatura, lungo tempo di esposizione: LTLT, low temperature, long time); -72°C (161°F) per 15 secondi (alta temperatura, breve tempo di esposizione: HTST, high temperature, short time); -89°C (191°F) per 1,0 secondi; -90°C (194°F) per 0,5 secondi; -94°C (201°F) per 0,1 secondi; -100°C (212°F) per 0,01 secondi.Questi trattamenti termici hanno effetto equivalente e sono sufficienti per distruggere la maggior parte dei microrganismi patogeni termoresistenti non sporigeni, inclusi Mycobacterium tuberculosis e Coxiella burnetii. In uno studio, cellule di M. avium subsp. paratuberculosis sono state aggiunte in concentrazione variabile da 40 a 100.000 ufc/ml a latte crudo, successivamente sottoposto a trattamento termico LTLT o HTST: dopo incubazione per 4 mesi su mezzi di coltura adatti non sono stati rilevati microrganismi vitali 26 .Le temperature utilizzate per la pastorizzazione del latte sono sufficienti per distruggere anche tutti i lieviti, le muffe, i batteri Gram-negativi e molti Gram-positivi. I microrganismi che sopravvivono alla pastorizzazione del latte appartengono al gruppo dei termodurici o a quello dei termofili. I microrganismi termodurici sono quelli in grado di sopravvivere all'esposizione a temperature relativamente elevate, ma che non necessariamente crescono a tali temperature. I microrganismi non sporigeni che sopravvivono alla pastorizzazione del latte generalmente appartengono ai generi Streptococcus e Lactobacillus, e talvolta ad altri generi. I microrganismi termofili non solo sopravvivono a temperature relativamente elevate, ma richiedono alte temperature per la crescita e le attività metaboliche. I generi Bacillus, Clostridium, Alicyclobacillus, Geobacillus e Thermoanaerobacter contengono le specie ter-Capitolo 17 Protezione degli alimenti mediante alte temperature e caratteristiche dei microrganismi termofili 451 J.M. Jay et al., Microbiologia degli alimenti © Springer-Verlag Italia 2009 * Tempo di riscaldamento 10 minuti. (Da Carpenter 12 , con autorizzazione di Saunders, Philadelphia) * S. California, Heidelberg, Mission, Montevideo, Senftenberg e Typhimurium. (Da Murphy et al. 40 )

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Molecular Basis of Biological Stability to High Temperatures

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Effect of Sublethal and Lethal Temperature on Plant Cells

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