I microrganismi psicrofili (“amanti del freddo”), in particolare i batteri, hanno una temperatura preferenziale di crescita inferiore ai 59° Fahrenheit (15° Celsius). I batteri che possono crescere a tali temperature fredde, ma che preferiscono una temperatura di crescita elevata, sono noti come psicrotrofi.

La scoperta dei microrganismi psicrofili e la crescente comprensione del loro funzionamento ha aumentato la consapevolezza della diversità della vita microbica sulla Terra. Finora, più di 100 varietà di batteri psicrofili sono state isolate dal mare profondo. Questo ambiente è molto freddo e tende a non fluttuare in temperatura. I batteri psicrofili sono abbondanti nelle acque quasi fredde dell’Artico e dell’Antartico. Infatti, in Antartide, i batteri sono stati isolati da laghi permanentemente coperti di ghiaccio. Altri ambienti in cui i batteri psicrofili sono stati includono goccioline di nuvole ad alta quota.

I batteri psicrofili sono veramente adattati alla vita a temperature fredde. Gli enzimi dei batteri sono strutturalmente instabili e non riescono a funzionare correttamente anche a temperatura ambiente. Inoltre, le membrane dei batteri psicrofili contengono molto più di un certo tipo di lipidi rispetto a quelli che si trovano in altri tipi di batteri. Il lipide tende ad essere più flessibile a bassa temperatura, proprio come la margarina è più flessibile del burro a temperature di refrigerazione. La maggiore fluidità della membrana rende possibili le reazioni chimiche che altrimenti si fermerebbero se la membrana fosse semi-congelata. Alcuni psicrofili, in particolare quelli antartici, sono stati trovati a contenere acidi grassi polinsaturi, che generalmente non si trovano nei procarioti. A temperatura ambiente, la membrana di tali batteri sarebbe così fluida che il batterio morirebbe.

A parte la loro curiosità ecologica, i batteri psicrofili hanno un valore pratico. Sfruttare gli enzimi di questi organismi permette di svolgere funzioni come la pulizia dei vestiti in acqua fredda. Inoltre, negli ecosistemi artici e antartici, i batteri formano una parte importante della catena alimentare che sostiene la vita di creature più complesse. Inoltre, alcune specie di psicrofili, tra cui Listeria monocytogenes sono in grado di crescere a temperature di refrigerazione. Così, si può verificare il deterioramento del cibo contaminato, che può portare alla malattia se il cibo viene mangiato. La listeriosi, una forma di meningite che si verifica negli esseri umani, è una grave minaccia per la salute, soprattutto per coloro il cui sistema immunitario non è maturo o è difettoso a causa di malattie o sforzi terapeutici. Altri esempi di tali batteri che causano malattie includono Aeromonas hydrophila, Clostridium botulinum, e Yersinia enterocolitica.

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