FAKULTATIVNE ANAEROBNE BAKTERIJE: ZNAČILNOSTI IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2025

Za fakultativne anaerobne bakterije so bakterije, ki lahko živijo tako na podlagi prisotnosti in odsotnosti kisika. Kisik je zelo reaktivna spojina in je ključnega pomena za številne bakterije in za večino živih organizmov, vendar je ta element smrtonosen za nekatere vrste bakterij.

Med najpomembnejšimi anaerobnimi bakterijami obstajajo vrste industrijskega in komercialnega pomena, bodisi v prehrambeni, farmacevtski ali kozmetični industriji. Druge vrste, nasprotno, so sposobne ustvariti smrtonosne bolezni za človeka.

Fakultativne anaerobne bakterije Salmonella enteritidis. Vzeto in urejeno iz: Ministrstvo za kmetijstvo ZDA.

značilnosti

Glavna značilnost fakultativnih anaerobnih bakterij je, da lahko v svojih presnovnih procesih uporabljajo kisik, ob pomanjkanju kisika pa lahko uporabijo tudi anaerobno dihanje ali fermentacijsko presnovo.

Druga značilnost, povezana s presnovnim procesom, je, da fakultativnim bakterijam primanjkuje encima superoksid dismutaza. Ta encim je značilen za stroge aerobne bakterije. Funkcija encima je razpad superoksida (O ₂ ^- ), vmesnega produkta aerobne presnove.

Presnova energije

Vsa živa bitja morajo pridobiti energijo za svoje vitalne procese; Ta energija se pridobiva iz hrane, bodisi sintetizirana sama (avtotrofi) ali predhodno izdelana in / ali predelana (heterotrofi).

Energija, ki jo vsebuje hrana, se (delno) porabi za sintezo ATP z vrsto kemijskih reakcij, ki so del presnove. Da bi to naredili, morajo razbiti kemične vezi znotraj molekul, ki sestavljajo hrano.

Razpad teh vezi povzroči sproščanje elektronov ali vodikovih atomov, ki jih morajo sprejeti druge spojine. Če je končni sprejemnik elektronov ali vodik organska spojina, je reakcija znana kot fermentacija, po drugi strani pa, če je končni sprejemnik anorganska spojina, potem govorimo o dihanju.

Med dihanjem je najpogostejši končni sprejemnik elektronov kisik; se imenuje aerobno dihanje. Vendar pa lahko nekateri organizmi, na primer nekatere bakterije, kot končni sprejemnik elektronov uporabijo druge anorganske spojine razen kisika, pri čemer pride do anaerobnega dihanja.

Vrste bakterij glede na njihovo odvisnost od kisika

Bakterije lahko razvrstimo glede na to, ali pri presnovi uporabljajo kisik ali ne:

Aerobika

V presnovnem procesu uporabljajo kisik kot končni sprejemnik elektronov. Zato lahko rastejo in uspevajo ob prisotnosti kisika. Končno, stroge aerobne vrste ne morejo preživeti v anoksičnih pogojih.

Mikroaerofilni

So skupina bakterij, ki kljub temu, da potrebujejo kisik, lahko uspevajo le v okoljih, kjer so koncentracije tega elementa nižje (manjše od 10%) od običajne koncentracije v zraku (20%).

Anaerobno

Vrste, ki pri svojih presnovnih reakcijah ne uporabljajo kisika. Za nekatere anaerobne vrste je kisik strupen element, saj je za njih smrtonosen, tudi v zelo nizkih koncentracijah. Vendar jo nekatere vrste lahko prenašajo in celo sčasoma uporabljajo; zato lahko anaerobne bakterije razdelimo na:

Aerotolentes

V svojem metabolizmu ne morejo uporabljati kisika, vendar to ni smrtonosno, zato lahko živijo v okolju z normalnimi koncentracijami kisika.

Neobvezno

Bakterije, ki lahko med presnovo energije uporabljajo kisik kot končni sprejemnik elektronov, vendar v odsotnosti tega elementa lahko preživijo z drugimi presnovnimi potmi.

Prijave

Nekatere izredno pomembne anaerobne bakterije so z industrijskega vidika velikega pomena. V to skupino spadajo na primer bakterije, ki se uporabljajo za pridobivanje fermentiranih alkoholnih pijač, kot sta vino ali pivo.

Uporabljajo se tudi v prehrambeni industriji za pridobivanje fermentirane hrane, kot so sir, jogurt. Nekatere vrste se uporabljajo tudi za izdelavo probiotikov.

Bolezni

Med fakultativnimi anaerobnimi bakterijami je več vrst, ki lahko povzročijo bolezni različnega kliničnega pomena, od samo-omejene driske do smrtnih bolezni, vključno s številnimi nosokomičnimi boleznimi.

Te bolezni vključujejo na primer bakterijsko drisko, okužbe sečil, endokarditis, meningitis, peritonitis, pljučnico in septikemijo. Nekatere od teh bolezni je težko odpraviti zaradi odpornosti bakterij na zdravila.

Primeri reprezentativnih vrst

Escherichia coli

Je član skupine Enterobacteriaceae, ki jo običajno najdemo v prebavilih človeka. Med značilnostmi te vrste je dejstvo, da lahko fermentira laktozo in razgradi triptofan, vendar ne more rasti v medijih s citratom kot edinim virom ogljika.

Čeprav je del črevesne flore, lahko ta bakterija pri ljudeh povzroči bolezni, kot so driska, okužbe sečil in meningitis.

Salmonella enteritidis

Gre za drugo vrsto enterobacteriaceae, kot je E. coli, vendar za razliko od tega ni sposobna fermentirati laktozo, vendar lahko preživi v kulturah s citratom kot edinim virom ogljika. V prebavilih lahko živi zelo raznolika vrsta vretenčarjev, vključno z nekaterimi hladnokrvnimi.

Ta vrsta je skupaj z drugimi vrstami rodu odgovorna za gastroenteritis.

Lactococcus lactis

Bakterije, ki spadajo v skupino laktobacil, različnih oblik. Lahko raste samotno, v parih ali v obliki verige. Industrija to vrsto uporablja pri proizvodnji živil, kot so jogurt, sir, kisla zelja.

Uporablja se tudi kot probiotik in splošno priznana kot varna (GRAS) s strani Agencije za hrano in zdravila ZDA (FDA), vendar je lahko odgovorna za nosokomialne bolezni, kot je endokarditis.

Lactobacillus rhamnosus

Je še en predstavnik skupine laktobacilov, kot je Lactococcus lactis. To je nemobilen bacil, ki ne more proizvajati spore, ki lahko raste posamezno ali v kratko verižnih kolonijah. Lahko je fakultativno anaerobno ali mikroaerobno.

Tako kot L. lactis se uporablja tudi v prehrambeni industriji in kot probiotik. Povezana je tudi z nosokomijskimi boleznimi, vključno z bakteremijo, meningitisom in peritonitisom

Haemophilus influenzae

Majhen bacilo, ni mobilno, predvsem pa za svoj razvoj potrebuje sestavine krvi. Je eden glavnih vzrokov za bolezni, kot so okužbe ušes in dihal, meningititis in epiglottitis.

Morganella morgani

Bakterije v obliki palice, ki živijo kot požiralnik v prebavnem traktu človeka, pa tudi drugih vretenčarjev. Kljub temu, da je tradicionalni član črevesne flore zdravih organizmov, je lahko oportunističen povzročitelj okužb pri obolelih organizmih ali pri okužbi ran.

Med boleznimi, povezanimi s to bakterijo, so driska, okužbe sečil, septikemija, bakteremija, pljučnica, empiem, kirurške okužbe. Ta bakterija razvije odpornost na droge.

Gojenje na krvnem agarju fakultativne anaerobne bakterije Morganella morganii. Vzeto in urejeno iz: Bakterije v fotografijah.

Reference

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearsall in BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdaja Holt, Rinehart in Winston.
2. E. Hogg (2005). Bistvena mikrobiologija. John Wiley & Sons Ltd.
3. Bakterija. Na Wikipediji. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org.
4. C. Lyre. Lactobacillus rhamnosus. V Lifederju. Pridobljeno od lifeder.com.
5. C. Lyre. Morganella morgani. V Lifederju. Pridobljeno od lifeder.com.
6. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Taksonomija, fiziologija in rast Lactococcus lactis: pregled. Mljekarstvo ..
7. P. Singleton (2004). Bakterije iz biologije, biotehnologije in medicine, 6. izdaja John Wiley & Sons, Chichester.
8. J. Vera. Fimbrije. V Lifederju. Pridobljeno od lifeder.com
9. AG Moat, JW Foster & MP Spector (2002). Mikrobna fiziologija, 4. izd. John Wiley & Sons, Chichester.