ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ АНАЭРОБНЫЕ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

В факультативных анаэробных бактериях являются бактериями , способными жить под как в присутствии и отсутствии кислорода. Кислород - это высокореактивное соединение, необходимое для многих бактерий и большинства живых организмов, однако этот элемент является летальным для некоторых видов бактерий.

Среди факультативных анаэробных бактерий есть виды, имеющие промышленное и коммерческое значение, в частности, в пищевой, фармацевтической или косметической промышленности. Другие виды, напротив, способны вызывать смертельные заболевания для человека.

Факультативные анаэробные бактерии Salmonella enteritidis. Взято и отредактировано: Министерство сельского хозяйства США.

характеристики

Основной характеристикой факультативных анаэробных бактерий является то, что они могут использовать кислород в своих метаболических процессах, но они также могут использовать анаэробное дыхание или ферментативный метаболизм в отсутствие кислорода.

Другая характеристика, связанная с метаболическим процессом, состоит в том, что у факультативных бактерий отсутствует фермент супероксиддисмутаза. Этот фермент характерен для строгих аэробных бактерий. Функция фермента - расщепление супероксида (O ₂ ^- ), промежуточного продукта аэробного метаболизма.

Энергетический обмен

Все живые существа должны получать энергию для своих жизненных процессов; Эта энергия получается из пищи, либо синтезированной ими самими (автотрофы), либо предварительно обработанной и / или обработанной (гетеротрофы).

Энергия, содержащаяся в пище, используется (частично) для синтеза АТФ посредством ряда химических реакций, которые являются частью метаболизма. Для этого они должны разорвать химические связи в молекулах, из которых состоит пища.

Разрыв этих связей вызывает высвобождение электронов или атомов водорода, которые должны приниматься другими соединениями. Если конечным акцептором электронов или водородом является органическое соединение, реакция известна как ферментация, с другой стороны, если конечный акцептор - неорганическое соединение, то мы говорим о дыхании.

Во время дыхания наиболее распространенным конечным акцептором электронов является кислород; это называется аэробным дыханием. Однако в отсутствие кислорода некоторые организмы, такие как некоторые бактерии, могут использовать неорганические соединения, отличные от кислорода, в качестве конечных акцепторов электронов, что вызывает анаэробное дыхание.

Типы бактерий по зависимости от кислорода

Бактерии можно классифицировать в зависимости от того, используют ли они кислород в своем метаболизме, следующим образом:

Аэробика

Они используют кислород как конечный акцептор электронов в метаболических процессах. Поэтому они могут расти и процветать в присутствии кислорода. Наконец, строгие аэробные виды не могут выжить в бескислородных условиях.

микроаэрофильный

Это группа бактерий, которые, несмотря на потребность в кислороде, могут процветать только в среде, где концентрация этого элемента ниже (менее 10%), чем нормальная концентрация в воздухе (20%).

анаэробный

Виды, которые не используют кислород в своих метаболических реакциях. Для некоторых анаэробных видов кислород является токсичным элементом, смертельным для них даже в очень низких концентрациях. Однако некоторые виды могут терпеть это и даже в конечном итоге использовать его; Следовательно, анаэробные бактерии можно разделить на:

Aerotolentes

Они не способны использовать кислород в своем метаболизме, но это не смертельно, поэтому они могут жить в среде с нормальной концентрацией кислорода.

По желанию

Бактерии, которые могут использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов во время своего энергетического метаболизма, но в отсутствие этого элемента они могут выжить, используя другие метаболические пути.

Приложения

Некоторые из факультативных анаэробных бактерий имеют большое значение с промышленной точки зрения. В эту группу входят, например, бактерии, используемые для получения ферментированных алкогольных напитков, таких как вино или пиво.

Они также используются в пищевой промышленности для получения ферментированных продуктов, таких как сыр, йогурт и другие. Некоторые виды также используются для производства пробиотиков.

болезни

Среди факультативных анаэробных бактерий есть несколько видов, способных вызывать заболевания различной клинической значимости, от самоограничивающейся диареи до смертельных заболеваний, включая также многие нозокомиальные заболевания.

Эти заболевания включают, например, бактериальную диарею, инфекции мочевыводящих путей, эндокардит, менингит, перитонит, пневмонию и сепсис. Некоторые из этих заболеваний трудно поддаются лечению из-за устойчивости бактерий к лекарствам.

Примеры репрезентативных видов

кишечная палочка

Он является членом группы энтеробактерий, которые обычно встречаются в желудочно-кишечном тракте человека. К характеристикам этого вида относится тот факт, что он способен ферментировать лактозу и разлагать триптофан, но не может расти в среде с цитратом в качестве единственного источника углерода.

Хотя эта бактерия является частью кишечной флоры, она способна вызывать у людей такие заболевания, как диарея, инфекции мочевыводящих путей и менингит.

Сальмонелла энтеритидис

Это еще один вид Enterobacteriaceae, как и E. coli, но в отличие от этого он не способен ферментировать лактозу, но может выжить в культурах с цитратом в качестве единственного источника углерода. Он может жить в желудочно-кишечном тракте у большого разнообразия видов позвоночных, в том числе у некоторых хладнокровных.

Этот вид вместе с другими видами этого рода ответственен за гастроэнтерит.

Lactococcus lactis

Бактерии, принадлежащие к группе лактобацилл, различных форм. Может расти одиночно, парами или цепочкой. Промышленность использует этот вид для производства таких продуктов, как йогурт, сыр, квашеная капуста и другие.

Он также используется в качестве пробиотика и признан безопасным (GRAS) Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), однако он может быть причиной нозокомиальных заболеваний, таких как эндокардит.

Lactobacillus rhamnosus

Это еще один представитель группы лактобацилл, например Lactococcus lactis. Это неподвижная палочка, неспособная продуцировать споры, которые могут расти одиночно или короткоцепочечными колониями. Он может быть факультативно анаэробным или микроаэробным.

Как и L. lactis, он используется в пищевой промышленности и как пробиотик. Это также связано с внутрибольничными заболеваниями, включая бактериемию, менингит и перитонит.

Haemophilus influenzae

Мелкая палочка, не подвижная, но, прежде всего, для развития ей необходимы компоненты крови. Это одна из основных причин таких заболеваний, как инфекции уха и дыхательных путей, менингит и эпиглоттит.

Морганелла моргани

Палочковидные бактерии, которые живут как комменсалы в пищеварительном тракте человека, а также других позвоночных. Несмотря на то, что он является традиционным представителем кишечной флоры здоровых организмов, он может быть условно-патогенным инфекционным агентом в больных организмах или при инфицировании ран.

Среди заболеваний, связанных с этой бактерией, - диарея, инфекции мочевыводящих путей, сепсис, бактериемия, пневмония, эмпиема, хирургические инфекции и другие. У этих бактерий развивается устойчивость к лекарствам.

Культура на кровяном агаре факультативной анаэробной бактерии Morganella morganii. Взято и отредактировано из: Бактерии в фотографиях.

Ссылки

1. Э. У. Нестер, CE Робертс, Н. Н. Пирсолл и Б. Дж. Маккарти (1978). Микробиология. 2-е издание. Холт, Райнхарт и Уинстон.
2. Э. Хогг (2005). Основы микробиологии. John Wiley & Sons Ltd.
3. Бактерия. В Википедии. Восстановлено с en.wikipedia.org.
4. К. Лира. Lactobacillus rhamnosus. В Lifeder. Восстановлено с lifeder.com.
5. К. Лира. Morganella morgani. В Lifeder. Восстановлено с lifeder.com.
6. Д. Самаржия, Н. Антунац, Ю.Л. Гавранек (2001). Таксономия, физиология и рост Lactococcus lactis: обзор. Млекарство ..
7. П. Синглтон (2004). Бактерии в биологии, биотехнологии и медицине, 6-е издание. John Wiley & Sons, Чичестер.
8. J. Vera. Фимбрии. В Lifeder. Получено с lifeder.com
9. AG Moat, JW Foster и MP Spector (2002). Микробная физиология, 4-е изд. John Wiley & Sons, Чичестер.