ФАКУЛЬТАТИВНІ АНАЕРОБНІ БАКТЕРІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

У факультативних анаеробних бактеріях є бактеріями , здатними жити під як в присутності і відсутності кисню. Кисень є високореакційною сполукою і необхідний для багатьох бактерій і для більшості живих організмів, однак цей елемент є смертельним для деяких видів бактерій.

Серед факультативних анаеробних бактерій є види промислового та комерційного значення, зокрема, в харчовій, фармацевтичній чи косметичній галузях. Інші види, навпаки, здатні спричинити смертельну хворобу для людини.

Факультативні анаеробні бактерії Salmonella enteritidis. Взято та відредаговано з: Міністерство сільського господарства США.

характеристики

Основна характеристика факультативних анаеробних бактерій полягає в тому, що вони можуть використовувати кисень у своїх метаболічних процесах, але також можуть використовувати анаеробне дихання або ферментативний метаболізм за відсутності кисню.

Ще одна характеристика, пов'язана з процесом обміну речовин, полягає в тому, що факультативним бактеріям не вистачає ферменту супероксиддисмутази. Цей фермент характерний для суворих аеробних бактерій. Функція ферменту - це розпад супероксиду (O ₂ ^- ), проміжного продукту аеробного обміну.

Енергетичний обмін

Усі живі істоти повинні отримати енергію для своїх життєвих процесів; Ця енергія отримується з їжі, або синтезується самою собою (автотрофи), або попередньо розробленою та / або обробленою (гетеротрофи).

Енергія, що міститься в їжі, використовується (частково) для синтезу АТФ через ряд хімічних реакцій, що входять до складу обміну речовин. Для цього вони повинні розірвати хімічні зв’язки всередині молекул, які складають їжу.

Розрив цих зв'язків спричиняє вивільнення електронів або атомів водню, які повинні бути прийняті іншими сполуками. Якщо кінцевий акцептор електронів, або водень, є органічною сполукою, реакція відома як бродіння, з іншого боку, якщо кінцевим акцептором є неорганічна сполука, то ми говоримо про дихання.

Під час дихання найпоширенішим кінцевим акцептором електронів є кисень; його називають аеробним диханням. Однак за відсутності кисню деякі організми, такі як деякі бактерії, можуть використовувати неорганічні сполуки, окрім кисню, як кінцеві акцептори електронів, і відбувається анаеробне дихання.

Види бактерій відповідно до їх залежності від кисню

Бактерії можна класифікувати залежно від того, використовують вони кисень у своєму метаболізмі так:

Аеробіка

Вони використовують кисень як кінцевий акцептор електронів у метаболічних процесах. Тому вони здатні рости і процвітати за наявності кисню. Нарешті, суворі аеробні види не можуть вижити в аноксичних умовах.

Мікроаерофільні

Вони є групою бактерій, які, незважаючи на потребу в кисні, можуть процвітати лише в середовищах, де концентрації цього елемента нижчі (менше 10%), ніж нормальна концентрація у повітрі (20%).

Анаеробний

Види, які не використовують кисень у своїх метаболічних реакціях. Для деяких анаеробних видів кисень є токсичним елементом, є смертельним для них навіть у дуже низьких концентраціях. Однак деякі види можуть це переносити і навіть з часом використовувати; отже, анаеробні бактерії можна підрозділити на:

Аеротоленти

Вони не здатні використовувати кисень у своєму метаболізмі, але це не смертельно, тому вони можуть жити в середовищі з нормальною концентрацією кисню.

За бажанням

Бактерії, які можуть використовувати кисень як кінцевий акцептор електронів під час свого енергетичного обміну, але за відсутності цього елемента вони можуть вижити за допомогою інших метаболічних шляхів.

Програми

Деякі факультативні анаеробні бактерії мають велике значення з промислової точки зору. До цієї групи відносяться, наприклад, бактерії, які використовуються для отримання ферментованих алкогольних напоїв, таких як вино чи пиво.

Вони також використовуються в харчовій промисловості для отримання ферментованих продуктів, таких як сир, йогурт, серед інших. Деякі види також використовуються для виготовлення пробіотиків.

Хвороби

Серед факультативних анаеробних бактерій є кілька видів, здатних викликати захворювання різної клінічної важливості, починаючи від самообмеженої діареї і закінчуючи смертельними захворюваннями, включаючи також багато захворювань, які належать до нозокоміальних захворювань.

До таких захворювань відносяться, наприклад, бактеріальна діарея, інфекції сечовивідних шляхів, ендокардит, менінгіт, перитоніт, пневмонія та септицемія. Деякі з цих захворювань важко піддаються лікуванню через стійкість бактерій до ліків.

Приклади репрезентативних видів

Кишкова паличка

Він входить до групи Enterobacteriaceae, яка нормально може знаходитися в шлунково-кишковому тракті людини. Серед особливостей цього виду є той факт, що він здатний бродити лактозу та руйнує триптофан, але він не може рости в середовищах з цитратом як єдиним джерелом вуглецю.

Хоча входить до складу кишкової флори, ця бактерія здатна викликати у людини такі захворювання, як діарея, інфекції сечовивідних шляхів та менінгіт.

Salmonella enteritidis

Це ще один вид Enterobacteriaceae, як E. coli, але на відміну від цього, він не здатний бродити лактозу, але може виживати в культурах з цитратом як єдиним джерелом вуглецю. Він може жити в шлунково-кишковому тракті безлічі різновидів хребетних, включаючи деяких холоднокровних.

Цей вид разом з іншими видами роду відповідає за гастроентерит.

Лактококковий лактис

Бактерії, що належать до групи лактобактерій, змінної форми. Вона може виростати одиночно, парами або у вигляді ланцюга. Промисловість використовує цей вид у виробництві таких продуктів, як йогурт, сир, квашена капуста, серед інших.

Він також використовується як пробіотик, і, як правило, визнається безпечним (GRAS) Управлінням харчових продуктів та лікарських засобів США (FDA), однак він може відповідати за нозокоміальні захворювання, такі як ендокардит.

Lactobacillus rhamnosus

Це ще один представник групи лактобактерій, наприклад, Lactococcus lactis. Це немобільна паличка, не здатна виробляти спори, які можуть рости поодиноко або в коротколанцюгових колоніях. Він може бути факультативним анаеробним або мікроаеробним.

Як і L. lactis, його використовують у харчовій промисловості та як пробіотик. Це також пов’язано з нозокоміальними захворюваннями, включаючи бактеріємію, менінгіт та перитоніт

Гемофільний грип

Мала бацила, не рухлива, але перш за все для її розвитку потрібні компоненти крові. Це одна з головних причин таких захворювань, як інфекції вуха та дихальних шляхів, менінгіт та епіглоттіт.

Morganella morgani

Паличкоподібні бактерії, які живуть як коменсал в травному тракті людини, а також інших хребетних. Незважаючи на те, що є традиційним членом кишкової флори здорових організмів, він може бути опортуністичним інфекційним збудником у хворих організмах або при інфікуванні ран.

Серед захворювань, пов’язаних з цією бактерією, є діарея, інфекції сечовивідних шляхів, септицемія, бактеремія, пневмонія, емпієма, хірургічні інфекції тощо. Ця бактерія розвиває стійкість до ліків.

Культура на агарі крові факультативної анаеробної бактерії Morganella morganii. Взяті та відредаговані з: Бактерії у фотографіях.

Список літератури

1. EW Nester, CE Робертс, NN Pearsall та BJ McCarthy (1978). Мікробіологія. 2-е видання. Холт, Рінехарт і Вінстон.
2. Е. Хогг (2005). Основна мікробіологія. John Wiley & Sons Ltd.
3. Бактерія. У Вікіпедії. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
4. C. Ліра. Lactobacillus rhamnosus. У Ліфедері. Відновлено з lifeder.com.
5. C. Ліра. Morganella morgani. У Ліфедері. Відновлено з lifeder.com.
6. Д. Самаржія, Н. Антунак, Дж. Л. Гавранек (2001). Таксономія, фізіологія та ріст Lactococcus lactis: огляд. Млєкарство ..
7. П. Сінглтон (2004). Бактерії з біології, біотехнології та медицини, 6-е видання. John Wiley & Sons, Чичестер.
8. Ж. Віра. Фімбрії. У Ліфедері. Відновлено з lifeder.com
9. AG Moat, JW Foster & MP Spector (2002). Мікробна фізіологія, 4 вип. John Wiley & Sons, Чичестер.