AEROB BAKTÉRIUMOK: JELLEMZŐK, PÉLDÁK, KULTÚRÁK, BETEGSÉGEK - BIOLÓGIA - 2026

Az aerob baktériumok a baktériumok széles csoportját képezik, amelyekre jellemző, hogy anyagcseréjük folyamatához oxigént igényelnek. Ezek a baktériumok oxigént használnak a szerves vegyületek lebontására egyszerűbb vegyületekké egy sejtes légzés útján ismert eljárással.

Sok szakember szerint az ilyen típusú baktériumok megjelenése a fotoszintézis folyamatának közvetlen következménye. Ennek következtében a légköri oxigénszint emelkedett, és kezdetben mérgező volt sok élőlényre. Emiatt sok szervezetnek alkalmazkodnia kellett és el kellett kezdenie oxigént.

Mycobacterium tuberculosis, aerob baktériumok. Forrás: Fotó: Janice CarrContent Szolgáltatók: CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr

Sok faj tartozik az aerob baktériumok csoportjába. A leginkább reprezentatívak a Bacillus, a Mycobacterium és a Nocardia nemzetségekbe. Hasonlóképpen, ezek közül a baktériumok közül sok ismert emberi kórokozó, még olyan patológiákat is okozva, amelyek halált okozhatnak.

jellemzők

Az aerob baktériumok fő jellemzője, hogy a fejlődésükhöz szükségszerűen olyan környezetre van szükség, amelyben bőségesen rendelkezésre áll az oxigén, mivel metabolizmusuk során a sejtek légzési folyamatát végzik.

Ebben az eljárásban oxigént használnak a molekulák lebontására szerves vegyületektől, például glükózról, egyszerűbb vegyületekké, például szén-dioxidra és vízre, következésképpen energiát nyerve ATP formájában.

Hasonlóképpen, az e csoportba tartozó fajok többsége nem képes a kataláz enzimet szintetizálni, tehát nem oszthatják a hidrogén-peroxid molekulát vízre és oxigénre.

Az aerob baktériumok típusai

Általában érthető, hogy az aerob baktériumok azok, amelyek fejlődéséhez és növekedéséhez oxigén jelenléte szükséges. Ennek a csoportnak a baktériumaiban azonban nem ugyanaz a kémiai elem szükségessége. Ebben az értelemben az aerob baktériumok több típusa létezik: kötelező aerob, fakultatív anaerob és mikroaerofil.

Kötelező aerob baktériumok

Baktériumok, amelyek fejlődéséhez szükségszerűen oxigénre van szükség. Szükségük van erre az elemre a sejtek légzési folyamatának végrehajtásához.

Fakultatív anaerob baktériumok

Ezek olyan baktériumok, amelyek evolúciós szempontból bizonyos előnnyel rendelkeznek, mivel képesek életben maradni mind olyan környezetben, ahol oxigén van jelen, mind pedig olyan környezetben, ahol nincs.

Ennek oka az a tény, hogy celluláris gépeikben rendelkeznek az anaerob folyamatok elvégzéséhez szükséges elemekkel, amelyek révén energiát szerezhetnek. Olyan módon, hogy oxigén hiányában ezek a baktériumok nem pusztulnak el, hanem más anyagcserét folytatnak le.

Mikroaerofil baktériumok

Ez egy nagyon különleges típusú baktérium. Elsődleges elemként oxigént használnak a sejtek légzési folyamatának végrehajtására. Ennek a gáznak a légköri koncentrációja (körülbelül 21%) mérgező ezekre a baktériumokra.

Aerob baktériumok fajai

A nemzetség baktériumai

A Bacillus nemzetség nagyon sokféle fajból áll, amelyeket rúd alakú és gram-pozitív jellemez. Ezen baktériumok egyik legkiemelkedőbb tulajdonsága, hogy amikor a környezeti feltételek ellenségeskednek, spórákat generálnak sejtjeikben. Ezek nagyon ellenállók és célja annak biztosítása, hogy a baktériumok életben maradjanak a káros környezeti feltételek mellett.

Ezen nemzeten belül vannak olyan baktériumok, amelyek szigorúan aerobak, míg vannak olyanok, amelyeket fakultatív aerobnak tekintnek. A Bacillus nemzetségbe tartozó baktériumfajok közül megemlíthetjük a következőket: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis és Bacillus thuringiensis.

Bacilus

Ez egy jól ismert és tanulmányozott baktérium a mikrobiológia világában, mivel potenciáljának és nyilvánvaló patogenitásának köszönhetően biológiai fegyverként használták. A spórák nagyon mérgezőek, belélegezve, szennyezett élelmiszerek lenyelésével vagy nyitott sebekkel érintkezve könnyen behatolnak az emberi testbe, a légutakon keresztül.

Már a testben is okoz olyan fertőzést, amelyet általános módon anthrax néven ismernek, amely bőr, tüdő vagy gyomor-bélrendszer lehet.

Bacillus cereus

Ez egy fakultatív aerob baktérium, amely jól ismert toxinok előállítására. Ezek a méreganyagok különböző patológiákat okozhatnak az emberekben, mint például hányásos szindróma és hasmenés szindróma, mind a gasztrointesztinális szinten. Hasonlóképpen, más szervekre, például a szemre is hatással lehet, amelyekben keratitist és endoftalmitist okozhat.

Bacillus subtilis

Ez talán a Bacillus nemzetség legjobban tanulmányozott faja. Annyira, hogy azt "fajnak" tekintik. Más Bacillus fajokhoz hasonlóan spórákat, különösen endoszpórokat termel, amelyek a baktériumsejt közepén találhatók.

Ez egy ártalmatlan baktérium az emberek számára, kivéve néhány nagyon elkülönített esetet, amikor a szennyezett élelmiszerek mérgezik. Ezen felül széles körű előnyökkel jár, például gombaellenes és antibiotikus anyagok szintézisével, valamint ipari alkalmazásokkal.

Nocardia

Ez egy olyan gram-pozitív baktérium nemzetsége, amely bacillus alakú. A legkiemelkedőbb jellemzői között megemlíthető, hogy ezeknek vannak ütközői, amelyek közül sok derékszögben van.

Hasonlóképpen, ezek a baktériumok jól ismert emberi patogének. Különösen két faját, a Nocardia asteroides-t és a Nocardia brasiliensis-t elégségesen tanulmányozták, mivel ezek tüdő nocardiosist és aktinomycotikus mycetomát okoznak.

Lactobacillus

Gram-pozitív baktériumok, amelyek fakultatív aerob jellegűek, bacillus alakúak, és nem termelnek spórákat. Ezeket a baktériumokat általában ártalmatlannak és ártalmatlannak tekintik az emberek számára.

Éppen ellenkezőleg, híresek az általuk nyújtott előnyökről, amelyek közül kiemelhetjük: hozzájárulnak az élelmiszerek megőrzéséhez, segítenek egyes betegségek - például vastagbélrákos betegségek - kezelésében, és bizonyos vegyületek szintézisének részei, mint a B-vitaminok.

Staphylococcus

Ezek kókuszdió alakú (kerek) baktériumok, amelyek hajlamosak olyan sejtcsomókat képezni, amelyek szőlőfürtnek tűnnek. Ennek a nemzetségnek a baktériumait fakultatív aerobnak tekintik, ami azt jelenti, hogy oxigén jelenlétében és hiányában is fejlődhetnek.

Ebben a nemzetségben sok faj ismert emberi patogén. Ezek közül a legvirulensebb a Staphylococcus aureus, amely bizonyos toxinokat termel: hemolizint, enterotoxint, toxikus sokk szindróma toxint és exfoliativ toxint. Ezek a toxinok olyan betegségeket okoznak, mint a hasmenés, pszeudomembranoos vastagbélgyulladás és pikkelyes bőr szindróma.

Különbség az aerob és az anaerob baktériumok között

Az anaerob baktériumok már jóval az aerob baktériumok előtt megjelentek a bolygón. Ennek oka az, hogy a földi élet első korszakában az oxigén nem volt a légkör jelentős része, tehát a létező élőlények akkor nem használták fel anyagcseréjükhöz.

Később, amikor az élet fejlődött a bolygón, és a légköri gázok szintje stabilizálódott, aerob organizmusok jelentek meg, amelyek az energiatermelési folyamatok fő elemeként az oxigént használják.

Most a két baktériumtípus közötti fő különbség az, hogy az aerob baktériumok különféle celluláris folyamatok elvégzéséhez az elem oxigénéhez szükségesek, amelyek közül a legjellemzőbb a celluláris légzés. Ezen a folyamaton keresztül nagy mennyiségű energiát nyernek.

Az anaerob baktériumok viszont nem használnak oxigént semmilyen folyamathoz. Még ezeknek a baktériumoknak az oxigéne is nagyon mérgező. Emiatt más folyamatokat hajtanak végre a sejt számára szükséges energia előállításához.

Ezen eljárások között szerepel a fermentáció, amelyen keresztül bizonyos vegyületek, például szénhidrátok lebonthatók más szerves vegyületek, például tejsav előállítása céljából.

Egy másik különbség, amelyet e két baktériumtípus között meg lehet említeni, az az élőhely, amelyben megtalálhatók. Az anaerob baktériumokat gyakran olyan helyeken találják, ahol kevés az oxigén, például a fogakat borító borkőben, míg az aerob baktériumok olyan helyeken gyarapodnak, ahol elegendő oxigén van, például a talajban.

Aerob baktériumok tenyészete

Amikor az aerob baktériumok tenyésztését laboratóriumban végzik, az első dolog, amit figyelembe kell venni, az, hogy az ilyen típusú baktériumok megfelelő mennyiségű oxigént igényelnek. Ebben az értelemben ismertek ugyanolyan légköri körülmények, amelyek ideálisak. Vannak olyan baktériumok, amelyek extra levegőztetést igényelnek.

Ezekben az esetekben a lombikot vagy a sterilizált levegőbuborékot erőteljesen rázhatjuk át a táptalajon. Abban az esetben, ha a termesztés meglehetősen kiterjedt, akkor ajánlott az, hogy fokozza a tápközegnek a légkörnek való kitettségét. Ezt úgy érjük el, hogy a sekély közeget rétegezzük.

Staphylococcus aureus kultúra. Forrás: Microrao

Most, az aerob baktériumokhoz használandó táptalaj összetételét illetően, ez a termesztett baktériumfajtától függ. Például a Staphylococcus aureus termesztésére a leggyakrabban használt táptalajok az 5% vér-agar, a tripszikáz-szója-agar és a BHI Brain Heart Infusion Broth. A Bacillus baktériumokat a fent említett táptalajokban is sikeresen tenyésztjük.

Fontos megjegyezni, hogy a BHI Brain Heart Infusion Broth táptalajt világszerte ajánlották az aerob baktériumok tenyésztésére. Összetétele tartalmaz egy borjú-agy infúziót és egy szarvasmarha-szív infúziót, valamint egyéb komponensek között peptont, nátrium-kloridot és glükózt.

A lemezszámlálási módszerek

A lemezeszámlálás egy szokásos eljárás, amelyet laboratóriumokban végeznek annak érdekében, hogy megközelítőleg több baktériumot érjenek el, amelyek egy adott tenyészetet alkotnak.

Ez a módszer az úgynevezett kolóniaképző egységek számán alapul, és lehetővé teszi a baktériumok hozzávetőleges számának előállítását. Fontos kiemelni, hogy ezt az eljárást a szükséges alapossággal és szigorúsággal kell elvégezni, mivel bármilyen hiba, függetlenül attól, hogy kicsi is, nagyban befolyásolhatja az eredményeket.

Számos technika alkalmazható a lemezszámlálás elvégzéséhez. Ezek közül kettőt itt magyarázzuk meg.

Lemez öntési technika

Az első lépés, hogy elkészítse az ideális tápközeget a baktériumtípushoz, amelyet meg akar szaporítani. Később egy tiszta és tiszta környezetben helyezik el a Petri-csészéket, amelyekbe a kultúrát elhelyezik.

Mindegyik Petri-csészébe 1 ml megfelelő hígítást, valamint körülbelül 20 ml olvadékot kell hozzáadni. Ezután a Petri-csészével a következőképpen kell mozgatni: 6 jobbról balra, 6 óramutató járásával megegyező irányba, 6 óramutató járásával ellentétes irányba és 6 előre és hátra. Végül a táptalaj várhatóan megszilárdul.

A Petri-csészéket megfelelő hőmérsékleti körülmények között (37 ° C) inkubáljuk 24-48 órán keresztül. Miután ez az idő eltelt, számolni kell a kialakult kolóniák számát.

Felületterjesztési technika a tányéron

A számolás ezen módszerrel történő elvégzéséhez a Petri-csészéket a tápközeggel szabályosan kell az asztalra helyezni az hibák elkerülése érdekében. Ezután az egyes hígításokból 1 ml-t oltunk be az egyes kapszulákba.

Hasonlóképpen, üvegpálcával az inokulumot homogén módon kell eloszlatni a táptalaj teljes felületén. Ezt csavaró mozdulatokkal kell megtenni.

Miután az inokulumot a tápközeg felszívta, a kapszulákat a tenyésztett mikroorganizmusnak megfelelő ideig inkubáljuk. Végül meg kell számolni az összes olyan kolóniát, amely a kiválasztott lemezeken kialakult.

Okozó betegségek

Mint korábban említettük, az aerob baktériumok csoportját alkotó nemzetségek egy részéről ismert, hogy emberekben betegségeket okoz. Az alábbiakban felsoroljuk ezeket a betegségeket, azok tünetei és kezelése mellett.

Nocardiosis

A Nocardiosis olyan betegség, amely akut vagy krónikusan előfordulhat. A vizsgált klinikai esetek szerint legtöbbször tüdőgyulladás tüneteivel vannak jelen. Időnként azonban ahelyett, hogy megfertőzi a légutakat, közvetlenül érintheti a bőrt, jellegzetes sérüléseket okozva.

A tüdő nocardiosis tünetei a következők:

• Magas láz
• Krónikus köhögés, amelyet semmi nem enyhít
• Nehéz légzés
• Általános kellemetlenség

Másrészt, amikor a Nocardia nemzetségbe tartozó baktériumok behatolnak a bőrbe, akkor aktinomycetoma néven ismert. Ez egy krónikus, granulomatikus fertőzés, amely nagyon ritka, és általában depressziós immunrendszerrel rendelkező embereknél fordul elő. Tünetei a következők:

• Láz
• Nodularis lézió, amely központi pustulát mutat, amelyen keresztül a véres anyag kifolyhatott.
• Bőr vagy bőr alatti tályog.
• Általános rossz közérzet

Lépfene

Ezt a nevet adják a Basillus anthracis baktériumok által okozott fertőzéseknek. Ezt az említett baktériumok spóráival való közvetlen emberi érintkezés okozza. A antrax befolyásolhatja a tüdőt és a bőrt. A tüdő a legveszélyesebb, halandósági aránya meghaladja a 90% -ot.

Néhány évvel ezelőtt ez a baktérium híressé vált, mivel spórákat tartalmazó borítékokat küldtek, amelyek nagyban befolyásolták azokat, akik befogadták, halált okozva.

Kezdetben a lépfene tünetei a tüdőben hasonlítanak a megfázásra, azonban az idő múlásával egy kompromittáltabb klinikai kép alakul ki:

• Tartós láz
• Nehéz légzés
• Megnövekedett pulzus.

Végül a beteg súlyosbodik, és szeptikus sokk jelentkezik, amely után a legtöbb esetben a beteg halálra kerül.

A bőrbébi tünetet illetően az első jel egy szúnyogcsípéshez hasonló sérülés, amely krónikusvá válik és nekrotikus escharmá alakul.

Növekszik a testhőmérséklet és az általános rossz közérzet is. Ez a klinikai kép gyakran kedvezően oldódik meg, csak heg marad. Ugyanakkor nem bölcs dolog, ha gondatlan vagyunk, mivel elterjedhet és baktériumképződést okozhat.

Tuberkulózis

Ez egy olyan patológia, amely érinti a légutakat, és amelyet egy szigorú aerob baktérium, a Mycobacterium tuberculosis okozza. A baktériumokat a betegségben szenvedők szekretációjában találják, különösképpen abban a baktériumban, amelyet köhögéskor kiutasítanak. A szekrécióval való érintkezés a fertőzés leggyakoribb útja.

A tuberkulózis tünetei a következők:

• Állandó köhögés véres köpettel
• Láz
• Általános kellemetlenség
• Mellkasi fájdalom, különösen köhögés és légzés esetén
• Hatalmas izzadás éjjel.

Lepra

Ez egy jól ismert betegség, amelyet a Mycobacterium nemzetség egy másik baktériuma, a Mycobacterium leprae okozott. Ez egy olyan betegség, amely évszázadok óta csapás, mivel az embereket kivégzik a társadalomból, és kénytelenek voltak egymástól külön élni.

A lepra leggyakoribb tünetei:

• Világos színű elváltozások a bőrön
• Dudorok vagy csomók a bőrön
• Érzésvesztés bizonyos területeken
• A bőr megvastagodása

Az idő múlásával a klinikai kép romlik, és az egyén elveszíti felső és alsó végtagjainak működését, a bőr sérülései és a bőr szintjén fellépő kellemetlenségek, például állandó bőrégetési érzés, például a bőr deformációja.

Irodalom

1. Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. és Velásquez, O. (2009) Az élelmiszerek mikrobiológiai elemzésének technikái. UNAM Mexikó 2. kiadása.
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. és Sakanari, J. Orvosi mikrobiológia. Mc Graw és Hill. 27. kiadás
3. Dorronsoro, I. és Torroba L. A tuberkulózis mikrobiológiája. (2007). A Navarra Egészségügyi Rendszer naplói. 30. cikk (2) bekezdés
4. González, P. és Cona, E. (2006). Nocardia aszteroidák. A fertőzés chilei folyóirata. 2. 3. 4).
5. Hernández, P., Mayorga, J. és Pérez, E. (2010). A Nocardia brasiliensis okozta aktinomycetoma. Gyerekgyógyászati ​​évkönyvek. 73 (4). 159-228
6. Ryan, K. és Ray, C. (2004). Sherris Orvosi Mikrobiológia. Mc Graw Hill. 4. kiadás.