FAKULTATÍV ANAEROB BAKTÉRIUMOK: JELLEMZŐK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

A fakultatív anaerob baktériumok olyan baktériumok, amelyek képesek oxigén jelenlétében és hiányában is élni. Az oxigén egy nagyon reakcióképes vegyület, és nélkülözhetetlen sok baktérium és a legtöbb élő szervezet számára, azonban ez az elem baktériumfajokra halálos.

A fakultatív anaerob baktériumok között vannak ipari és kereskedelmi jelentőségű fajok, többek között az élelmiszeriparban, a gyógyszeriparban vagy a kozmetikai iparban. Más fajok éppen ellenkezőleg, halálos betegségeket okozhatnak az ember számára.

Fakultatív anaerob baktériumok Salmonella enteritidis. Készült és szerkesztette: USA Mezőgazdasági Minisztérium.

jellemzők

A fakultatív anaerob baktériumok fő jellemzője, hogy képesek oxigént felhasználni anyagcseréjük során, de oxigén hiányában is használhatnak anaerob légzést vagy fermentációs anyagcserét.

Az anyagcserével kapcsolatos másik jellemző, hogy a fakultatív baktériumok hiányzik a szuperoxid diszmutáz enzimből. Ez az enzim a szigorú aerob baktériumokra jellemző. Az enzim funkciója a szuperoxid (O ₂ ^-) lebontása, amely az aerob metabolizmus közbenső terméke.

Energia anyagcsere

Minden élőlénynek energiát kell szereznie életviteléhez; Ezt az energiát az élelmiszerekből nyerik, akár önmagukban szintetizálva (autotrofok), akár korábban kidolgozva és / vagy feldolgozva (heterotrófok).

Az ételekben található energiát (részben) az ATP szintézisére használják egy sor kémiai reakció révén, amelyek az anyagcserének részét képezik. Ehhez meg kell szakítani a kémiai kötéseket a táplálékot alkotó molekulákban.

Ezeknek a kötéseknek a megszakadása elektronok vagy hidrogénatomok felszabadulását okozza, amelyet más vegyületeknek el kell fogadniuk. Ha az elektronok vagy a hidrogén végső elfogadója egy szerves vegyület, akkor a reakciót erjesztésnek nevezzük, viszont ha a végső akceptor egy szervetlen vegyület, akkor a légzésről beszélünk.

A légzés során az elektronok leggyakoribb végső elfogadója az oxigén; aerob légzésnek hívják. Ugyanakkor oxigén hiányában egyes szervezetek, például néhány baktérium, az oxigéntől eltérő szervetlen vegyületeket alkalmazhatnak végső elektronakceptorokként, anaerob légzés esetén.

A baktériumok típusai az oxigéntől való függőségük szerint

A baktériumokat az alábbiak szerint lehet osztályozni attól függően, hogy metabolizmusuk során használnak-e oxigént vagy sem:

Aerobic

Az oxigént használják a végső elektronakceptorként az anyagcserében. Ezért képesek növekedni és prosperálni oxigén jelenlétében. Végül: a szigorú aerob fajok nem képesek életben maradni anoxikus körülmények között.

mikroaerofil

Olyan baktériumok csoportját képezik, amelyek annak ellenére, hogy oxigént igényelnek, csak olyan környezetben képesek sikeresen fejlődni, ahol ennek az elemnek a koncentrációja alacsonyabb (kevesebb mint 10%), mint a normál levegő koncentráció (20%).

anaerob

Azok a fajok, amelyek metabolikus reakcióik során nem használnak oxigént. Egyes anaerob fajok esetében az oxigén mérgező elem, számukra halálos, még nagyon alacsony koncentrációban is. Néhány faj azonban képes tolerálni, sőt végül is felhasználhatja; ezért az anaerob baktériumokat fel lehet osztani:

Aerotolentes

Nem képesek az oxigént felhasználni anyagcseréjükben, de ez nem halálos, tehát normál oxigénkoncentrációjú környezetben élhetnek.

Választható

Azok a baktériumok, amelyek az oxidént használják végső elektronakceptorként az anyagcseréjük során, de ezen elem hiányában képesek túlélni más anyagcsere útvonalakon keresztül.

Alkalmazások

Néhány fakultatív anaerob baktérium ipari szempontból nagy jelentőséggel bír. Ebbe a csoportba tartoznak például az erjesztett alkoholos italok, például bor vagy sör előállításához használt baktériumok.

Az élelmiszeriparban erjesztett ételek, például sajt, joghurt, előállítására is felhasználják. Egyes fajokat probiotikumok előállítására is használnak.

betegségek

A fakultatív anaerob baktériumok között számos olyan faj létezik, amelyek képesek különféle klinikai jelentőségű betegségeket kiváltani, kezdve az önkorlátozott hasmenéstől a halálos betegségekig, ideértve számos nosokomiális betegséget.

Ilyen betegségek lehetnek például bakteriális hasmenés, húgyúti fertőzések, endokarditisz, meningitis, peritonitis, tüdőgyulladás és septicemia. Ezen betegségek egy részét nehéz kezelni a baktériumok drogokkal szembeni rezisztenciája miatt.

Példák a reprezentatív fajokra

Escherichia coli

Az Enterobacteriaceae csoport tagja, amely általában megtalálható az emberek gyomor-bélrendszerében. Ennek a fajnak a jellemzői között szerepel az a tény, hogy képes fermentálni a laktózt és lebontani a triptofánt, de nem tud növekedni közegben, ahol a citrát az egyetlen szénforrás.

Noha a bélflóra része, ez a baktérium képes olyan betegségeket okozni az emberekben, mint a hasmenés, húgyúti fertőzések és agyhártyagyulladás.

Salmonella enteritidis

Ez egy másik Enterobacteriaceae faj, mint például az E. coli, de ettől eltérően nem képes laktózt fermentálni, de képes maradni olyan kultúrákban, amelyekben a citrát az egyetlen szénforrás. Nagyon sokféle gerinces faj, beleértve néhány hidegvérű faj emésztőrendszerében is élhet.

Ez a faj, a nemzetség többi fajával együtt, felelős a gastroenteritisért.

Lactococcus lactis

A laktobacillus csoportba tartozó, változó formájú baktériumok. Növekszik magányosan, párban vagy lánc formájában. Az ipar ezt a fajt többek között olyan élelmiszerek előállításánál használja, mint a joghurt, sajt, káposzta.

Probiotikumként is használják, és az Egyesült Államok Élelmezési és Gyógyszerészeti Igazgatósága (FDA) általánosságban biztonságosnak ismeri el (GRAS), azonban felelős orvosi betegségekért, például endokarditiszért.

Lactobacillus rhamnosus

Ez a laktobacillusok csoportjának egy másik képviselője, például a Lactococcus lactis. Nem mozgó bacillus, amely nem képes spórákat termelni, amelyek önmagukban vagy rövid láncú telepekben növekedhetnek. Lehet fakultatív anaerob vagy mikroaerob.

Az L. lactishoz hasonlóan az élelmiszeriparban és probiotikumként is használják. Nosocomialis betegségekkel is összefügg, ideértve a bakteremiát, a meningitist és a peritonitist

Haemophilus influenzae

Kicsi bacillus, nem mobil, de fejlődéséhez mindenekelőtt vérkomponensekre van szükség. Ez a betegségek egyik fő oka, például fül- és légúti fertőzések, meningititis és epiglottitis.

Morganella morgani

Rúd alakú baktériumok, amelyek commensalként élnek az emberek emésztőrendszerében, valamint más gerinces állatokban. Annak ellenére, hogy az egészséges organizmusok bélflórájának hagyományos tagja, oportisztisztikus fertőző szer lehet a betegekben vagy a sebek megfertőzésében.

A baktériumhoz kapcsolódó betegségek között szerepel többek között a hasmenés, húgyúti fertőzések, szeptikemia, bakteriémia, tüdőgyulladás, empyema, műtéti fertőzések. Ez a baktérium fejleszti a gyógyszerekkel szembeni rezisztenciáját.

A fakultatív anaerob Morganella morganii baktérium tenyészete a vér agarján. Felvétel és szerkesztés: baktériumok fotókon.

Irodalom

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearsall és BJ McCarthy (1978). Mikrobiológia. 2. kiadás. Holt, Rinehart és Winston.
2. Hogg E. (2005). Alapvető mikrobiológia. John Wiley & Sons Ltd.
3. Baktérium. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
4. C. Lyre. Lactobacillus rhamnosus. A Lifederben. Helyreállítva a lifeder.com webhelyről.
5. C. Lyre. Morganella morgani. A Lifederben. Helyreállítva a lifeder.com webhelyről.
6. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). A Lactococcus lactis taxonómiája, élettana és növekedése: áttekintés. Mljekarstvo..
7. P. Singleton (2004). Baktériumok a biológiában, biotechnológiában és orvostudományban, 6. kiadás. John Wiley & Sons, Chichester.
8. J. Vera. Fimbriumok. A Lifederben. Helyreállítva a lifeder.com webhelyről
9. AG Moat, JW Foster és MP Spector (2002). Mikrobiális fiziológia, 4. kiadás. John Wiley & Sons, Chichester.