Aerob baktériumok. anaerobok és aerobok

A baktériumok több mint 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, és voltak az első élő szervezetek bolygónkon. Ez köszönhető az aerob és anaerob fajok baktériumok életet teremtettek a Földön.

Ma a prokarióta (nem nukleáris) organizmusok egyik legváltozatosabb és legelterjedtebb csoportja. A különböző légzés lehetővé tette aerob és anaerob, a táplálkozás pedig heterotróf és autotróf prokariótákra való felosztását.

A prokarióták osztályozási felosztása

Ezeknek a nem nukleáris fajoknak a faji sokfélesége óriási: a tudomány mindössze 10 000 fajt írt le, és állítólag több mint egymillió baktériumfaj létezik. Osztályozásuk rendkívül összetett, és az általánosság alapján történik a következő jeleketés tulajdonságai:

• morfológiai - forma, mozgásmód, spóraképző képesség és mások);
• fiziológiás - légzés oxigénnel (aerob) vagy anoxikus változattal (anaerob baktériumok), az anyagcseretermékek természetétől függően és mások;
• biokémiai;
• a genetikai jellemzők hasonlósága.

Például, morfológiai osztályozás tovább megjelenés az összes baktériumot a következőképpen osztályozza:

• rúd alakú;
• kanyargó;
• gömbölyű.

Az oxigénre vonatkozó fiziológiai osztályozás az összes prokariótát a következőkre osztja:

• anaerob - mikroorganizmusok, amelyek légzéséhez nincs szükség szabad oxigén jelenlétére;
• aerob - mikroorganizmusok, amelyeknek életükhöz oxigénre van szükségük.

Anaerob prokarióták

Az anaerob mikroorganizmusok teljes mértékben megfelelnek a nevüknek - az an-előtag tagadja a szó jelentését, az aero levegő és b-élet. Kiderül - levegőtlen élet, olyan szervezetek, amelyek légzéséhez nincs szükség szabad oxigénre.

Az anoxikus mikroorganizmusok két csoportra oszthatók:

• fakultatív anaerob - képes létezni mind oxigént tartalmazó környezetben, mind annak hiányában;
• kötelező mikroorganizmusok - elpusztulnak a környezetben lévő szabad oxigén jelenlétében.

A kötelező csoportot a spóraképződés lehetősége szerint a következőkre bontja:

• spóraképző clostridia - Gram-pozitív baktériumok, amelyek többsége mobil, intenzív anyagcsere és nagy variabilitás jellemzi;
• nem klostridiális anaerobok - gram-pozitívak és az emberi mikroflóra részét képezik.

A Clostridia tulajdonságai

Spóraképző anaerob baktériumok nagy számban megtalálható a talajban, valamint az állatok és az emberek gyomor-bélrendszerében. Közülük több mint 10 olyan faj ismert, amelyek mérgezőek az emberre. Ezek a baktériumok az egyes fajokra jellemző, rendkívül aktív exotoxinokat termelnek.

Bár az anaerob mikroorganizmusok egy fajtája lehet fertőző ágens, a különböző mikrobiális társulások által okozott mérgezés jellemzőbb:

• több fajta aerob baktériumok;
• anaerob és aerob mikroorganizmusok (leggyakrabban clostridiumok és staphylococcusok).

A számunkra jól ismert oxigénes környezetben teljesen természetes, hogy az obligát aerobok beszerzéséhez speciális eszközök és mikrobiológiai közegek alkalmazása szükséges. Valójában az anoxikus mikroorganizmusok tenyésztése olyan feltételek megteremtésére korlátozódik, amelyek mellett a levegő hozzáférése a közeghez, ahol a prokarióták tenyésztése történik, teljesen blokkolva van.

Az obligát anaerobok mikrobiológiai vizsgálata esetén kiemelten fontosak a mintavételi módszerek és a minta laboratóriumba szállításának módja. Mivel a kötelező mikroorganizmusok a levegő hatására azonnal elpusztulnak, a mintát lezárt fecskendőben vagy speciális, erre a célra kialakított közegben kell tárolni.

Aerofil mikroorganizmusok

Aeroboknak nevezzük azokat a mikroorganizmusokat, amelyek légzése a levegőben lévő szabad oxigén nélkül lehetetlen, és tenyésztésük a tápközeg felszínén történik.

Az oxigénfüggőség mértéke szerint az összes aerob a következőkre oszlik:

• obligát (aerofil) - csak magas oxigénkoncentráció mellett képes fejlődni a levegőben;
• fakultatív aerob mikroorganizmusok, amelyek csökkent oxigénmennyiség mellett is fejlődnek.

Az aerobok tulajdonságai és jellemzői

Aerob, víz és levegő, és aktívan részt vesznek az anyagok körforgásában. Az aerob baktériumok légzése metán (CH 4), hidrogén (H 2), nitrogén (N 2), hidrogén-szulfid (H 2 S), vas (Fe) közvetlen oxidációjával történik.

Az emberre patogén kötelező aerob mikroorganizmusok közé tartozik a tuberkulózisbacilus, a tularemia kórokozója és a vibrio cholerae. Mindegyiküknek nagy mennyiségű oxigénre van szüksége a túléléshez. A fakultatív aerob baktériumok, mint például a szalmonella, nagyon kevés oxigénnel képesek lélegezni.

Azok az aerob mikroorganizmusok, amelyek légzésüket oxigénatmoszférában végzik, igen széles tartományban képesek létezni 0,1-20 atm parciális nyomáson.

Növekvő aerobok

Megfelelő tápközeg használatát jelenti. Szükséges feltételek az oxigénatmoszféra mennyiségi szabályozása és a teremtés is optimális hőmérsékletek.

Az aerobok légzése és növekedése a folyékony közegben zavarosodásként, vagy sűrű közeg esetén telepek képződésében nyilvánul meg. Átlagosan körülbelül 18-24 órát vesz igénybe az aerobok termesztése termosztatikus körülmények között.

Általános tulajdonságok aerobokra és anaerobokra

1. Mindezek a prokarióták nem rendelkeznek kifejezett maggal.
2. Rügyezéssel vagy osztódással szaporodnak.
3. Légzést végezve, az oxidációs folyamat eredményeként az aerob és az anaerob élőlények hatalmas tömegű szerves maradványokat bomlanak le.
4. A baktériumok az egyetlen élőlények, amelyek légzése a molekuláris nitrogént szerves vegyületté köti.
5. Az aerob szervezetek és anaerobok széles hőmérséklet-tartományban képesek lélegezni. Van egy osztályozás, amely szerint a nukleáris mentes egysejtű szervezeteket a következőkre osztják:

• pszichofil - életkörülmények a 0 ° C-os tartományban;
• mezofil - létfontosságú hőmérséklet 20-40 ° C;
• termofil - a növekedés és a légzés 50-75 ° C-on történik.

A Földön szinte minden élő szervezetnek szüksége van a légzés folyamatára. Az oxigén az egyik leggyakoribb oxidálószer állatokban, növényekben, protistákban és számos baktériumban. Nem mindenki tudja azonban, hogy testünk szerkezeti összetettségében miben különbözik a mikroorganizmusok kis sejtjeitől. Felmerül a kérdés: hogyan lélegeznek a baktériumok? Az ő energiaszerzési módja különbözik a miénktől?

Minden baktérium belélegzi az oxigént?

Nem mindenki tudja, hogy az oxigén nem mindig elengedhetetlen összetevője a légzési láncnak. Elsősorban elektronakceptor szerepét tölti be, ezért ez a gáz jól oxidálódik és kölcsönhatásba lép a hidrogén protonokkal. Az ATP az oka annak, hogy minden élő szervezet lélegzik. Sokféle baktérium azonban nélkülözi az oxigént, és még mindig olyan kincses energiaforrást kap, mint az adenozin-trifoszfát. Hogyan lélegeznek az ilyen típusú baktériumok?

Testünkben a légzés folyamata két szakaszból áll. Ezek közül az első - anaerob - nem igényel oxigén jelenlétét a sejtben, és csak szénforrásokat és hidrogén-proton akceptorokat igényel. A második szakasz - aerob - kizárólag oxigén jelenlétében megy végbe, és nagyszámú lépésenkénti reakció jellemzi.

Az oxigént nem szívó és légzésre nem használó baktériumokban csak az anaerob stádium lép fel. Ennek végén a mikroorganizmusok ATP-t is kapnak, de ennek mennyisége nagyon különbözik attól, amit a légzés két szakaszán egyszerre kapunk. Kiderült, hogy nem minden baktérium lélegez be oxigént.

Az ATP univerzális energiaforrás

Minden szervezet számára fontos, hogy fenntartsa létfontosságú tevékenységét. Ezért az evolúció során olyan energiaforrásokat kellett találni, amelyek felhasználásával elegendő erőforrást tudnak biztosítani ahhoz, hogy a sejtben minden szükséges reakció végbemenjen. Először a baktériumokban jelent meg a fermentáció: ez a glikolízis szakasz vagy a prokarióta légzés anaerob szakaszának a neve. És csak ezután, a fejlettebb többsejtű szervezetekben olyan adaptációk fejlődtek ki, amelyeknek köszönhetően a légköri oxigén részvételével a légzés hatékonysága jelentősen megnőtt. Így jelent meg az aerob szakasz

Hogyan lélegeznek a baktériumok? Az iskolai biológia tantárgy 6. osztálya azt mutatja, hogy minden szervezet számára fontos, hogy bizonyos mennyiségű energiát kapjon. Az evolúció során speciálisan erre a célra szintetizált molekulákba kezdték raktározni, amelyeket adenozin-trifoszfátnak neveznek.

Az ATP egy makroerg anyag, amelynek alapja egy pentóz széngyűrű, egy nitrogéntartalmú bázis (adenozin). A foszformaradványok távoznak belőle, amelyek között nagy energiájú kötések jönnek létre. Ha egyikük elpusztul, átlagosan körülbelül 40 kJ szabadul fel, és egy ATP-molekula legfeljebb három foszformaradék tárolására képes. Tehát, ha az ATP ADP-vé (adenosid-difoszfát) bomlik le, akkor a sejt 40 kJ energiát kap a defoszforiláció során. Ezzel szemben a tárolás az ADP-nek ATP-vé történő foszforilációjával történik energiafelhasználással.

A glikolízis során a baktériumsejt 2 molekula adenozin-trifoszfátot ad, amikor a légzés aerob szakasza, amint befejeződik, azonnal ellátja a sejtet 36 molekulával ebből az anyagból. Ezért a kérdés: "Hogyan lélegeznek a baktériumok?" a válasz a következőképpen adható meg: a légzés folyamata sok prokarióta esetében az ATP képződése oxigén jelenléte és fogyasztása nélkül.

Hogyan lélegeznek a baktériumok? A légzés típusai

Az oxigén vonatkozásában minden prokarióta több csoportra oszlik. Közöttük:

1. kötelező anaerobok.
2. fakultatív anaerobok.
3. kötelező aerobok.

Az első csoport csak azokból a baktériumokból áll, amelyek nem tudnak oxigénhez jutni. Az O2 mérgező számukra, és sejthalálhoz vezet. Ilyen baktériumok például a tisztán szimbiotikus prokarióták, amelyek egy másik szervezetben élnek oxigén hiányában.

Hogyan lélegeznek a harmadik csoportba tartozó baktériumok? Ezek a prokarióták abban különböznek egymástól, hogy csak jó aerolizációs körülmények között tudnak élni. Ha nincs elég oxigén a levegőben, az ilyen sejtek gyorsan elpusztulnak, mivel az O2 létfontosságú a légzésükhöz.

Miben különbözik a fermentáció az oxigénlégzéstől?

A baktériumokban történő fermentáció ugyanaz a glikolízis folyamata, mint különböző típusok prokarióták adhatnak különféle termékek reakciók. Például tejsav, alkoholos fermentáció - etanol és szén-dioxid, vajsav - vajsav (butánsav) melléktermékének képződéséhez vezet.

Az oxigénlégzés folyamatok teljes láncolata, amely a glikolízis szakaszával kezdődik, a képződéssel és a CO2, H2O és energia felszabadulásával végződik. Ez utóbbi reakciók oxigén jelenlétében játszódnak le.

Hogyan lélegeznek a baktériumok? A mikrobiológia iskolai szak biológiája (6. évfolyam).

Az iskolában csak a legegyszerűbb ismereteket kaptuk a prokarióták légzésének folyamatáról. Ezeknek a mikroorganizmusoknak nincs mitokondriumuk, azonban vannak mezoszómák - a citoplazmatikus membrán kiemelkedései a sejtbe. De ezek a struktúrák nem játsszák a legfontosabb szerepet a bakteriális légzésben.

Mivel a fermentáció egyfajta glikolízis, a prokarióták citoplazmájában megy végbe. Számos enzim is szükséges a reakciók teljes láncolatának végrehajtásához. Kivétel nélkül minden baktérium először két piroszőlősav-molekulát alkot, mint az emberben. És csak ezután alakulnak más melléktermékekké, amelyek az erjesztés típusától függenek.

Következtetés

A prokarióták világa a sejtszerveződés látszólagos egyszerűsége ellenére tele van bonyolult és olykor megmagyarázhatatlan pillanatokkal. Most megvan a válasz arra, hogy a baktériumok valójában hogyan lélegeznek, mivel nem mindegyiknek van szüksége oxigénre. Éppen ellenkezőleg, a többség alkalmazkodott más, kevesebb használatához gyakorlatias módon energia megszerzése - fermentáció.

Az aerob baktériumok olyan mikroorganizmusok, amelyeknek szabad oxigénre van szükségük a normális élethez. Minden anaerobtól eltérően részt vesznek a szaporodáshoz szükséges energia előállítási folyamatában. Ezeknek a baktériumoknak nincs kifejezett magjuk. Rügyezéssel vagy hasadással szaporodnak, és ha oxidálódnak, különböző mérgező termékeket képeznek a tökéletlen redukció során.

Kevesen tudják, hogy az aerob baktériumok ( egyszerű szavakkal Az aerobok olyan élőlények, amelyek talajban, levegőben és vízben élhetnek. Aktívan részt vesznek az anyagok keringésében, és számos speciális enzimmel rendelkeznek, amelyek biztosítják lebontásukat (például kataláz, szuperoxid-diszmutáz és mások). Ezeknek a baktériumoknak a légzése metán, hidrogén, nitrogén, hidrogén-szulfid és vas közvetlen oxidációjával történik. Széles tartományban képesek létezni 0,1-20 atm parciális nyomáson.

Az aerob Gram-negatív és Gram-pozitív baktériumok tenyésztése nemcsak a számukra megfelelő tápközeg alkalmazását jelenti, hanem az oxigén légkör mennyiségi szabályozását és az optimális hőmérséklet fenntartását is. Ennek a csoportnak minden mikroorganizmusa esetében megvan a minimális és a maximális oxigénkoncentráció az őt körülvevő környezetben, amely szükséges a normális szaporodáshoz és fejlődéshez. Ezért az oxigéntartalom csökkenése és növekedése a „maximális” határon túl az ilyen mikrobák létfontosságú tevékenységének megszűnéséhez vezet. Minden aerob baktérium elpusztul 40-50%-os oxigénkoncentrációnál.

Az aerob baktériumok típusai

A szabad oxigéntől való függés mértéke szerint minden aerob baktérium a következő típusokra oszlik:

1. kötelező aerobok- "feltétel nélküli" vagy "szigorú" aerobokról van szó, amelyek csak akkor tudnak fejlődni, ha a levegőben magas az oxigénkoncentráció, mivel energiát kapnak oxidatív reakciók részvételével. Ezek tartalmazzák:

2. Fakultatív aerobok- olyan mikroorganizmusok, amelyek még nagyon alacsony oxigénmennyiség mellett is fejlődnek. ebbe a csoportba tartozik.

A baktériumok világunkban mindenhol jelen vannak. Mindenütt és mindenhol ott vannak, és a fajtáik száma egyszerűen elképesztő.

Attól függően, hogy a létfontosságú tevékenység végrehajtásához szükséges oxigén jelenléte a tápközegben, a mikroorganizmusokat a következő típusokba sorolják.

• Kötelező aerob baktériumok, amelyek a tápközeg felső részében gyűlnek össze, a flóra maximális mennyiségű oxigént tartalmazott.
• Kötelező anaerob baktériumok, amelyek a környezet alsó részén találhatók, amennyire csak lehetséges, az oxigéntől.
• A fakultatív baktériumok főként a felső részen élnek, de az egész környezetben elterjedhetnek, mivel nem függenek az oxigéntől.
• A mikroaerofilek az alacsony oxigénkoncentrációt kedvelik, bár a környezet felső részében gyűlnek össze.
• Az aerotoleráns anaerobok egyenletesen oszlanak el a tápközegben, érzéketlenek az oxigén jelenlétére vagy hiányára.

Az anaerob baktériumok fogalma és osztályozása

Az "anaerobok" kifejezés 1861-ben jelent meg, Louis Pasteur munkájának köszönhetően.

Az anaerob baktériumok olyan mikroorganizmusok, amelyek a tápközeg oxigén jelenlététől függetlenül fejlődnek. Energiát kapnak szubsztrát foszforilációval. Vannak fakultatív és kötelező aerobok, valamint más típusok.

A legjelentősebb anaerobok a bakteroidok

A legfontosabb aerobok a bakterioidok. Ról ről az összes gennyes-gyulladásos folyamat ötven százaléka, melynek kórokozói az anaerob baktériumok is lehetnek, a bakteroidok.

A Bacteroides a Gram-negatív kötelező anaerob baktériumok nemzetsége. Ezek bipoláris színű rudak, amelyek mérete nem haladja meg a 0,5-1,5 x 15 mikront. Méreganyagokat és enzimeket termelnek, amelyek virulenciát okozhatnak. A különböző bakterioidok eltérően rezisztensek az antibiotikumokkal szemben: vannak rezisztensek és érzékenyek is az antibiotikumokra.

Energiatermelés az emberi szövetekben

Az élő szervezetek egyes szövetei fokozott ellenállást mutatnak az alacsony oxigéntartalommal szemben. Normál körülmények között az adenozin-trifoszfát szintézise aerob módon, de megemelkedett a fizikai aktivitás a gyulladásos reakciókban pedig az anaerob mechanizmus kerül előtérbe.

Adenozin-trifoszfát (ATP) Ez egy sav, amely fontos szerepet játszik a szervezet energiatermelésében. Ennek az anyagnak a szintézisére számos lehetőség van: egy aerob és három anaerob.

Az ATP szintézis anaerob mechanizmusai a következők:

• refoszforiláció a kreatin-foszfát és az ADP között;
• két ADP molekula transzfoszforilációs reakciója;
• a vércukor- vagy glikogénraktárak anaerob lebontása.

Anaerob szervezetek tenyésztése

Létezik speciális módszerek anaerobok termesztésére. Ezek a levegő gázkeverékekkel való helyettesítéséből állnak a zárt termosztátokban.

Egy másik módszer a mikroorganizmusok tenyésztése tápközegben, amelyhez redukáló anyagokat adnak.

Tenyésztáptalajok anaerob szervezetek számára

Vannak közös tápközegek és differenciáldiagnosztikai tápközegek. A gyakoriak közé tartozik a Wilson-Blair és a Kitt-Tarozzi médium. Differenciáldiagnosztikához - Hiss táptalaj, Ressel táptalaj, Endo táptalaj, Ploskirev táptalaj és bizmut-szulfit agar.

A Wilson-Blair táptalaj alapja az agar-agar glükóz, nátrium-szulfit és vas-diklorid hozzáadásával. Az anaerob fekete kolóniák főleg az agaroszlop mélyén képződnek.

A Ressel-féle (Russell-féle) táptalajt olyan baktériumok biokémiai tulajdonságainak vizsgálatára használják, mint a Shigella és a Salmonella. Agar-agart és glükózt is tartalmaz.

Szerda Ploskirev számos mikroorganizmus szaporodását gátolja, ezért differenciáldiagnosztikai célokra használják. Ilyen környezetben jól fejlődnek a tífusz, a vérhas és más kórokozó baktériumok kórokozói.

A bizmut-szulfit agar fő célja a Salmonella izolálása tiszta forma. Ez a környezet a Salmonella azon képességén alapul, hogy hidrogén-szulfidot termel. Ez a közeg az alkalmazott technikában hasonló a Wilson-Blair közeghez.

Anaerob fertőzések

Az emberi vagy állati szervezetben élő anaerob baktériumok többsége különféle fertőzéseket okozhat. Általában a fertőzés a legyengült immunitás vagy a test általános mikroflórájának megsértése idején fordul elő. A kórokozók bejutásának lehetősége is fennáll külső környezet különösen késő ősszel és télen.

Az anaerob baktériumok által okozott fertőzések általában az emberi nyálkahártyák flórájához, vagyis az anaerobok fő élőhelyeihez kapcsolódnak. Általában ezek a fertőzések több trigger egyszerre(10-ig).

Az anaerobok által okozott megbetegedések pontos számát szinte lehetetlen meghatározni, mivel nehézkes az elemzéshez szükséges anyagok gyűjtése, a minták szállítása és maguk a baktériumok tenyésztése. Leggyakrabban az ilyen típusú baktériumok megtalálhatók krónikus betegségek.

Az anaerob fertőzések minden korosztályt érintenek. Ugyanakkor a gyerekeknek van szintje fertőző betegségek felett.

Az anaerob baktériumok különféle koponyán belüli betegségeket okozhatnak (meningitis, tályogok és mások). Az eloszlás általában a vérárammal történik. Krónikus betegségek esetén az anaerobok patológiákat okozhatnak a fejben és a nyakban: középfülgyulladás, lymphadenitis, tályogok. Ezek a baktériumok veszélyesek gyomor-bél traktus, és könnyű. A női urogenitális rendszer különféle betegségei esetén fennáll az anaerob fertőzések kialakulásának veszélye is. Különféle betegségek az ízületek és a bőr oka lehet az anaerob baktériumok fejlődése.

Az anaerob fertőzések okai és tünetei

A fertőzést minden olyan folyamat okozza, amelynek során az aktív anaerob baktériumok bejutnak a szövetekbe. Emellett a fertőzések kialakulása károsíthatja a vérellátást és a szöveti nekrózist (különböző sérülések, daganatok, ödéma, érrendszeri betegségek). Szájfertőzések, állati harapások, tüdőbetegségek, gyulladásos betegségek kismedencei szerveket és sok más betegséget is okozhatnak anaerobok.

Különböző szervezetekben a fertőzés eltérő módon fejlődik ki. Ezt befolyásolja a kórokozó típusa és az emberi egészségi állapot. Az anaerob fertőzések diagnosztizálásával kapcsolatos nehézségek miatt a következtetés gyakran feltételezéseken alapul. által okozott fertőzés egyes jellemzőiben különböznek nem klostridiális anaerobok.

A szövetek aerobokkal való fertőzésének első jelei a suppuration, a thrombophlebitis, a gázképződés. Egyes daganatok és neoplazmák (bél, méh és mások) anaerob mikroorganizmusok fejlődésével is járnak. Anaerob fertőzések okozhatnak rossz szag hiánya azonban nem zárja ki az anaerobokat, mint a fertőzés kórokozóját.

A minták beszerzésének és szállításának jellemzői

A legelső tanulmány az anaerobok által okozott fertőzések meghatározásában az szemrevételezés. Különféle bőrelváltozások gyakori szövődményei. Ezenkívül a baktériumok létfontosságú tevékenységének bizonyítéka a gáz jelenléte a fertőzött szövetekben.

A laboratóriumi kutatáshoz és a pontos diagnózis felállításához először is hozzáértően kell végezni kap anyagmintát az érintett területről. Erre a használatra különleges felszerelés, ami miatt a normál flóra nem kerül a mintákba. legjobb módszer az aspiráció egyenes tűvel. A laboratóriumi anyag kinyerése kenetekkel nem javasolt, de lehetséges.

A további elemzésre nem alkalmas minták a következők:

• önkiürítéssel nyert köpet;
• bronchoszkópia során vett minták;
• kenetek a hüvelyboltozatokból;
• vizelet szabad vizelettel;
• ürülék.

A kutatáshoz felhasználható:

• vér;
• pleurális folyadék;
• transztracheális aspirátumok;
• a tályog üregéből nyert genny;
• gerincvelői folyadék;
• tüdőszúrások.

Szállítási minták a lehető leghamarabb egy speciális tartályba vagy műanyag zacskóba kell helyezni anaerob körülmények között, mivel még az oxigénnel való rövid távú kölcsönhatás is a baktériumok halálát okozhatja. A folyékony mintákat kémcsőben vagy fecskendőben szállítják. A mintákat tartalmazó tamponokat kémcsövekben szállítjuk szén-dioxid vagy előre elkészített környezetekben.

Anaerob fertőzés diagnosztizálása esetén a megfelelő kezeléshez a következő elveket kell követni:

• az anaerobok által termelt toxinokat semlegesíteni kell;
• a baktériumok élőhelyét meg kell változtatni;
• az anaerobok terjedését lokalizálni kell.

Hogy megfeleljen ezeknek az elveknek A kezelés során antibiotikumokat használnak, amelyek az anaerobokat és az aerob szervezeteket egyaránt érintik, mivel az anaerob fertőzésekben gyakran keveredik a flóra. Ugyanakkor időpontok gyógyszereket, az orvosnak értékelnie kell a mikroflóra minőségi és mennyiségi összetételét. Az anaerob kórokozókkal szemben aktív hatóanyagok közé tartoznak a következők: penicillinek, cefalosporinok, champhenicol, fluoroquinolo, metranidazol, karbapenemek és mások. Egyes gyógyszerek korlátozott hatásúak.

A baktériumok élőhelyének szabályozására a legtöbb esetben sebészeti beavatkozást alkalmaznak, amely az érintett szövetek kezelésében, a tályogok elvezetésében és a normál vérkeringés biztosításában fejeződik ki. A sebészeti módszereket nem szabad figyelmen kívül hagyni az életveszélyes szövődmények kockázata miatt.

Néha használt kiegészítő terápiákés az azzal járó nehézségek miatt is pontos meghatározás fertőző ágens, empirikus kezelést alkalmaznak.

A szájüregi anaerob fertőzések kialakulásával is javasolt minél több friss gyümölcsöt és zöldséget bevinni az étrendbe. A leghasznosabb az alma és a narancs. A korlátozás a húsételekre és a gyorsételekre vonatkozik.

anaerob organizmusok

Az aerob és anaerob baktériumokat folyékony tápközegben előzetesen az O 2 koncentráció gradiens alapján azonosítják:
1. Kötelező aerobic(oxigénigényes) baktériumok többnyire gyűjtsük össze a cső tetején, hogy felszívja maximális összeget oxigén. (Kivétel: mikobaktériumok - a viasz-lipid membrán miatt a felületen filmnövekedés.)
2. Kötelező anaerob baktériumok gyűlnek össze az alján, hogy elkerüljék az oxigént (vagy ne növekedjenek).
3. Nem kötelező A baktériumok főleg a tetején gyűlnek össze (ami előnyösebb, mint a glikolízis), de az egész táptalajban megtalálhatók, mivel nem függenek az O 2 -től.
4. Mikroaerofilek a cső felső részében gyűlnek össze, de optimumuk az alacsony oxigénkoncentráció.
5. Aerotoleráns Az anaerobok nem reagálnak az oxigénkoncentrációra, és egyenletesen oszlanak el a kémcsőben.

Anaerobok- az oxigénhez való hozzáférés hiányában a szubsztrát foszforilációjával energiát kapó szervezetek, a szubsztrát nem teljes oxidációjának végtermékei oxidálhatók, így nyerhetők több energia ATP formájában terminális proton akceptor jelenlétében olyan szervezetek által, amelyek oxidatív foszforilációt végeznek.

Az anaerobok az organizmusok kiterjedt csoportja, mind mikro-, mind makroszinten:

• anaerob mikroorganizmusok- prokarióták kiterjedt csoportja és néhány protozoa.
• makroorganizmusok - gombák, algák, növények és egyes állatok (foraminifera osztály, a legtöbb helminth (férgek osztálya, galandférgek, orsóférgek (például ascaris)).

Ezenkívül az anaerob glükózoxidáció fontos szerepet játszik az állatok és az emberek harántcsíkolt izmainak munkájában (különösen a szöveti hipoxia állapotában).

Az anaerobok osztályozása

A mikrobiológiában megállapított osztályozás szerint a következőket különböztetjük meg:

• Fakultatív anaerobok
• Kapneisztikus anaerobok és mikroaerofilek
• Aerotoleráns anaerobok
• Közepesen szigorú anaerobok
• kötelező anaerobok

Ha egy szervezet képes átváltani az egyik anyagcsereútról a másikra (például anaerob légzésről aerob légzésre és fordítva), akkor feltételesen ún. fakultatív anaerobok .

1991-ig a mikrobiológiában egy osztályt különítettek el kapneisztikus anaerobok alacsony oxigénkoncentrációt és megnövekedett szén-dioxid koncentrációt igényel (Brucella szarvasmarha típusú - B. abortus)

Egy közepesen szigorú anaerob organizmus túlél molekuláris O 2 -tartalmú környezetben, de nem szaporodik. A mikroaerofilek képesek túlélni és szaporodni alacsony O 2 parciális nyomású környezetben.

Ha a szervezet nem tud "átváltani" anaerob légzésről aerob légzésre, de nem hal el molekuláris oxigén jelenlétében, akkor a csoportba tartozik. aerotoleráns anaerobok. Például a tejsav és sok vajsavbaktérium

kötelez Az anaerobok molekuláris oxigén O 2 jelenlétében meghalnak - például a baktériumok és az archaea nemzetség képviselői: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobaktérium). Az ilyen anaerobok állandóan oxigénhiányos környezetben élnek. A kötelező anaerobok közé tartozik néhány baktérium, élesztőgomba, flagellátum és csillós.

Az oxigén és formáinak toxicitása az anaerob szervezetekre

Az oxigénben gazdag környezet agresszív a szerves életformákkal szemben. Ennek oka a reaktív oxigénfajták képződése az élet folyamatában vagy hatása alatt különféle formák ionizáló sugárzás, sokkal mérgezőbb, mint a molekuláris oxigén O 2 . A szervezet életképességét oxigén környezetben meghatározó tényező egy működőképes antioxidáns rendszer jelenléte, amely képes eliminálni: szuperoxid aniont (O 2 -), hidrogén-peroxidot (H 2 O 2), szingulett oxigént (O .), ill. molekuláris oxigént is ( O ​​2) származó belső környezet szervezet. Leggyakrabban az ilyen védelmet egy vagy több enzim biztosítja:

• szuperoxid-diszmutáz-elimináló szuperoxid-anion (O 2 -) anélkül, hogy a szervezet számára jótékony hatású lenne
• kataláz, eltávolítja a hidrogén-peroxidot (H 2 O 2) anélkül, hogy a szervezet számára energiahatékony lenne
• citokróm- egy enzim, amely felelős az elektronok átviteléért a NAD H-ból az O 2 -be. Ez a folyamat jelentős energiaelőnyt biztosít a szervezet számára.

Az aerob szervezetek leggyakrabban három citokrómot tartalmaznak, a fakultatív anaerobok - egy vagy kettő, az obligát anaerobok nem tartalmaznak citokrómot.

Az anaerob mikroorganizmusok aktívan befolyásolhatják a környezetet, megfelelő redoxpotenciált létrehozva a környezetben (pl. Cl.perfringens). Egyes beoltott anaerob mikroorganizmusok szaporodása előtt a pH-t 2 0 értékről értékre csökkentik, reduktív gáttal megvédve magukat, mások - aerotoleránsan - létfontosságú tevékenységük során hidrogén-peroxidot termelnek, ami 2 0-ra emeli a pH-t.

Ugyanakkor a glikolízis csak az anaerobokra jellemző, amely a végső reakciótermékektől függően többféle fermentációra oszlik:

• tejsavas fermentáció Lactobacillus ,Streptococcus , Bifidobaktérium, valamint a többsejtű állatok és emberek egyes szövetei.
• alkoholos erjedés - saccharomycetes, candida (a gombavilág élőlényei)
• hangyasav - enterobaktériumok családja
• vajsav – bizonyos típusú klostrídiumok
• propionsav - propionobaktériumok (pl. Propionibacterium acnes)
• fermentáció molekuláris hidrogén felszabadulásával - egyes Clostridium fajok, Stickland fermentáció
• metán fermentáció - pl. Methanobaktérium

A glükóz lebontása következtében 2 molekula elfogy, és 4 molekula ATP szintetizálódik. Így a teljes ATP hozam 2 ATP molekula és 2 NAD·H 2 molekula. A reakció során kapott piruvátot a sejt különböző módon hasznosítja, attól függően, hogy milyen fermentációt követ.

Az erjedés és a bomlás antagonizmusa

Az evolúció során kialakult és megszilárdult a fermentatív és rothadó mikroflóra biológiai antagonizmusa:

A szénhidrátok mikroorganizmusok általi lebontása a környezet jelentős csökkenésével, míg a fehérjék és aminosavak lebontása növekedéssel (lúgosodás) jár együtt. Az egyes élőlények alkalmazkodása a környezet egy bizonyos reakciójához játszik lényeges szerepet a természetben és az emberi életben például az erjedési folyamatok miatt megakadályozzák a szilázs, az erjesztett zöldségek és a tejtermékek rothadását.

Anaerob szervezetek tenyésztése

Az anaerobok tiszta kultúrájának elkülönítése sematikusan

Az anaerob szervezetek termesztése elsősorban a mikrobiológia feladata.

Az anaerobok termesztésére speciális módszereket alkalmaznak, amelyek lényege a levegő eltávolítása, vagy speciális gázkeverékkel (vagy inert gázokkal) történő helyettesítése zárt termosztátban. - anaerosztátok .

Az anaerobok (leggyakrabban mikroorganizmusok) tápközegen történő tenyésztésének másik módja redukáló anyagok (glükóz, nátrium-hangyasav stb.) hozzáadása, amelyek csökkentik a redoxpotenciált.

Általános táptalaj az anaerob szervezetek számára

Mert közös környezet Wilson – Blair az alap agar-agar glükóz, nátrium-szulfit és vas(II)-klorid hozzáadásával. A Clostridiumok fekete telepeket képeznek ezen a táptalajon a szulfit szulfid-anionná történő redukálásával, amely vas (II) kationokkal egyesül, és fekete sót képez. Ezen a táptalajon rendszerint fekete telepek jelennek meg az agaroszlop mélyén.

szerda Kitta - Tarozzi hús-peptonlevesből, 0,5% glükózból és májdarabokból, ill darált hús hogy felszívja az oxigént a környezetből. Vetés előtt a táptalajt forrásban lévő vízfürdőben 20-30 percig melegítjük, hogy eltávolítsuk a táptalajból a levegőt. A vetés után a tápközeget azonnal megtöltjük egy réteg paraffinnal vagy paraffinolajjal, hogy elszigeteljük az oxigén hozzáférésétől.

Általános tenyésztési módszerek anaerob szervezetekre

Gaspack- a rendszer kémiailag állandóságot biztosít gázkeverék elfogadható a legtöbb anaerob mikroorganizmus szaporodásához. Egy lezárt tartályban a víz reakcióba lép nátrium-bór-hidriddel és nátrium-hidrogén-karbonát tablettákkal, hidrogént és szén-dioxidot képezve. A hidrogén ezután palládiumkatalizátoron reagál a gázelegy oxigénjével, és vizet képez, amely már újra reagál a bórhidrid hidrolízisével.

Ezt a módszert Brewer és Olgaer javasolta 1965-ben. A fejlesztők egy eldobható hidrogént termelő tasakot vezettek be, amelyet később belső katalizátort tartalmazó szén-dioxidot termelő tasakokká fejlesztettek.

Zeissler módszer spóraképző anaerobok tiszta kultúráinak izolálására használják. Ehhez oltsa be Kitt-Tarozzi táptalajra, melegítse 20 percig 80 °C-on (a vegetatív forma elpusztítása érdekében), töltse fel a táptalajt vazelinolajjal és inkubálja 24 órán át termosztátban. Ezután oltást végeznek cukor-vér agaron, hogy tiszta tenyészeteket kapjanak. 24 órás tenyésztés után a kérdéses telepeket tanulmányozzuk - Kitt-Tarozzi táptalajon továbbtenyésztjük (az izolált tenyészet tisztaságának ezt követő ellenőrzésével).

Fortner módszer

Fortner módszer- az oltásokat Petri-csészén végezzük, a táptalaj megvastagított rétegével, amelyet az agarba vágott keskeny horony kettéoszt. Az egyik felét aerob baktériumkultúrával, a másik felét anaerob baktériumokkal oltják be. A csésze széleit paraffinnal töltik fel és termosztátban inkubálják. Kezdetben az aerob mikroflóra növekedése figyelhető meg, majd (az oxigén felszívódása után) az aerob mikroflóra növekedése hirtelen leáll, és megindul az anaerob mikroflóra növekedése.

Weinberg módszer kötelező anaerobok tiszta kultúráinak előállítására használják. A Kitta-Tarozzi táptalajon növesztett tenyészeteket cukorlevesbe visszük át. Ezután egy eldobható Pasteur pipettával az anyagot cukorhús-pepton agarral keskeny csövekbe (Vignal csövek) visszük át, a pipettát a cső aljára merítve. A beoltott csöveket gyorsan lehűtik, ami lehetővé teszi a bakteriális anyag rögzítését a megkeményedett agar vastagságában. A csöveket termosztátban inkubáljuk, majd a kifejlett telepeket tanulmányozzuk. Ha egy érdeklődésre számot tartó telepet találunk, a helyén egy vágást végzünk, az anyagot gyorsan levesszük, és Kitta-Tarozzi táptalajra oltjuk (az izolált tenyészet tisztaságának utólagos ellenőrzésével).

Peretz-módszer

Peretz-módszer- a megolvasztott és lehűtött cukor-agar-agarba baktériumtenyészetet helyezünk, és parafarudakra (vagy gyufadarabokra) helyezett üveg alá öntjük egy Petri-csészében. A módszer a legkevésbé megbízható az összes közül, de használata meglehetősen egyszerű.

Differenciál-diagnosztikai tápközegek

• környezetek gissa("tarka sor")
• szerda Ressel(Russell)
• szerda Ploskireva vagy baktoagar "Zh"
• bizmut-szulfit agar

Sziszegő média: 1%-os pepton vízhez adjunk egy bizonyos szénhidrát (glükóz, laktóz, maltóz, mannit, szacharóz stb.) 0,5%-os oldatát és Andrede sav-bázis indikátort, öntsük kémcsövekbe, amelyekbe úszót helyezünk a gáznemű termékek felfogására. szénhidrogének bomlása során keletkezik.

Ressel szerda(Russell) az enterobaktériumok (Shigella, Salmonella) biokémiai tulajdonságainak tanulmányozására szolgál. Tápanyag agar-agart, laktózt, glükózt és indikátort (brómtimolkék) tartalmaz. A táptalaj színe füves zöld. Általában 5 ml-es, ferde felületű csövekben készítik. A vetés az oszlop mélységébe történő befecskendezéssel és a ferde felület mentén történő ütéssel történik.

Szerda Ploskirev(Bactoagar Zh) egy differenciáldiagnosztikai és szelektív tápközeg, mivel számos mikroorganizmus szaporodását gátolja, és elősegíti a patogén baktériumok (tífusz, paratífusz, vérhas kórokozói) szaporodását. A laktóz-negatív baktériumok színtelen telepeket alkotnak ezen a táptalajon, míg a laktóz-pozitív baktériumok vörös telepeket. A táptalaj agart, laktózt, ragyogó zöldet, epesókat, ásványi sókat, indikátort (semleges vörös) tartalmaz.

bizmut-szulfit agarÚgy tervezték, hogy a szalmonellát tiszta formában izolálja a fertőzött anyagoktól. Triptikus emésztést, glükózt, szalmonella növekedési faktorokat, briliánzöldet és agart tartalmaz. A táptalaj eltérő tulajdonságai a Salmonella hidrogén-szulfid előállítására való képességén, valamint a szulfid, briliánzöld és bizmut-citrát jelenlétével szembeni ellenállásán alapulnak. A telepeket bizmut-szulfid fekete színével jelöljük (a technika hasonló a táptalajhoz Wilson – Blair).

Az anaerob organizmusok anyagcseréje

Az anaerob organizmusok anyagcseréjének több alcsoportja van.