anaerob környezet. Az aerob baktériumok típusai. A különbség az anaerobok és az aerobok között
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.
Öt meghatározott légúti típusú referencia baktériumtörzset, valamint egy laboratóriumi emésztőből származó kilenc baktériumizolátumot használtak metános fermentációhoz. A kapott eredmények azt mutatták, hogy mindkét mutató segítségével meg lehet különböztetni a szigorú aerobokat a bizonyos légzéssel rendelkező baktériumok más képviselőitől. Ezenkívül a resazurin képes megkülönböztetni a szigorú anaerobokat a mikroaerofilektől és más anaeroboktól. Általános szabály, hogy a metánfermentációs laboratóriumi bioreaktor összetétele megnövekedett, a szerves tönkremenetelű frakció polimereket tartalmaz, így hús-pepton táptalajon és tioglikolát táptalajon egyaránt font és mérgező vegyszerekkel.
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.
Az anaerob emésztés alatt álló baktériumok 24 órás folyadékfázisú tenyészetén alapuló mikrobiológiai populológia egy összetett ökoszisztéma, fokozott redox környezet. Két különböző mikroorganizmus-csoportból álló rezidenciát vizsgáltak: a primer festékeket, a rezazurint és a metilénkéket, mint hidrolitikus, acidogén és metanogén hatást. Sőt, mivel képesek tükrözni az oxigén légzési kapacitás változásait, a szigorú anaeroboktól a bakteriális anyagcsere-tevékenység következtében fellépő fogyasztásig terjednek. aerobok.
A Bacteroides a Gram-negatív obligát anae nemzetsége aerob baktériumok. 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 baktériumok eltérő rezisztenciával rendelkeznek az antibiotikumokkal szemben: vannak rezisztensek és érzékenyek is az antibiotikumokra.
A szakirodalomban számos eljárás létezik az anaerobok számbavételére és azonosítására. Közülük hármat izoláltak és ott tenyésztettek aerob körülmények, míg a redox indikátorok felhasználása a másik hat megkülönböztetésére egy anaerob anaerob edényből izolált és aerobban található. Ezeket az izolátumokat morfológiailag baktériumként jellemeztük. A tenyészetekből származó aerob tenyészetek difenizálására szolgáló eljárást 4 °C-on tartottuk lágy-anaerob bakteriális légzés mellett, a következő propepton agar lejtőkkel vagy tioglikolát középső lejtőkkel minden metilénkéket vagy rezazurint tartalmazó folyékony orientáló tápközegben.
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.
A törzseket havonta vitték át. 24 órán belül. A táptalaj vizuálisan rögzítette az átlagos sejtszínt és -növekedést. Minden eljárást három párhuzamosban végeztünk. Az aerotolerancia növelésére aerotoleráns-anaerob. Az átlagos szín ingadozása attól függően, hogy mi nem volt azonos a redox indikátorokkal. Kékről rózsaszínre csökkenhet. Valószínűleg feltételezhető, hogy az átlagos szín független a realizált fogyasztástól, ami részleges leülepedési kort eredményez az oltóanyag használatakor akár 48 óráig. a resazurin csökkenése.
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.
Mindazonáltal mindegyik besorolható az anaerob vagy mikroaerofil csoportba. Az oltóanyag hatása az átlagos színre. Anaerob és mikroaerofil légzés esetén a szín az elektrontranszportban tükröződik. A sejtekben a redox-paraméterek redoxállapotai közül sok változatlan reakció volt a hidrogén hozzáadásával vagy eltávolításával összefüggésben, és a vizsgált időszakban. A metilénkék oxigénatomjai, valamint az elektronok redukciója. Az aerob növekedéssel színtelenné váló biokémiai visszanyerés 48 órán keresztül stabil volt. a hidrogénatomok esetleges hozzáadása vagy a rezazurin redukciós állapotának eltávolítása csak az első oxigénatomoknál maradt meg.
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.
Reakciók biológiai oxidáció 24 órát tartalmaz. Ezt követően a színtelenségből az elektroneltávolítás felé való felépülést és a rózsaszín végső eltávolítását figyelték meg. Másrészt a metilénkék felhasználása az energiatermelésben is. A redox indikátor bizonyos előnyökkel jár. Az első esetben azt figyelték meg, hogy a resazurin képes volt befogadni, ez a festék könnyen hozzáférhető, mivel sokkal olcsóbb megkülönböztetni a "fakultatív anaerob, aerotoleráns" csoportot, mint a resazurin.
A szigorú aerobékból származó metilénkék anaerob, microaerophile' alkalmazásával kapott eredmények meglehetősen megbízhatóak a gyors diffrakciós anaerob eljáráshoz a metilénkékkel összehasonlítva. aerobok vonzása anaeroboktól. Nincs szükség légúti típusra. A két táptalaj anaerob jellegének pontos felmérésével, az általánosan használt mikrobiális gyakorlatok alkalmazásával kapott eredmények hasonlóak. Média, resazurin. mindazonáltal az olyan komponensek esetében, amelyek mindkét festékre hatással lehetnek, redox indikátorok, és redukáló környezetben a redoxpotenciál nem megfelelő. színüket kékről átlátszóra változtatják.
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.
Azonban számos lépésben lerövidítik az eljárást. Ez a resazurin csökkenés jobb becslést ad a növény légúti típusára vonatkozóan. Alkalmazott és ökológiai környezet talaj. Anaerob emésztésre használják. Absztrakt - Az anaerob kezelési eljárások jól bevált módszereknek tekinthetők a biológiailag könnyen lebomló szerves anyagok eltávolítására Szennyvíz. Néhány szennyvízzel kapcsolatos nehézség az oldott oxigén esetleges jelenlétével kapcsolatos.
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 szalmonella 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.
A közhiedelem az, hogy az anaerobok oxigénérzékenyek. Ezért bevett gyakorlat az anaerob és aerob lépések külön tartályokban történő szekvenálása. Az anaerob reaktorból kifolyó maradék biológiailag lebontható oxigénigény polírozásával végzett jobb feldolgozáshoz, vagy a visszautasító szennyvízszennyeződések biológiai lebontásához általában az anaerob és aerob baktériumok szekvenálását igényli. A két baktérium együttes aktivitása azonban ugyanabban a reaktorban is elérhető.
A tiszta vagy kevert kultúrákkal végzett korábbi kísérletek azt mutatták, hogy az anaerobok bizonyos mértékig képesek oxigént szállítani. Az anaerob iszapban lévő metanogénekkel szembeni oxigéntoxicitást szakaszos kísérletekben, valamint anaerob reaktorokban mértük. Az eredmények azt mutatták, hogy a metanogének nagyon ellenállóak az oxigénnel szemben. A gyakorlatban bebizonyosodott, hogy az oldott oxigén nem káros befolyást a reaktorkezelés hatékonyságáról.
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.
A szennyvíztisztításhoz megfelelő, alacsony költségű technológiákra van szükség. Az anaerob folyamatok adják nagyszerű lehetőségeket szennyvíztisztításra, mivel számos szerves hulladék esetében sikeresen alkalmazták őket. Megfelelő, gazdaságos, aktuális alternatívák, amelyek megfelelnek a következő követelményeknek: tervezés egyszerűsége; nem használt berendezések vagy berendezések használata; alacsony energia fogyasztás; és a kezelés magas hatékonysága.
Az anaerob tisztítási eljárások azonban eddig csak bevált módszernek számítottak, elsősorban a biológiailag könnyen lebomló szerves anyagok szennyvízből történő eltávolítására. Emellett még mindig vannak olyan korlátozások, amelyek tovább romlanak széles körű alkalmazás potenciáljukat. A modern nagy sebességű anaerob reaktorrendszerek jellemzően a következő helyen működnek nagy sebességek hidraulikus terhelés, ami a folyadék nagy felszívódásához vezet. Néhány szennyvíz tartalmazhat oldott oxigént, ami azt jelenti, hogy van potenciális veszély magas oxigénfogyasztás.
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.
Köztudott, hogy az oxigén potenciálisan mérgező vegyület az anaerob kezelés során, különösen a metanogéneknél, amelyeket általában szigorú anaeroboknak tartanak. Emiatt a reaktor instabilitása és alacsony termelékenysége fordulhat elő. Ez magyarázatot adhat arra, hogy miért alkalmazzák az anaerob és aerob folyamatokat biológiai kezelés A szennyvizet gyakran külön tartályokban, sorozatban használják fel a szennyeződések eltávolítására. Jól ismert példa az aerob utóműtét, amelyet általában az anaerob szennyvíztisztító szennyvízből származó maradék biokémiai oxigénigény letisztítására használnak.
Az anaerob fertőzések minden korosztályt érintenek. Ugyanakkor a gyerekeknek van szintje fertőző betegségek magasabb.
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.
A szekvenciális anaerob-aerob eljárások további példáira van szükség a fehérítő szennyvízben lévő poliklórozott szénhidrogének és adszorbeált szerves halogének kezelésére. A toxikus aromás szennyező anyagok mineralizációját, valamint a polihidroxilezett és klórozott fenolok, nitroaromás és aromás aminok fokozott biológiai lebomlását a feldolgozás anaerob és aerob szakaszainak szekvenálása is biztosítja.
Az anaerob és aerob baktériumok együttes aktivitása azonban egyetlen bioreaktorban is elérhető. Kimutatták, hogy az anaerob konzorciumok túlélnek együtt tenyésztve aerob baktériumokkal oxigén-limitált kemosztátokban. Ezenkívül a metanogének egyes törzsei képesek ellenállni a hosszan tartó expozíciónak magas szintek oxigén. A gyakorlatban ritkán számoltak be a reaktor leállásáról, amikor a metanogén csapadékot rövid ideig levegőnek tették ki.
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.
Ennek oka lehet az aerob és fakultatív baktériumok gyors oxigénfelvétele, ami anaerob mikronézisekhez vezet az üledékben. Így az iszapban lévő metanogének védve lesznek az oxigénnel való érintkezéstől. Ezek a példák azt mutatják, hogy a jobb anaerob és aerob folyamatok tovább kutathatók, és hogy a kokultúrák együttélése ugyanabban a bioreaktorban új lehetőségeket nyit meg környezetvédelmi technológiák. A cikk célja, hogy bemutassa az oxigén hatását az anaerob iszapra, különösen a metanogén toleranciára, valamint az anaerob nagysebességű reaktorokra, valamint az anaerob és aerob ko-kultúrák szennyvíztisztítási lehetőségeit.
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 nagy sebességű és hatékony anaerob reaktorok létrehozása óta, nagyszámú teljes körű telepítések. Az anaerob folyamatok fejlődése és sikeres alkalmazása az ilyen szennyvizek közvetlen tisztításában elsősorban az aktív biomassza magas visszatartásával magyarázható, amely az egyik a legfontosabb jellemzőket nagy sebességű rendszereket fejlesztettek ki. Ezekben a rendszerekben a biofilmekhez vezető bakteriális adhézió a fő mechanizmus, amely biztosítja a sűrű és aktív biomassza magas megtartását.
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 baktériumok halálát okozhatja. A folyékony mintákat kémcsőben vagy fecskendőben szállítják. A mintákat tartalmazó tamponokat kémcsövekben szállítjuk szén-dioxid vagy előre elkészített környezetekben.
A megfelelő kezeléshez szükséges anaerob fertőzés diagnosztizálása esetén 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 aerob(oxigénigényes) baktériumok elsősorban 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 glükóz oxidáció 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 fokozott szén-dioxid-koncentrációt igényel (Brucella szarvasmarha típusú - B. abortus)
Egy közepesen szigorú anaerob szervezet 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 mikroorganizmus-tenyészetek a szaporodás megkezdése előtt a pH-t 2 0 értékről értékre csökkentik, reduktív gáttal megvédve magukat, mások - aerotoleránsak - 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 úgy, hogy a szulfitot szulfidanionná redukálják, 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 biztosítja a gázkeverék állandóságát 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 peptonos vízhez adjunk egy bizonyos szénhidrát (glükóz, laktóz, maltóz, mannit, szacharóz stb.) és Andrede-féle sav-bázis indikátor 0,5%-os oldatát, öntsük kémcsövekbe, amelyekbe úszót helyezünk a gáznemű felfogására. a szénhidrogének bomlása során keletkező termékek.
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.