mediu anaerob. Tipuri de bacterii aerobe. Diferența dintre anaerobi și aerobi

Acasă

fosă septică

Bacteriile sunt prezente peste tot în lumea noastră. Sunt peste tot și peste tot, iar numărul soiurilor lor este pur și simplu uimitor.

În funcție de necesitatea prezenței oxigenului în mediul nutritiv pentru implementarea activității vitale, microorganismele sunt clasificate în următoarele tipuri.

Obligatoriu bacterii aerobe, care sunt colectate în partea superioară a mediului nutritiv, flora conținea cantitatea maximă de oxigen.
Obligatoriu bacterii anaerobe, care sunt situate în partea inferioară a mediului, cât mai departe posibil de oxigen.
Bacteriile facultative trăiesc în principal în partea superioară, dar pot fi distribuite în întregul mediu, deoarece nu depind de oxigen.
Microaerofilii preferă o concentrație scăzută de oxigen, deși se adună în partea superioară a mediului.
Anaerobii aerotoleranti sunt distribuiti uniform in mediul nutritiv, insensibili la prezenta sau absenta oxigenului.

Conceptul de bacterii anaerobe și clasificarea lor

Termenul de „anaerobi” a apărut în 1861, datorită lucrării lui Louis Pasteur.

Au fost utilizate cinci tulpini bacteriene de referință cu un tip respirator definit, precum și nouă izolate bacteriene dintr-un digestor de laborator pentru fermentarea metanului. Rezultatele obținute au arătat că ambii indicatori pot fi utilizați pentru a distinge aerobii stricti de alți reprezentanți ai bacteriilor cu o anumită respirație. În plus, resazurina este capabilă să diferențieze anaerobii stricti de microaerofili și alți anaerobi. De regulă, compoziția bioreactorului de laborator pentru fermentarea metanului a crescut, fracția de eșec organic include polimeri, precum și pe bulionul de carne-peptonă și mediu tioglicolat cu kilograme și cantități de substanțe chimice toxice.

Bacteriile anaerobe sunt microorganisme care se dezvoltă indiferent de prezența oxigenului în mediul nutritiv. Ei primesc energie prin fosforilarea substratului. Există aerobi facultativi și obligatorii, precum și alte tipuri.

Cei mai semnificativi anaerobi sunt bacteroidii

Cei mai importanți aerobi sunt bacterioizii. Despre cincizeci la sută din toate procesele purulent-inflamatorii, ai căror agenți cauzali pot fi bacterii anaerobe, sunt bacterioizi.

Popolologia microbiană, bazată pe cultura în fază lichidă de 24 de ore a bacteriilor sub digestie anaerobă, este un ecosistem complex, mediu îmbunătățit cu redox. Două rezidențe, formate din diferite grupuri de microorganisme: coloranți primari, resazurina și albastru de metilen, au fost investigate ca hidrolitice, acidogenice și metanogenice. Mai mult, datorită capacității lor de a reflecta modificările capacității de respirație a oxigenului, ele variază de la anaerobi stricti până la consumul ca urmare a activității metabolice bacteriene. aerobi.

Bacteroides sunt un gen de anae obligatorii gram-negative bacterii aerobe. Acestea sunt tije cu colorație bipolară, a căror dimensiune nu depășește 0,5-1,5 pe 15 microni. Ei produc toxine și enzime care pot provoca virulență. Diferiți bacterii au rezistență diferită la antibiotice: există atât rezistenți, cât și sensibili la antibiotice.

Există numeroase proceduri în literatura de specialitate pentru enumerarea și identificarea anaerobilor. Trei dintre ei au fost izolați și cultivați în conditii aerobe, în timp ce utilizarea indicatorilor redox pentru a diferenția ceilalți șase a fost izolată și conținută într-un aerob de un borcan anaerob anaerob. Toate aceste izolate au fost caracterizate morfologic ca bacterii. Procedura de difenizare a culturilor aerobe din culturi a fost menținută la 4 ° C sub respirație bacteriană anaerobă moale utilizând următoarele pante de agar propeptonă sau tioglicolat la mijlocul pantelor din fiecare mediu de orientare lichid care conține albastru de metilen sau resazurină.

Producția de energie în țesuturile umane

Unele țesuturi ale organismelor vii au rezistență crescută la conținutul scăzut de oxigen. În condiții standard, sinteza adenozin trifosfat are loc aerob, dar la nivel crescut activitate fizica iar în reacţiile inflamatorii iese în prim plan mecanismul anaerob.

Tulpinile au fost transferate lunar. in 24 de ore. Culoarea medie a celulelor și creșterea au fost înregistrate vizual de medii. Toate procedurile au fost efectuate în trei exemplare. Pentru a crește aerotoleranța aerotolerant-anaerob. Fluctuații ale culorii medii în funcție de ceea ce nu erau identici cu indicatorii redox. Poate scădea de la albastru la roz. Posibil sugerat că culoarea medie este independentă de consumul care a fost realizat, rezultând o vârstă parțială de decantare la utilizarea inoculului până la 48 de ore. scăderea resazurinei.

Adenozin trifosfat (ATP) Este un acid care joacă un rol important în producerea de energie a organismului. Există mai multe opțiuni pentru sinteza acestei substanțe: una aerobă și până la trei anaerobe.

Mecanismele anaerobe ale sintezei ATP includ:

refosforilarea între creatină fosfat și ADP;
reacția de transfosforilare a două molecule de ADP;
descompunerea anaerobă a glucozei din sânge sau a rezervelor de glicogen.

Cultivarea organismelor anaerobe

Exista metode speciale pentru creșterea anaerobilor. Acestea constau in inlocuirea aerului cu amestecuri de gaze in termostate sigilate.

Cu toate acestea, toate pot fi atribuite grupului anaerob sau microaerofil. Efectul inoculului asupra culorii medii. În cazurile de respirație anaerobă și microaerofilă, culoarea se reflectă în transportul de electroni. În celule, multe dintre stările redox ale parametrilor redox au fost reacții nemodificate asociate cu adăugarea sau îndepărtarea hidrogenului și în timpul perioadei studiate. Reducerea atomilor de oxigen al albastrului de metilen, precum și a electronilor. Recuperarea biochimică la incolor prin creșterea aerobă a fost stabilă timp de 48 de ore. eventuala adăugare a atomilor de hidrogen sau îndepărtarea stării de reducere a resazurinei a rămas doar pentru primii atomi de oxigen.

O altă modalitate este de a crește microorganismele într-un mediu nutritiv la care se adaugă substanțe reducătoare.

Medii de cultură pentru organisme anaerobe

Există medii nutritive comune și medii nutritive de diagnostic diferenţial. Cele comune includ mediul Wilson-Blair și mediul Kitt-Tarozzi. Pentru diagnostic diferențial - mediu Hiss, mediu Ressel, mediu Endo, mediu Ploskirev și agar bismut-sulfit.

Reacții oxidare biologică include 24 de ore. După aceea, s-a observat recuperarea de la incolor la îndepărtarea electronilor și eventuala îndepărtarea rozului. Pe de altă parte, utilizarea albastrului de metilen și în generarea de energie. Indicatorul redox oferă câteva avantaje. În primul caz, s-a observat că resazurina a fost capabilă să găzduiască, acest colorant este ușor disponibil, deoarece este mult mai ieftin să distingem grupul „anaerob facultativ, aerotolerant” decât resazurina.

Rezultatele obținute folosind anaerob albastru de metilen, microaerofil' de la aerobe strict, și sunt destul de fiabile pentru procedura de anaerob cu difracție rapidă în comparație cu albastrul de metilen. atragerea aerobilor de anaerobi. Nu este nevoie de tip respirator. Rezultatele obținute cu cele două medii care evaluează cu acuratețe caracterul lor anaerob folosind practici microbiene utilizate în mod obișnuit sunt similare. Media, resazurină. cu toate acestea, cu componente care pot afecta ambii acești coloranți sunt indicatori redox, iar într-un mediu reducător, potențialul redox nu este adecvat. își schimbă culoarea de la albastru la transparent.

Baza pentru mediul Wilson-Blair este agar-agar cu adaos de glucoză, sulfit de sodiu și diclorură de fier. Coloniile negre de anaerobi se formează în principal în adâncimea coloanei de agar.

Mediul lui Ressel (Russell) este utilizat în studiul proprietăților biochimice ale bacteriilor precum Shigella și Salmonella. De asemenea, conține agar-agar și glucoză.

Cu toate acestea, există o serie de pași în care ei fac procedura scurtă în timp. Această reducere a resazurinei oferă o estimare mai bună a tipului respirator al culturii. Aplicat și mediu ecologic sol. Folosit pentru digestia anaerobă. Rezumat - Procesele de tratare anaerobă sunt considerate metode bine stabilite pentru îndepărtarea materiei organice ușor biodegradabile din Ape uzate. Unele dintre dificultățile asociate cu unele ape uzate sunt legate de posibila prezență a oxigenului dizolvat.

Miercuri Ploskirev inhibă creșterea multor microorganisme, deci este utilizat în scopuri de diagnostic diferențial. Într-un astfel de mediu, agenții patogeni ai febrei tifoide, a dizenteriei și a altor bacterii patogene se dezvoltă bine.

Scopul principal al agarului cu sulfit de bismut este izolarea Salmonella în formă pură. Acest mediu se bazează pe capacitatea Salmonella de a produce hidrogen sulfurat. Acest mediu este similar cu mediul Wilson-Blair în tehnica utilizată.

Convingerea comună este că anaerobii sunt intoleranți la oxigen. Prin urmare, este o practică obișnuită să se utilizeze secvențierea etapelor anaerobe și aerobe în rezervoare separate. Procesarea îmbunătățită prin lustruirea cererii reziduale de oxigen biodegradabil din efluentul reactorului anaerob sau biodegradarea contaminanților recalcitrați ai apelor uzate necesită, de obicei, secvențierea bacteriilor anaerobe și aerobe. Totuși, activitatea comună a ambelor bacterii poate fi obținută și în același reactor.

Experimentele anterioare cu culturi pure sau mixte au arătat că anaerobii pot transporta oxigen într-o oarecare măsură. Toxicitatea oxigenului pentru metanogeni din nămolul anaerob a fost cuantificată în experimente pe loturi, precum și în reactoare anaerobe. Rezultatele au arătat că metanogenii sunt foarte rezistenți la oxigen. În practică, s-a confirmat că oxigenul dizolvat nu influență nocivă privind eficienţa tratării reactorului.

Infecții anaerobe

Majoritatea bacteriilor anaerobe care trăiesc în corpul uman sau animal pot provoca diverse infecții. De regulă, infecția are loc în timpul unei perioade de imunitate slăbită sau o încălcare a microflorei generale a corpului. Există, de asemenea, potențialul de a pătrunde agenți patogeni Mediul extern mai ales toamna tarziu si iarna.

Sunt necesare tehnologii adecvate cu costuri reduse pentru tratarea apelor uzate. Procesele anaerobe dau mari oportunități pentru tratarea apelor uzate, deoarece acestea au fost aplicate cu succes la o serie de deșeuri organice. Sunt alternative potrivite, economice, de actualitate, care îndeplinesc următoarele cerințe: simplitatea designului; utilizarea echipamentelor sau instalațiilor nefolosite; consum redus de putere; și eficiență ridicată a tratamentului.

Cu toate acestea, până în prezent, procesele de tratare anaerobă au fost considerate doar metode bine stabilite, în primul rând pentru îndepărtarea materiei organice ușor biodegradabile din apele uzate. În plus, există încă unele restricții care se înrăutățesc mai mult aplicare largă potenţialul lor. Sistemele moderne de reactoare anaerobe de mare viteză funcționează de obicei la viteze mari sarcina hidraulică, ceea ce duce la o absorbție mare de fluid. Unele ape uzate pot conține oxigen dizolvat, ceea ce înseamnă că există pericol potenţial consum mare de oxigen.

Infecțiile cauzate de bacterii anaerobe sunt de obicei asociate cu flora mucoaselor umane, adică cu principalele habitate ale anaerobilor. De obicei, aceste infecții declanșatoare multiple simultan(la 10).

Numărul exact de boli cauzate de anaerobi este aproape imposibil de determinat din cauza dificultății în colectarea materialelor pentru analiză, transportul probelor și cultivarea bacteriilor în sine. Cel mai adesea, acest tip de bacterii se găsește în boli cronice.

Se știe că oxigenul este un compus potențial toxic în timpul tratamentului anaerob, în special pentru metanogene, care sunt în general considerați a fi anaerobi stricti. Prin urmare, poate apărea instabilitatea reactorului și productivitatea scăzută. Acest lucru poate explica de ce procesele anaerobe și aerobe utilizate în tratament biologic apele uzate sunt adesea folosite în rezervoare separate în serie pentru a elimina contaminanții. Un exemplu binecunoscut este post-operația aerobă, folosită în mod obișnuit pentru a șlefui necesarul biochimic de oxigen rămas din efluenții de tratare anaerobă a apelor uzate.

Infecțiile anaerobe afectează oamenii de toate vârstele. În același timp, copiii au un nivel boli infecțioase superior.

Bacteriile anaerobe pot provoca diverse boli intracraniene (meningită, abcese și altele). Distribuția, de regulă, are loc cu fluxul sanguin. În bolile cronice, anaerobii pot provoca patologii la nivelul capului și gâtului: otita medie, limfadenita, abcese. Aceste bacterii sunt periculoase tract gastrointestinal, și ușor. Cu diferite boli ale sistemului urogenital feminin, există și riscul de a dezvolta infecții anaerobe. Diverse boli articulațiile și pielea se pot datora dezvoltării bacteriilor anaerobe.

Alte exemple de procese anaerobe-aerobe secvențiate sunt necesare pentru tratarea hidrocarburilor policlorurate și a halogenilor organici adsorbiți în apele reziduale de înălbire. Mineralizarea poluanților aromatici toxici, precum și biodegradarea îmbunătățită a fenolilor polihidroxilați și clorurați, a aminelor nitroaromatice și aromatice, este asigurată și prin secvențierea etapelor anaerobe și aerobe ale procesării.

Cu toate acestea, activitatea combinată a bacteriilor anaerobe și aerobe poate fi, de asemenea, obținută într-un singur bioreactor. S-a demonstrat că consorțiile anaerobe supraviețuiesc în cocultura cu bacterii aerobe în chemostate cu oxigen limitat. În plus, unele tulpini de metanogene sunt capabile să reziste la expunerea prelungită niveluri înalte oxigen. În practică, defectarea reactorului a fost rareori raportată atunci când precipitațiile metanogene au fost expuse la aer pentru perioade scurte de timp.

Cauzele infecțiilor anaerobe și simptomele acestora

Infecțiile sunt cauzate de toate procesele în care bacteriile anaerobe active pătrund în țesuturi. De asemenea, dezvoltarea infecțiilor poate provoca tulburări de alimentare cu sânge și necroză tisulară (diverse leziuni, tumori, edem, boli vasculare). Infecții ale gurii, mușcături de animale, boli pulmonare, boli inflamatorii organele pelvine și multe alte boli pot fi, de asemenea, cauzate de anaerobi.

Acest lucru se poate datora absorbției rapide a oxigenului de către bacteriile aerobe și facultative, ceea ce duce la microneze anaerobe în sediment. Astfel, metanogenii din interiorul nămolului vor fi protejați de contactul cu oxigenul. Aceste exemple arată că procesele anaerobe și aerobe mai bune pot fi explorate în continuare și că coexistența co-culturii în același bioreactor deschide noi posibilități pentru tehnologii de mediu. Scopul acestui articol este de a prezenta efectul oxigenului asupra nămolului anaerob, în special toleranța la metanogen, precum și asupra reactoarelor anaerobe de mare viteză și potențialele coculturii anaerobe și aerobe pentru tratarea apelor uzate.

În diferite organisme, infecția se dezvoltă în moduri diferite. Acest lucru este influențat de tipul de agent patogen și de starea sănătății umane. Din cauza dificultăților asociate cu diagnosticarea infecțiilor anaerobe, concluzia se bazează adesea pe presupuneri. Diferă în unele caracteristici ale infecției cauzate de anaerobi non-clostridieni.

De la crearea reactoarelor anaerobe de mare viteză și eficiență, un numar mare de instalații la scară largă. Dezvoltarea proceselor anaerobe și aplicarea lor cu succes în tratarea directă a unor astfel de ape uzate poate fi explicată în principal prin retenția ridicată a biomasei active, care este una dintre cele mai importante caracteristici au dezvoltat sisteme de mare viteză. În aceste sisteme, aderența bacteriană care duce la biofilme este principalul mecanism care asigură o retenție ridicată a biomasei dense și active.

Primele semne de infectare a țesuturilor cu aerobi sunt supurația, tromboflebita, formarea de gaze. Unele tumori și neoplasme (intestinale, uterine și altele) sunt, de asemenea, însoțite de dezvoltarea microorganismelor anaerobe. Pot provoca infecții anaerobe miros urât, cu toate acestea, absența sa nu exclude anaerobii ca agent cauzator al infecției.

Caracteristici de obținere și transport de probe

Primul studiu în definirea infecțiilor cauzate de anaerobi este inspectie vizuala. Variat leziuni ale pielii sunt o complicație frecventă. De asemenea, dovada activității vitale a bacteriilor va fi prezența gazului în țesuturile infectate.

Pentru cercetarea de laborator și stabilirea unui diagnostic precis, în primul rând, este necesar să fie competent obțineți o probă de materie din zona afectată. Pentru această utilizare echipament special, din cauza căreia flora normală nu intră în probe. cea mai buna metoda este aspirația cu un ac drept. Obținerea materialului de laborator prin frotiuri nu este recomandată, dar posibilă.

Probele care nu sunt potrivite pentru analize suplimentare includ:

spută obținută prin auto-excreție;
probe obținute în timpul bronhoscopiei;
pete din boltele vaginale;
urină cu urinare liberă;
fecale.

Pentru cercetare se pot folosi:

sânge;
lichid pleural;
aspirate transtraheale;
puroiul obținut din cavitatea abcesului;
fluid cerebrospinal;
puncții pulmonare.

Transport probe este necesar cât mai curând posibil într-un recipient special sau o pungă de plastic cu condiții anaerobe, deoarece chiar și o interacțiune pe termen scurt cu oxigenul poate provoca moartea bacteriilor. Probele lichide sunt transportate într-o eprubetă sau în seringi. Tampoanele cu probe sunt transportate în eprubete cu dioxid de carbon sau medii pre-preparate.

În cazul diagnosticării unei infecții anaerobe pentru un tratament adecvat, este necesar să se respecte următoarele principii:

toxinele produse de anaerobi trebuie neutralizate;
habitatul bacteriilor ar trebui schimbat;
răspândirea anaerobilor trebuie să fie localizată.

Pentru a respecta aceste principii antibioticele sunt folosite în tratament, care afectează atât organismele anaerobe, cât și organismele aerobe, deoarece adesea flora în infecțiile anaerobe este mixtă. În același timp, programări medicamentele, medicul trebuie să evalueze compoziția calitativă și cantitativă a microflorei. Agenții care sunt activi împotriva agenților patogeni anaerobi includ: peniciline, cefalosporine, șafenicol, fluorochinolo, metranidazol, carbapeneme și altele. Unele medicamente au un efect limitat.

Pentru a controla habitatul bacteriilor, în cele mai multe cazuri, se utilizează intervenția chirurgicală, care se exprimă în tratamentul țesuturilor afectate, drenarea abceselor și asigurarea circulației sanguine normale. Metodele chirurgicale nu trebuie ignorate din cauza riscului de complicații care pun viața în pericol.

Uneori folosit terapii auxiliareşi, de asemenea, din cauza dificultăţilor asociate cu definiție exactă agent infecțios, se utilizează tratamentul empiric.

Odată cu dezvoltarea infecțiilor anaerobe în cavitatea bucală, se recomandă, de asemenea, să adăugați în dietă cât mai multe fructe și legume proaspete. Cele mai utile sunt merele și portocalele. Restricția este supusă alimentelor din carne și fast-food.

organisme anaerobe

Bacteriile aerobe și anaerobe sunt identificate preliminar într-un mediu nutritiv lichid prin gradientul de concentrație de O2:
1. Aerobic obligatoriu bacterii (care necesită oxigen). în primul rând se colectează în partea de sus a tubului pentru a absorbi suma maxima oxigen. (Excepție: micobacterii - creșterea peliculei la suprafață datorită membranei ceară-lipidice.)
2. Obligatoriu anaerob bacteriile se adună în partea de jos pentru a evita oxigenul (sau să nu crească).
3. Opțional bacteriile se adună în principal în vârf (ceea ce este mai avantajos decât glicoliza), dar se găsesc în tot mediul, deoarece nu depind de O 2 .
4. Microaerofili sunt colectate în partea superioară a tubului, dar optimul lor este o concentrație scăzută de oxigen.
5. Aerotolerant anaerobii nu reacţionează la concentraţiile de oxigen şi sunt distribuite uniform în eprubeta.

Anaerobi- organisme care primesc energie în absența accesului la oxigen prin fosforilarea substratului, produșii finali ai oxidării incomplete a substratului pot fi oxidați pentru a se obține Mai mult energie sub formă de ATP în prezența unui acceptor terminal de protoni de către organismele care efectuează fosforilarea oxidativă.

Anaerobii sunt un grup extins de organisme, atât la nivel micro cât și macro:

microorganisme anaerobe- un grup extins de procariote și unele protozoare.
macroorganisme - ciuperci, alge, plante și unele animale (clasa foraminifere, majoritatea helminților (clasa fluke, tenia, viermi rotunzi (de exemplu, ascaris))).

În plus, oxidarea anaerobă a glucozei joacă un rol important în activitatea mușchilor striați ai animalelor și oamenilor (în special în starea de hipoxie tisulară).

Clasificarea anaerobilor

Conform clasificării stabilite în microbiologie, există:

Anaerobi facultativi
anaerobii capneisti și microaerofili
Anaerobi aerotoleranti
Anaerobi moderat strict
anaerobi obligatorii

Dacă un organism este capabil să treacă de la o cale metabolică la alta (de exemplu, de la respirația anaerobă la respirația aerobă și invers), atunci este denumit condiționat ca anaerobi facultativi .

Până în 1991 s-a distins o clasă în microbiologie anaerobii capneisti, care necesită o concentrație scăzută de oxigen și o concentrație crescută de dioxid de carbon (tip Brucella bovină - B. abortus)

Un organism anaerob moderat strict supraviețuiește într-un mediu cu O 2 molecular, dar nu se reproduce. Microaerofilii sunt capabili să supraviețuiască și să se înmulțească într-un mediu cu o presiune parțială scăzută de O 2 .

Dacă organismul nu este capabil să „trece” de la respirația anaerobă la cea aerobă, dar nu moare în prezența oxigenului molecular, atunci aparține grupului anaerobii aerotoleranti. De exemplu, acidul lactic și multe bacterii butirice

obliga anaerobii în prezența oxigenului molecular O 2 mor - de exemplu, reprezentanții genului de bacterii și arhee: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Metanobacteriile). Astfel de anaerobi trăiesc în mod constant într-un mediu lipsit de oxigen. Anaerobii obligatorii includ unele bacterii, drojdii, flagelați și ciliați.

Toxicitatea oxigenului și a formelor sale pentru organismele anaerobe

Un mediu bogat în oxigen este agresiv față de formele de viață organice. Acest lucru se datorează formării speciilor reactive de oxigen în procesul vieții sau sub influența diferite forme radiatii ionizante, mult mai toxic decât oxigenul molecular O 2 . Factorul care determină viabilitatea unui organism într-un mediu cu oxigen este prezența unui sistem antioxidant funcțional capabil să elimine: anionul superoxid (O 2 -), peroxidul de hidrogen (H 2 O 2), oxigenul singlet (O .) și de asemenea oxigen molecular ( O 2 ) din mediu intern organism. Cel mai adesea, o astfel de protecție este asigurată de una sau mai multe enzime:

superoxid dismutază eliminând anionul superoxid (O 2 -) fără beneficii energetice pentru organism
catalaza, eliminand peroxidul de hidrogen (H 2 O 2) fara beneficii energetice pentru organism
citocrom- o enzimă responsabilă de transferul electronilor de la NAD H la O 2. Acest proces oferă organismului un beneficiu energetic semnificativ.

Organismele aerobe conțin cel mai adesea trei citocromi, anaerobi facultativi - unul sau doi, anaerobii obligați nu conțin citocromi.

Microorganismele anaerobe pot influența activ mediul, creând un potențial redox adecvat al mediului (de ex. Cl.perfringens). Unele culturi însămânțate de microorganisme anaerobe, înainte de a începe să se înmulțească, scad pH-ul 2 0 de la o valoare la , protejându-se cu o barieră reducătoare, altele - aerotolerante - produc peroxid de hidrogen în timpul activității lor vitale, crescând pH-ul 2 0.

În același timp, glicoliza este caracteristică numai pentru anaerobi, care, în funcție de produșii finali de reacție, se împart în mai multe tipuri de fermentație:

fermentarea acidului lactic Lactobacillus ,streptococ , Bifidobacterium, precum și unele țesuturi de animale multicelulare și oameni.
fermentație alcoolică - zaharomicete, candida (organisme din regnul fungic)
acid formic - o familie de enterobacterii
butiric - unele tipuri de clostridii
acid propionic - propionobacterii (de exemplu, Propionibacterium acnes)
fermentație cu eliberare de hidrogen molecular - unele specii de Clostridium, fermentație Stickland
fermentarea metanului - de exemplu, Metanobacteriile

Ca urmare a descompunerii glucozei, se consumă 2 molecule și se sintetizează 4 molecule de ATP. Astfel, randamentul total de ATP este de 2 molecule de ATP și 2 molecule de NAD·H2. Piruvatul obținut în timpul reacției este utilizat de celulă în moduri diferite, în funcție de ce tip de fermentație urmează.

Antagonismul fermentației și al degradarii

În procesul de evoluție s-a format și consolidat antagonismul biologic al microflorei fermentative și putrefactive:

Descompunerea carbohidraților de către microorganisme este însoțită de o scădere semnificativă a mediului, în timp ce descompunerea proteinelor și aminoacizilor este însoțită de o creștere (alcalinizare). Adaptarea fiecăruia dintre organisme la o anumită reacție a mediului joacă rol esentialîn natură și viața umană, de exemplu, datorită proceselor de fermentație, putrezirea silozului, a legumelor fermentate și a produselor lactate este împiedicată.

Cultivarea organismelor anaerobe

Izolarea schematică a culturii pure de anaerobi

Cultivarea organismelor anaerobe este în principal sarcina microbiologiei.

Pentru cultivarea anaerobilor se folosesc metode speciale, a căror esență este eliminarea aerului sau înlocuirea acestuia cu un amestec de gaze specializate (sau gaze inerte) în termostate sigilate. - anaerostate .

O altă modalitate de creștere a anaerobilor (cel mai adesea microorganisme) pe medii nutritive este adăugarea de substanțe reducătoare (glucoză, acid formic de sodiu etc.), care reduc potențialul redox.

Medii obișnuite de creștere pentru organismele anaerobe

Pentru mediu comun Wilson - Blair baza este agar-agar cu adaos de glucoză, sulfit de sodiu și clorură feroasă. Clostridiile formează colonii negre pe acest mediu prin reducerea sulfitului la anion sulfură, care se combină cu cationii de fier (II) pentru a da o sare neagră. De regulă, formațiunile de colonii negre apar în adâncimea coloanei de agar pe acest mediu.

miercuri Kitta - Tarozzi constă din bulion de carne-peptonă, glucoză 0,5% și bucăți de ficat sau carne tocată pentru a absorbi oxigenul din mediu. Înainte de însămânțare, mediul este încălzit într-o baie de apă clocotită timp de 20-30 de minute pentru a elimina aerul din mediu. După însămânțare, mediul nutritiv este umplut imediat cu un strat de parafină sau ulei de parafină pentru a-l izola de accesul la oxigen.

Metode generale de cultură pentru organisme anaerobe

Ambalaj de benzină- sistemul asigura chimic constanta amestecului gazos acceptabil pentru cresterea majoritatii microorganismelor anaerobe. Într-un recipient sigilat, apa reacționează cu tabletele de borohidrură de sodiu și bicarbonat de sodiu pentru a forma hidrogen și dioxid de carbon. Hidrogenul reacționează apoi cu oxigenul amestecului de gaz pe un catalizator de paladiu pentru a forma apă, care reacționează deja cu hidroliza borohidrurii.

Această metodă a fost propusă de Brewer și Olgaer în 1965. Dezvoltatorii au introdus un plic de unică folosință generator de hidrogen, care a fost ulterior transformat în pliculețe generatoare de dioxid de carbon care conțin un catalizator intern.

metoda Zeissler folosit pentru a izola culturi pure de anaerobi formatori de spori. Pentru a face acest lucru, inoculați pe mediul Kitt-Tarozzi, încălziți-l timp de 20 de minute la 80 ° C (pentru a distruge forma vegetativă), umpleți mediul cu ulei de vaselină și incubați timp de 24 de ore într-un termostat. Apoi, se efectuează însămânțarea pe agar-sânge cu zahăr pentru a obține culturi pure. După o cultivare de 24 de ore, se studiază coloniile de interes - sunt subcultivate pe mediul Kitt-Tarozzi (cu controlul ulterior al purității culturii izolate).

Metoda Fortner

Metoda Fortner- inoculările se fac pe o cutie Petri cu un strat îngroșat de mediu, împărțit în jumătate printr-un șanț îngust tăiat în agar. O jumătate este însămânțată cu o cultură de bacterii aerobe, cealaltă jumătate este inoculată cu bacterii anaerobe. Marginile cupei sunt umplute cu parafină și incubate într-un termostat. Inițial se observă creșterea microflorei aerobe, iar apoi (după absorbția oxigenului), creșterea microflorei aerobe se oprește brusc și începe creșterea microflorei anaerobe.

metoda Weinberg folosit pentru a obţine culturi pure de anaerobi obligatorii. Culturile crescute pe mediu Kitta-Tarozzi sunt transferate în bulion de zahăr. Apoi, cu o pipetă Pasteur de unică folosință, materialul este transferat în tuburi înguste (tuburi Vignal) cu agar peptonă cu zahăr, scufundând pipeta pe fundul tubului. Tuburile inoculate se răcesc rapid, ceea ce face posibilă fixarea materialului bacterian în grosimea agarului întărit. Tuburile sunt incubate într-un termostat, apoi se studiază coloniile crescute. Când se găsește o colonie de interes, în locul ei se face o tăietură, materialul se preia rapid și se inoculează pe mediul Kitta-Tarozzi (cu controlul ulterior al purității culturii izolate).

metoda Peretz

metoda Peretz- se introduce o cultura de bacterii in agar-agar zahar topit si racit si se toarna sub sticla asezata pe batoane de pluta (sau fragmente de chibrituri) intr-o cutie Petri. Metoda este cea mai puțin fiabilă dintre toate, dar este destul de simplu de utilizat.

Diferențial - medii nutritive de diagnostic

medii gissa(„rând pestriț”)
miercuri Ressel(Russell)
miercuri Ploskireva sau Baktoagar "Zh"
Agar bismut sulfit

Şuierat media: La 1% apă peptonă se adaugă o soluție de 0,5% dintr-un anumit carbohidrat (glucoză, lactoză, maltoză, manitol, zaharoză etc.) și indicatorul acido-bazic al lui Andrede, se toarnă în eprubete în care se pune un flotor pentru a capta gazele. produse formate în timpul descompunerii hidrocarburilor.

Ressel miercuri(Russell) este folosit pentru a studia proprietățile biochimice ale enterobacteriilor (Shigella, Salmonella). Conține nutrienți agar-agar, lactoză, glucoză și indicator (albastru de bromotimol). Culoarea mediului este verde ierb. Se prepară de obicei în tuburi de 5 ml cu o suprafață teșită. Semănatul se realizează printr-o injecție în adâncimea coloanei și o lovitură de-a lungul suprafeței teșite.

Miercuri Ploskirev(Bactoagar Zh) este un mediu de diagnostic diferențial și selectiv, deoarece inhibă creșterea multor microorganisme și promovează creșterea bacteriilor patogene (agenți cauzatori ai tifosului, paratifoidului, dizenteriei). Bacteriile lactoză-negative formează colonii incolore pe acest mediu, în timp ce bacteriile lactoză-pozitive formează colonii roșii. Mediul conține agar, lactoză, verde strălucitor, săruri biliare, săruri minerale, indicator (roșu neutru).

Agar bismut sulfit Este conceput pentru a izola salmonella în forma sa pură de materialul infectat. Conține digestie triptică, glucoză, factori de creștere a salmonelei, verde strălucitor și agar. Proprietățile diferențiale ale mediului se bazează pe capacitatea Salmonella de a produce hidrogen sulfurat, pe rezistența acestora la prezența sulfurei, verde strălucitor și citrat de bismut. Coloniile sunt marcate cu culoarea neagră a sulfurei de bismut (tehnica este similară cu mediul Wilson - Blair).

Metabolismul organismelor anaerobe

Metabolismul organismelor anaerobe are mai multe subgrupe distincte.

Secțiuni