anaerobno okolje. Vrste aerobnih bakterij. Razlika med anaerobi in aerobi

doma

greznica

Bakterije so prisotne povsod v našem svetu. So povsod in povsod, število njihovih sort pa je preprosto neverjetno.

Glede na potrebo po prisotnosti kisika v hranilnem mediju za izvajanje vitalne aktivnosti so mikroorganizmi razvrščeni v naslednje vrste.

Obvezne aerobne bakterije, ki se zbirajo v zgornjem delu hranilnega medija, je flora vsebovala največjo količino kisika.
Obvezne anaerobne bakterije, ki se nahajajo v spodnjem delu okolja, čim dlje od kisika.
Fakultativne bakterije živijo večinoma v zgornjem delu, lahko pa se razširijo po vsem okolju, saj niso odvisne od kisika.
Mikroaerofili imajo raje nizko koncentracijo kisika, čeprav se zbirajo v zgornjem delu okolja.
Aerotolerantni anaerobi so enakomerno razporejeni v hranilnem mediju, neobčutljivi na prisotnost ali odsotnost kisika.

Koncept anaerobnih bakterij in njihova klasifikacija

Izraz "anaerobi" se je pojavil leta 1861, zahvaljujoč delu Louisa Pasteurja.

Uporabili smo pet referenčnih bakterijskih sevov z opredeljenim respiratornim tipom in devet bakterijskih izolatov iz laboratorijskega digestorja za metansko fermentacijo. Dobljeni rezultati so pokazali, da lahko oba indikatorja uporabimo za razlikovanje strogih aerobov od drugih predstavnikov bakterij z določenim dihanjem. Poleg tega je resazurin sposoben razlikovati stroge anaerobe od mikroaerofilov in drugih anaerobov. Praviloma se je povečala sestava laboratorijskega bioreaktorja za metansko fermentacijo, frakcija organske odpovedi vključuje polimere, kot tudi na mesno-peptonski juhi in tioglikolatnem mediju s kilogrami in količinami strupenih kemikalij.

Anaerobne bakterije so mikroorganizmi, ki se razvijejo ne glede na prisotnost kisika v hranilnem mediju. Dobijo energijo s fosforilacijo substrata. Obstajajo fakultativni in obvezni aerobi, pa tudi druge vrste.

Najpomembnejši anaerobi so bakteroidi

Najpomembnejši aerobi so bakteroidi. O petdeset odstotkov vseh gnojno-vnetnih procesov, katerih povzročitelji so lahko anaerobne bakterije, so bakteroidi.

Mikrobna populologija, ki temelji na 24-urni kulturi bakterij v tekoči fazi v anaerobni razgradnji, je kompleksen ekosistem, okolje z redoksom. Dve rezidenciji, sestavljeni iz različnih skupin mikroorganizmov: primarnih barvil, resazurinskega in metilenskega modrega, sta bili raziskani kot hidrolitična, acidogena in metanogena. Poleg tega se zaradi njihove sposobnosti odražanja sprememb v zmogljivosti dihanja kisika gibljejo od strogih anaerobnih do porabe kot posledica metabolne aktivnosti bakterij. aerobi.

Bacteroides so rod gram-negativnih obveznih ane aerobne bakterije. To so palice z bipolarno obarvanostjo, katerih velikost ne presega 0,5-1,5 krat 15 mikronov. Proizvajajo toksine in encime, ki lahko povzročijo virulenco. Različni bakteroidi imajo različno odpornost na antibiotike: obstajajo tako odporni kot občutljivi na antibiotike.

V literaturi obstajajo številni postopki za štetje in identifikacijo anaerobov. Trije od njih so bili izolirani in gojeni v aerobne razmere, medtem ko je bila uporaba redoks indikatorjev za razlikovanje ostalih šest izolirana in vsebovana v aerobnem od anaerobnega anaerobnega kozarca. Vsi ti izolati so bili morfološko označeni kot bakterije. Postopek za difenizacijo aerobnih kultur iz kultur smo vzdrževali pri 4 °C pod mehko-anaerobnim bakterijskim dihanjem z uporabo naslednjih pobočij propepton agarja ali tioglikolatnih srednjih pobočij vsakega tekočega orientacijskega medija, ki vsebuje metilensko modro ali resazurin.

Proizvodnja energije v človeških tkivih

Nekatera tkiva živih organizmov imajo povečano odpornost na nizko vsebnost kisika. V standardnih pogojih pride do sinteze adenozin trifosfata aerobno, vendar pri povišanih telesna aktivnost pri vnetnih reakcijah pa pride do izraza anaerobni mehanizem.

Seve so prenašali mesečno. v 24 urah. Mediji so vizualno zabeležili povprečno barvo in rast celic. Vsi postopki so bili izvedeni v treh izvodih. Za povečanje aerotolerance aerotolerantno-anaerobno. Nihanja povprečne barve, odvisno od tega, kaj ni bilo identično redoks indikatorjem. Lahko se zmanjša iz modre v roza. Morda predlaga, da je povprečna barva neodvisna od porabe, ki je bila realizirana, kar ima za posledico delno usedanje pri uporabi inokuluma do 48 ur. zmanjšanje resazurina.

Adenozin trifosfat (ATP) Je kislina, ki igra pomembno vlogo pri proizvodnji energije v telesu. Obstaja več možnosti za sintezo te snovi: ena aerobna in kar tri anaerobne.

Anaerobni mehanizmi sinteze ATP vključujejo:

refosforilacija med kreatin fosfatom in ADP;
reakcija transfosforilacije dveh molekul ADP;
anaerobna razgradnja glukoze v krvi ali zalog glikogena.

Gojenje anaerobnih organizmov

Obstajati posebne metode za gojenje anaerobov. Sestojijo iz zamenjave zraka s plinskimi mešanicami v zaprtih termostatih.

Vendar pa jih lahko vse uvrstimo v anaerobno ali mikroaerofilno skupino. Vpliv inokuluma na povprečno barvo. Pri anaerobnem in mikroaerofilnem dihanju se barva odraža v transportu elektronov. V celicah so bila številna redoks stanja redoks parametrov nespremenjene reakcije, povezane z dodatkom ali odstranitvijo vodika in v preučevanem obdobju. Redukcija kisikovih atomov metilen modrega kot tudi elektronov. Biokemično okrevanje v brezbarvno z aerobno rastjo je bilo stabilno v 48 urah. morebitno dodajanje vodikovih atomov ali odstranitev redukcijskega stanja resazurina je ostalo le za prve atome kisika.

Drug način je gojenje mikroorganizmov v hranilnem mediju, v katerega so dodane redukcijske snovi.

Gojišča za anaerobne organizme

Obstajajo skupni hranilni mediji in diferencialno diagnostični hranilni mediji. Pogosta sta medij Wilson-Blair in medij Kitt-Tarozzi. Za diferencialno diagnostiko - medij Hiss, medij Ressel, medij Endo, medij Ploskirev in bizmut-sulfitni agar.

Reakcije biološka oksidacija vključuje 24 ur. Nato so opazili okrevanje od brezbarvne do elektronske odstranitve in končno odstranitev rožnate barve. Po drugi strani pa uporaba metilen modrega tudi pri proizvodnji energije. Indikator redoks zagotavlja nekatere prednosti. V prvem primeru je bilo ugotovljeno, da je resazurin sposoben prilagoditi, to barvilo je zlahka dostopno, saj je veliko ceneje razlikovati skupino "fakultativno anaerobno, aerotolerantno" kot resazurin.

Rezultati, pridobljeni z uporabo metilen modrega anaeroba, mikroaerofila' iz strogega aerobeeja, so v primerjavi z metilen modrim precej zanesljivi za postopek hitre difrakcijske anaerobnosti. privlačnost aerobov iz anaerobov. Ni potrebe po respiratornem tipu. Rezultati, dobljeni z obema medijema, ki natančno ocenjujeta njihov anaerobni značaj z uporabo običajno uporabljene mikrobne prakse, so podobni. Mediji, resazurin. vendar so pri komponentah, ki lahko vplivajo na obe barvi, redoks indikatorji, v reducirnem okolju pa redoks potencial ni primeren. spreminjajo barvo iz modre v prozorno.

Osnova medija Wilson-Blair je agar-agar z dodatkom glukoze, natrijevega sulfita in železovega diklorida. Črne kolonije anaerobov nastajajo predvsem v globini agarskega stolpca.

Resselov (Russellov) medij se uporablja pri preučevanju biokemičnih lastnosti bakterij, kot sta Shigella in Salmonella. Vsebuje tudi agar-agar in glukozo.

Vendar pa obstajajo številni koraki, v katerih postopek skrajšajo. To zmanjšanje resazurina zagotavlja boljšo oceno respiratornega tipa pridelka. Uporabljeno in ekološko okolje prst. Uporablja se za anaerobno prebavo. Povzetek - Anaerobni postopki obdelave veljajo za dobro uveljavljene metode za odstranjevanje zlahka biološko razgradljivih organskih snovi iz odpadne vode. Nekatere težave, povezane z nekaterimi odpadnimi vodami, so povezane z možno prisotnostjo raztopljenega kisika.

Sreda Ploskirev zavira rast številnih mikroorganizmov, zato se uporablja v diferencialno diagnostične namene. V takem okolju se dobro razvijajo povzročitelji tifusa, griže in drugih patogenih bakterij.

Glavni namen bizmutovega sulfitnega agarja je izolacija salmonele v čista oblika. To okolje temelji na sposobnosti salmonele, da proizvaja vodikov sulfid. Ta medij je po uporabljeni tehniki podoben mediju Wilson-Blair.

Splošno prepričanje je, da anaerobi ne prenašajo kisika. Zato je običajna praksa, da se zaporedje anaerobnih in aerobnih korakov uporablja v ločenih rezervoarjih. Izboljšana obdelava s poliranjem preostalega biološko razgradljivega povpraševanja po kisiku iz odpadne vode anaerobnega reaktorja ali biorazgradnja neposlušnih onesnaževal odpadne vode običajno zahteva zaporedje anaerobnih in aerobnih bakterij. Skupno delovanje obeh bakterij pa lahko dosežemo tudi v istem reaktorju.

Prejšnji poskusi s čistimi ali mešanimi kulturami so pokazali, da lahko anaerobi do neke mere prenašajo kisik. Toksičnost kisika za metanogene v anaerobnem blatu je bila kvantificirana tako v šaržnih poskusih kot tudi v anaerobnih reaktorjih. Rezultati so pokazali, da so metanogeni zelo odporni na kisik. V praksi je bilo potrjeno, da raztopljeni kisik ne škodljiv vpliv o učinkovitosti reaktorske obdelave.

Anaerobne okužbe

Večina anaerobnih bakterij, ki živijo v človeškem ali živalskem telesu, lahko povzroči različne okužbe. Praviloma se okužba pojavi v obdobju oslabljene imunosti ali kršitve splošne mikroflore telesa. Obstaja tudi možnost vstopa patogenov zunanje okolje predvsem pozno jeseni in pozimi.

Za čiščenje odpadne vode so potrebne ustrezne poceni tehnologije. Anaerobni procesi dajejo velike priložnosti za čiščenje odpadnih voda, saj so bili uspešno uporabljeni pri številnih organskih odpadkih. So primerne stroškovno učinkovite trenutne alternative, ki izpolnjujejo naslednje zahteve: preprostost oblikovanja; uporaba neuporabljene opreme ali instalacij; nizka poraba energije; in visoka učinkovitost zdravljenja.

Vendar so do zdaj anaerobni postopki čiščenja veljali le za uveljavljene metode, predvsem za odstranjevanje lahko biološko razgradljivih organskih snovi iz odpadne vode. Poleg tega še vedno obstajajo nekatere omejitve, ki se še poslabšajo široka uporaba njihov potencial. Sodobni visokohitrostni anaerobni reaktorski sistemi običajno delujejo na visoke hitrosti hidravlično obremenitev, kar vodi do velike absorpcije tekočine. Nekatere odpadne vode lahko vsebujejo raztopljen kisik, kar pomeni, da obstaja potencialna nevarnost visoka poraba kisika.

Okužbe, ki jih povzročajo anaerobne bakterije, so običajno povezane s floro človeških sluznic, torej z glavnimi habitati anaerobov. Običajno so te okužbe več sprožilcev hkrati(do 10).

Natančno število bolezni, ki jih povzročajo anaerobi, je skoraj nemogoče določiti zaradi težav pri zbiranju materiala za analizo, transportu vzorcev in gojenju samih bakterij. Najpogosteje se ta vrsta bakterij nahaja v kronične bolezni.

Znano je, da je kisik med anaerobno obdelavo potencialno strupena spojina, zlasti za metanogene, ki se na splošno štejejo za stroge anaerobi. Zato lahko pride do nestabilnosti reaktorja in nizke produktivnosti. To lahko pojasni, zakaj se uporabljajo anaerobni in aerobni procesi biološko zdravljenje odpadne vode se pogosto uporabljajo v ločenih rezervoarjih zaporedoma za odstranjevanje onesnaževal. Dobro znan primer je aerobna operacija po operaciji, ki se običajno uporablja za poliranje preostale biokemične potrebe po kisiku iz anaerobnih odpadnih voda.

Anaerobne okužbe prizadenejo ljudi vseh starosti. Hkrati imajo otroci raven nalezljive bolezni višje.

Anaerobne bakterije lahko povzročijo različne intrakranialne bolezni (meningitis, abscesi itd.). Porazdelitev se praviloma pojavi s krvnim obtokom. Pri kroničnih boleznih lahko anaerobi povzročijo patologije v glavi in vratu: vnetje srednjega ušesa, limfadenitis, abscesi. Te bakterije so nevarne prebavila, in enostavno. Pri različnih boleznih urogenitalnega sistema ženske obstaja tudi tveganje za razvoj anaerobnih okužb. Različne bolezni sklepov in kože je lahko posledica razvoja anaerobnih bakterij.

Drugi primeri zaporednih anaerobno-aerobnih procesov so potrebni za obdelavo polikloriranih ogljikovodikov in adsorbiranih organskih halogenov v odpadni vodi z belilom. Mineralizacija strupenih aromatskih onesnaževal ter povečana biorazgradnja polihidroksiliranih in kloriranih fenolov, nitroaromatskih in aromatskih aminov je zagotovljena tudi z zaporedjem anaerobnih in aerobnih stopenj predelave.

Vendar pa lahko kombinirano aktivnost anaerobnih in aerobnih bakterij pridobimo tudi v enem samem bioreaktorju. Pokazalo se je, da anaerobni konzorciji preživijo v sokulturi z aerobnimi bakterijami v kemostatih z omejenim kisikom. Poleg tega so nekateri sevi metanogenov sposobni vzdržati dolgotrajno izpostavljenost visoke ravni kisik. V praksi so redko poročali o okvari reaktorja, ko so bili metanogeni izpadi izpostavljeni zraku za kratek čas.

Vzroki anaerobnih okužb in njihovi simptomi

Okužbe povzročajo vsi procesi, med katerimi v tkiva vstopijo aktivne anaerobne bakterije. Prav tako lahko razvoj okužb povzroči moteno oskrbo s krvjo in nekrozo tkiv (različne poškodbe, tumorji, edemi, žilne bolezni). Okužbe ust, ugrizi živali, pljučne bolezni, vnetne bolezni medeničnih organov in številne druge bolezni lahko povzročijo tudi anaerobi.

To je lahko posledica hitrega privzema kisika s strani aerobnih in fakultativnih bakterij, kar vodi do anaerobnih mikronez v sedimentu. Tako bodo metanogeni v blatu zaščiteni pred stikom s kisikom. Ti primeri kažejo, da je mogoče boljše anaerobne in aerobne procese nadalje raziskati in da soobstoj sokultur v istem bioreaktorju odpira nove možnosti za okoljske tehnologije. Namen prispevka je predstaviti vpliv kisika na anaerobno blato, predvsem na toleranco metanogena, pa tudi na anaerobne hitre reaktorje ter potenciale anaerobnih in aerobnih kokultur za čiščenje odpadne vode.

V različnih organizmih se okužba razvija na različne načine. Na to vpliva vrsta patogena in zdravstveno stanje ljudi. Zaradi težav, povezanih z diagnosticiranjem anaerobnih okužb, sklep pogosto temelji na predpostavkah. Razlikujejo se po nekaterih značilnostih okužbe, ki jo povzroča neklostridialni anaerobi.

Od nastanka hitrih in učinkovitih anaerobnih reaktorjev, veliko število inštalacije v polnem obsegu. Razvoj anaerobnih procesov in njihovo uspešno uporabo pri neposrednem čiščenju tovrstne odpadne vode je mogoče pojasniti predvsem z visokim zadrževanjem aktivne biomase, ki je ena izmed najpomembnejše značilnosti razvili visokohitrostne sisteme. V teh sistemih je bakterijska adhezija, ki vodi do biofilmov, glavni mehanizem, ki zagotavlja visoko zadrževanje goste in aktivne biomase.

Prvi znaki okužbe tkiv z aerobi so gnojenje, tromboflebitis, nastajanje plinov. Nekatere tumorje in neoplazme (črevesne, maternične in druge) spremlja tudi razvoj anaerobnih mikroorganizmov. Lahko povzročijo anaerobne okužbe slab vonj, vendar njegova odsotnost ne izključuje anaerobov kot povzročitelja okužbe.

Značilnosti pridobivanja in prevoza vzorcev

Prva študija v opredelitvi okužb, ki jih povzročajo anaerobi, je vizualni pregled. Različno kožne lezije so pogost zaplet. Tudi dokaz vitalne aktivnosti bakterij bo prisotnost plina v okuženih tkivih.

Za laboratorijske raziskave in postavitev natančne diagnoze je najprej potrebno kompetentno dobiti vzorec snovi iz prizadetega območja. Za to uporabo posebna oprema, zaradi česar normalna flora ne pride v vzorce. najboljša metoda je aspiracija z ravno iglo. Pridobivanje laboratorijskega materiala z brisom ni priporočljivo, je pa možno.

Vzorci, ki niso primerni za nadaljnjo analizo, vključujejo:

sputum, pridobljen s samoizločanjem;
vzorci, pridobljeni med bronhoskopijo;
bris iz vaginalnih obokov;
urin s prostim uriniranjem;
iztrebki.

Za raziskave se lahko uporabijo:

kri;
plevralna tekočina;
transtrahealni aspirati;
gnoj, pridobljen iz votline abscesa;
cerebrospinalna tekočina;
pljučne punkcije.

Transportni vzorci je treba čim prej v posebno posodo ali plastično vrečko z anaerobnimi pogoji, saj lahko že kratkotrajna interakcija s kisikom povzroči smrt bakterij. Tekoči vzorci se prevažajo v epruveti ali v brizgah. Brise z vzorci prevažamo v epruvetah z ogljikov dioksid ali vnaprej pripravljena okolja.

V primeru diagnosticiranja anaerobne okužbe za ustrezno zdravljenje je treba upoštevati naslednja načela:

toksine, ki jih proizvajajo anaerobi, je treba nevtralizirati;
treba je spremeniti habitat bakterij;
širjenje anaerobov je treba lokalizirati.

Za spoštovanje teh načel pri zdravljenju se uporabljajo antibiotiki, ki prizadenejo tako anaerobne kot aerobne organizme, saj je pogosto flora pri anaerobnih okužbah mešana. Hkrati pa sestanki zdravila, mora zdravnik oceniti kvalitativno in kvantitativno sestavo mikroflore. Sredstva, ki delujejo proti anaerobnim patogenom, so: penicilini, cefalosporini, šamfenikol, fluorokinolo, metranidazol, karbapenemi in drugi. Nekatera zdravila imajo omejen učinek.

Za nadzor habitata bakterij se v večini primerov uporablja kirurški poseg, ki se izraža v zdravljenju prizadetih tkiv, drenaži abscesov in zagotavljanju normalnega krvnega obtoka. Kirurških metod ne smemo prezreti zaradi nevarnosti življenjsko nevarnih zapletov.

Včasih se uporablja pomožne terapije in tudi zaradi težav, povezanih z natančna definicija povzročitelja okužbe, se uporablja empirično zdravljenje.

Ob razvoju anaerobnih okužb v ustni votlini je priporočljivo v prehrano dodati čim več svežega sadja in zelenjave. Najbolj uporabna so jabolka in pomaranče. Omejitev velja za mesno hrano in hitro hrano.

anaerobni organizmi

Aerobne in anaerobne bakterije se v tekočem hranilnem mediju predhodno identificirajo z gradientom koncentracije O 2:
1. Obvezna aerobna(bakterije, ki zahtevajo kisik). predvsem zbirajte na vrhu cevi, da se absorbira največji znesek kisik. (Izjema: mikobakterije - rast filma na površini zaradi voščeno-lipidne membrane.)
2. Obvezno anaerobno bakterije se zbirajo na dnu, da se izognejo kisiku (ali ne rastejo).
3. Neobvezno bakterije se zbirajo predvsem na vrhu (kar je bolj koristno kot glikoliza), vendar jih najdemo po celotnem mediju, saj niso odvisne od O 2 .
4. Mikroaerofili se zbirajo v zgornjem delu epruvete, vendar je njihov optimum nizka koncentracija kisika.
5. Aerotoleranten anaerobi ne reagirajo na koncentracije kisika in so enakomerno razporejeni po epruveti.

Anaerobi- organizmov, ki prejemajo energijo v odsotnosti dostopa kisika s fosforilacijo substrata, lahko končne produkte nepopolne oksidacije substrata oksidiramo, da dobimo več energija v obliki ATP v prisotnosti terminalnega akceptorja protonov s strani organizmov, ki izvajajo oksidativno fosforilacijo.

Anaerobi so obsežna skupina organizmov, tako na mikro kot na makro ravni:

anaerobni mikroorganizmi- obsežna skupina prokariotov in nekaterih protozojev.
makroorganizmi - glive, alge, rastline in nekatere živali (razred foraminifer, večina helmintov (razred metljajev, trakulje, okrogle črve (na primer ascaris)).

Poleg tega ima anaerobna oksidacija glukoze pomembno vlogo pri delu progastih mišic živali in ljudi (zlasti v stanju tkivne hipoksije).

Razvrstitev anaerobov

Po klasifikaciji, ki je bila uveljavljena v mikrobiologiji, obstajajo:

Fakultativni anaerobi
Kapneistični anaerobi in mikroaerofili
Aerotolerantni anaerobi
Zmerno strogi anaerobi
obvezni anaerobi

Če je organizem sposoben preklopiti z ene presnovne poti na drugo (na primer z anaerobnega dihanja na aerobno dihanje in obratno), ga pogojno imenujemo fakultativni anaerobi .

Do leta 1991 je bil razred iz mikrobiologije kapneistični anaerobi, ki zahtevajo nizko koncentracijo kisika in povečano koncentracijo ogljikovega dioksida (Brucella bovine tip - B. abortus)

Zmerno strog anaerobni organizem preživi v okolju z molekularnim O 2, vendar se ne razmnožuje. Mikroaerofili so sposobni preživeti in se razmnoževati v okolju z nizkim parcialnim tlakom O 2 .

Če organizem ne more "preklopiti" iz anaerobnega v aerobno dihanje, vendar ne umre v prisotnosti molekularnega kisika, potem spada v skupino aerotolerantni anaerobi. Na primer mlečna kislina in številne maslene bakterije

obvezna anaerobi v prisotnosti molekularnega kisika O 2 umrejo - na primer predstavniki rodu bakterij in arhej: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, metanobakterija). Takšni anaerobi nenehno živijo v okolju brez kisika. Obvezni anaerobi vključujejo nekatere bakterije, kvasovke, bičevce in ciliate.

Toksičnost kisika in njegovih oblik za anaerobne organizme

Okolje, bogato s kisikom, je agresivno do organskih življenjskih oblik. To je posledica nastanka reaktivnih kisikovih vrst v procesu življenja ali pod vplivom različne oblike ionizirajoče sevanje, veliko bolj strupen kot molekularni kisik O 2 . Dejavnik, ki določa sposobnost preživetja organizma v kisikovem okolju, je prisotnost funkcionalnega antioksidantnega sistema, ki je sposoben izločiti: superoksidni anion (O 2 -), vodikov peroksid (H 2 O 2), singletni kisik (O.) in tudi molekularni kisik (O 2) iz notranje okolje organizem. Najpogosteje takšno zaščito zagotavlja en ali več encimov:

superoksid dismutase izloča superoksidni anion (O 2 -) brez energetskih koristi za telo
katalaza, ki izloča vodikov peroksid (H 2 O 2) brez energijskih koristi za telo
citokrom- encim, ki je odgovoren za prenos elektronov iz NAD H na O 2. Ta proces telesu zagotavlja znatno energetsko korist.

Aerobni organizmi najpogosteje vsebujejo tri citokrome, fakultativni anaerobi - enega ali dva, obvezni anaerobi ne vsebujejo citokromov.

Anaerobni mikroorganizmi lahko aktivno vplivajo na okolje in ustvarjajo ustrezen redoks potencial okolja (npr. Cl.perfringens). Nekatere posejane kulture anaerobnih mikroorganizmov, preden se začnejo razmnoževati, znižajo pH 2 0 z vrednosti na , pri čemer se zaščitijo z reduktivno pregrado, druge - aerotolerantne - med svojo vitalno aktivnostjo proizvajajo vodikov peroksid, ki poveča pH 2 0.

Hkrati je glikoliza značilna le za anaerobe, ki jih glede na končne produkte reakcije delimo na več vrst fermentacije:

mlečnokislinska fermentacija Lactobacillus ,Streptokok , Bifidobakterije, pa tudi nekatera tkiva večceličnih živali in ljudi.
alkoholno vrenje - saharomiceti, kandida (organizmi iz kraljestva gliv)
mravljična kislina - družina enterobakterij
maslene - nekatere vrste klostridij
propionska kislina - propionobakterije (npr. Propionibacterium acnes)
fermentacija s sproščanjem molekularnega vodika - nekatere vrste Clostridium, Sticklandova fermentacija
metanska fermentacija - npr. metanobakterija

Zaradi razgradnje glukoze se porabita 2 molekuli in sintetizirajo 4 molekule ATP. Tako je skupni donos ATP 2 molekuli ATP in 2 molekuli NAD·H 2. Piruvat, pridobljen med reakcijo, celica uporablja na različne načine, odvisno od vrste fermentacije, ki ji sledi.

Antagonizem fermentacije in razpadanja

V procesu evolucije se je oblikoval in utrdil biološki antagonizem fermentativne in gnitne mikroflore:

Razgradnjo ogljikovih hidratov z mikroorganizmi spremlja znatno zmanjšanje okolja, medtem ko razgradnjo beljakovin in aminokislin spremlja povečanje (alkalizacija). Igra prilagajanje vsakega od organizmov na določeno reakcijo okolja bistveno vlogo v naravi in človekovem življenju je na primer zaradi procesov fermentacije preprečeno gnitje silaže, fermentirane zelenjave in mlečnih izdelkov.

Gojenje anaerobnih organizmov

Shematično izolacija čiste kulture anaerobov

Gojenje anaerobnih organizmov je predvsem naloga mikrobiologije.

Za gojenje anaerobov se uporabljajo posebne metode, katerih bistvo je odstraniti zrak ali ga nadomestiti s specializirano mešanico plinov (ali inertnih plinov) v zaprtih termostatih. - anaerostati .

Drug način gojenja anaerobov (najpogosteje mikroorganizmov) na hranilnih gojiščih je dodajanje redukcijskih snovi (glukoza, natrijeva mravljična kislina ipd.), ki zmanjšujejo redoks potencial.

Običajni rastni mediji za anaerobne organizme

Za skupno okolje Wilson - Blair osnova je agar-agar z dodatkom glukoze, natrijevega sulfita in železovega klorida. Klostridije na tem mediju tvorijo črne kolonije z reduciranjem sulfita v sulfidni anion, ki se združi z železovimi (II) kationi, da nastane črna sol. Praviloma se v globini agarskega stolpca na tem gojišču pojavijo tvorbe črnih kolonij.

sreda Kitta - Tarozzi sestoji iz mesno-peptonske juhe, 0,5 % glukoze in koščkov jeter oz mleto meso absorbirati kisik iz okolja. Pred setvijo medij segrevamo v vreli vodni kopeli 20-30 minut, da odstranimo zrak iz medija. Po setvi hranilni medij takoj napolnimo s plastjo parafina ali parafinskega olja, da ga izoliramo od dostopa kisika.

Splošne metode gojenja anaerobnih organizmov

Gaspack- sistem kemično zagotavlja konstantnost mešanice plinov, ki je sprejemljiva za rast večine anaerobnih mikroorganizmov. V zaprti posodi voda reagira z natrijevim borohidridom in tabletami natrijevega bikarbonata, da nastane vodik in ogljikov dioksid. Nato vodik reagira s kisikom v mešanici plinov na paladijevem katalizatorju, da nastane voda, ki že ponovno reagira s hidrolizo borohidrida.

To metodo sta leta 1965 predlagala Brewer in Olgaer. Razvijalci so predstavili vrečko za proizvodnjo vodika za enkratno uporabo, ki je bila kasneje nadgrajena v vrečke, ki proizvajajo ogljikov dioksid, ki vsebujejo notranji katalizator.

Zeisslerjeva metoda uporablja se za izolacijo čistih kultur anaerobov, ki tvorijo spore. Če želite to narediti, inokulirajte na medij Kitt-Tarozzi, ga segrevajte 20 minut pri 80 ° C (da uničite vegetativno obliko), napolnite medij z vazelinskim oljem in inkubirajte 24 ur v termostatu. Nato se setev izvede na sladkorno-krvni agar, da dobimo čiste kulture. Po 24-urnem gojenju se kolonije, ki jih zanima, preučimo - subkultivirajo se na gojišču Kitt-Tarozzi (z naknadnim nadzorom čistosti izolirane kulture).

Fortnerjeva metoda

Fortnerjeva metoda- inokulacije naredimo na petrijevki z odebeljeno plastjo gojišča, razdeljeno na polovico z ozkim utorom, izrezanim v agarju. Eno polovico posejamo s kulturo aerobnih bakterij, drugo polovico inokuliramo z anaerobnimi bakterijami. Robovi skodelice so napolnjeni s parafinom in inkubirani v termostatu. Sprva opazimo rast aerobne mikroflore, nato pa (po absorpciji kisika) se rast aerobne mikroflore nenadoma ustavi in začne se rast anaerobne mikroflore.

Weinbergova metoda uporablja za pridobivanje čistih kultur obveznih anaerobov. Kulture, vzgojene na gojišču Kitta-Tarozzi, se prenesejo v sladkorno juho. Nato s Pasteurjevo pipeto za enkratno uporabo material prenesemo v ozke epruvete (cevke Vignal) s sladkornim mesno-peptonskim agarjem, pri čemer pipeto potopimo na dno epruvete. Inokulirane epruvete se hitro ohladijo, kar omogoča fiksiranje bakterijskega materiala v debelino strjenega agarja. Epruvete inkubiramo v termostatu, nato pa preučimo gojene kolonije. Ko se najde zanimiva kolonija, se na njenem mestu naredi rez, material se hitro vzame in inokulira na medij Kitta-Tarozzi (z naknadnim nadzorom čistosti izolirane kulture).

Peretz metoda

Peretz metoda- kulturo bakterij vnesemo v stopljeni in ohlajeni sladkorni agar-agar in jo prelijemo pod steklo, ki je naloženo na plutovinaste palčke (ali drobce vžigalic) v petrijevki. Metoda je najmanj zanesljiva od vseh, vendar je precej enostavna za uporabo.

Diferencialno - diagnostični hranilni mediji

okolja gissa("pestra vrstica")
sreda Ressel(Russell)
sreda Ploskireva oz baktoagar "Zh"
Bizmutov sulfitni agar

Njegovi mediji: 1 % peptonski vodi dodamo 0,5 % raztopino določenega ogljikovega hidrata (glukoze, laktoze, maltoze, manitola, saharoze itd.) in Andredejevega kislinsko-baznega indikatorja, nalijemo v epruvete, v katere je nameščen plovec, da zadržuje plinaste produkti, ki nastanejo med razgradnjo ogljikovodikov.

Ressel sreda(Russell) se uporablja za preučevanje biokemijskih lastnosti enterobakterij (Shigella, Salmonella). Vsebuje hranilni agar-agar, laktozo, glukozo in indikator (bromotimol modro). Barva medija je travnato zelena. Običajno se pripravi v 5 ml tubah s poševno površino. Setev se izvede z vbrizgavanjem v globino kolone in udarcem po poševni površini.

Sreda Ploskirev(Bactoagar Zh) je diferencialno diagnostično in selektivno medij, saj zavira rast številnih mikroorganizmov in spodbuja rast patogenih bakterij (povzročitelji tifusa, paratifusa, griže). Laktoza negativne bakterije tvorijo brezbarvne kolonije na tem mediju, laktozo pozitivne bakterije pa rdeče kolonije. Medij vsebuje agar, laktozo, briljantno zeleno, žolčne soli, mineralne soli, indikator (nevtralno rdečo).

Bizmutov sulfitni agar Zasnovan je za izolacijo salmonele v njeni čisti obliki iz okuženega materiala. Vsebuje triptično prebavo, glukozo, rastne faktorje salmonele, briljantno zeleno in agar. Različne lastnosti medija temeljijo na sposobnosti salmonele, da proizvaja vodikov sulfid, na njihovi odpornosti na prisotnost sulfida, briljantno zelene barve in bizmutovega citrata. Kolonije so označene s črno barvo bizmutovega sulfida (tehnika je podobna mediju Wilson - Blair).

Presnova anaerobnih organizmov

Presnova anaerobnih organizmov ima več različnih podskupin.

Razdelki