AEROBISET BAKTEERIT: OMINAISUUDET, ESIMERKIT, VILJELMÄT, SAIRAUDET - BIOLOGIA - 2026

Aerobisten bakteerien ovat laaja ryhmä bakteereita, jotka on tunnusomaista tarve hapen niiden aineenvaihduntaan. Nämä bakteerit käyttävät happea hajottamaan orgaaniset yhdisteet yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi prosessilla, joka tunnetaan soluhengityksenä.

Monet asiantuntijat väittävät, että tämäntyyppisten bakteerien esiintyminen on suora seuraus fotosynteesistä. Tämän vuoksi ilmakehän happitasot nousivat ja olivat alun perin myrkyllisiä monille eläville olennoille. Tämän takia monien organismien oli pakko sopeutua ja alkaa käyttää happea.

Mycobacterium tuberculosis, aerobiset bakteerit. Lähde: Valokuva: Janice CarrContent-palveluntarjoajat: CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr

On monia lajeja, jotka kuuluvat aerobisten bakteerien ryhmään. Tyypillisimmät ovat Bacillus-, Mycobacterium- ja Nocardia-suvut. Samoin monet näistä bakteereista ovat tunnettuja ihmisen patogeenejä, aiheuttaen jopa patologioita, jotka voivat aiheuttaa kuoleman.

ominaisuudet

Aerobisten bakteerien pääominaisuus on, että niiden kehittyminen vaatii välttämättä ympäristön, jossa happea on runsaasti saatavilla, koska aineenvaihdunnassaan he suorittavat solujen hengitysprosessin.

Tässä prosessissa he käyttävät happea hajottamaan orgaanisten yhdisteiden, kuten glukoosin, molekyylit yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi, kuten hiilidioksidiksi ja vedeksi, jolloin saadaan energiaa ATP: n muodossa.

Samoin suurimmalla osalla tätä ryhmää muodostavista lajeista ei ole kykyä syntetisoida katalaasientsyymiä, joten ne eivät voi jakaa vetyperoksidimolekyyliä veteen ja happea.

Aerobisten bakteerien tyypit

Yleisesti ymmärretään, että aerobiset bakteerit ovat bakteereja, jotka vaativat hapen läsnäoloa kehittyäkseen ja kasvaakseen. Tämän kemiallisen alkuaineen tarve tämän ryhmän bakteereissa ei kuitenkaan ole sama kaikille. Tässä mielessä aerobisia bakteereja on useita tyyppejä: pakko aerobisia, fakultatiivisia anaerobisia ja mikroaerofiilisiä.

Pakolliset aerobiset bakteerit

Ne ovat bakteereja, jotka välttämättä tarvitsevat happea kehittyäkseen. He vaativat tämän elementin suorittamaan solun hengitysprosessin.

Valinnaiset anaerobiset bakteerit

Nämä ovat bakteereja, joilla evoluution kannalta on tietty etu, koska ne voivat selviytyä sekä ympäristöissä, joissa happea esiintyy, että ympäristöissä, joissa sitä ei ole.

Tämä johtuu tosiasiasta, että solukoneissaan heillä on tarvittavat elementit anaerobisten prosessien suorittamiseen, joiden kautta he voivat saada energiaa. Sellaisella tavalla, että hapen puuttuessa nämä bakteerit eivät kuole, vaan suorittavat muita aineenvaihduntaprosesseja.

Mikroaerofiiliset bakteerit

Tämä on erityinen bakteerityyppi. He käyttävät happea ensisijaisena elementtinä solujen hengitysprosessin suorittamiseksi. Tämän kaasun ilmakehän pitoisuudet (noin 21%) ovat kuitenkin myrkyllisiä näille bakteereille.

Aerobiset bakteerilajit

Suvun bakteerit

Bacillus-suvun muodostavat suuri joukko lajeja, joille on ominaista sauvan muoto ja grampositiivinen muoto. Yksi näiden bakteerien merkittävimmistä ominaisuuksista on, että kun ympäristöolosuhteet muuttuvat vihamielisiksi, ne tuottavat itiöitä soluihinsa. Nämä ovat erittäin kestäviä ja niiden tarkoituksena on varmistaa, että bakteerit selviävät haitallisissa ympäristöolosuhteissa.

Tämän suvun sisällä on bakteereja, jotka ovat tiukasti aerobisia, kun taas muita on, joita pidetään fakultatiivisina aerobisina. Bacillus-suvun bakteerilajeista voidaan mainita muun muassa Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis ja Bacillus thuringiensis.

Basilli

Se on mikrobiologian maailmassa tunnettu ja tutkittu bakteeri, koska potentiaalinsa ja ilmeisen patogeenisyytensä vuoksi sitä on käytetty biologisena aseena. Sen itiöt ovat erittäin myrkyllisiä ja tunkeutuvat helposti ihmiskehoon hengitysteiden kautta hengittämällä, saastuttamaa ruokaa nielemällä tai kosketuksessa avoimeen haavaan.

Jo kehossa se aiheuttaa tartunnan, joka yleisesti tunnetaan pernaruton nimellä, joka voi olla iho, keuhko tai maha-suolikanava.

Bacillus cereus

Se on fakultatiivinen aerobinen bakteeri, joka tunnetaan hyvin toksiinien tuottamiseksi. Nämä toksiinit voivat aiheuttaa ihmisissä erilaisia ​​patologioita, kuten emeettistä oireyhtymää ja ripulin oireyhtymää, sekä maha-suolikanavan tasolla. Samoin se voi vaikuttaa muihin elimiin, kuten silmiin, joissa se voi aiheuttaa keratiittia ja endoftalmiittia.

Bacillus subtilis

Se on ehkä Bacillus-suvun tutkituimpia lajeja. Niin paljon, että sitä pidetään "tyyppilajina". Kuten muutkin Bacillus-lajit, se tuottaa itiöitä, erityisesti endospooreja, joita löytyy bakteerisolun keskustasta.

Se on ihmisille vaaraton bakteeri, lukuun ottamatta joitain hyvin yksittäisiä saastuneiden elintarvikkeiden myrkytystapoja. Tämän lisäksi sillä on laaja valikoima etuja, kuten sienten vastaisten ja antibioottisten aineiden synteesi sekä sovellukset teollisuusalueilla.

Nocardia

Se on gram-positiivisten bakteerien suku, joka on muotoiltu bacilliksi. Sen merkittävimmistä ominaisuuksista voidaan mainita, että niillä on pilareita, joista monet ovat suorassa kulmassa.

Samoin nämä bakteerit ovat hyvin tunnettuja ihmisen patogeenejä. Erityisesti kahta sen lajia, Nocardia asteroides ja Nocardia brasiliensis, on tutkittu riittävästi aiheuttamaan keuhkojen nocardiosis ja actinomycotic mycetoma.

Lactobacillus

Ne ovat gram-positiivisia bakteereja, joille on ominaista fakultatiivinen aerobisuus, ne ovat bacilluksen muotoisia ja eivät tuota itiöitä. Näitä bakteereja pidetään yleensä vaarattomina ja vaarattomina ihmisille.

Päinvastoin, he ovat kuuluisia tarjoamistaan ​​eduista, joista voimme korostaa seuraavaa: ne edistävät ruoan säilyttämistä, auttavat hallitsemaan joitakin sairauksia - kuten paksusuolen syöpää - ja ovat osa tiettyjen yhdisteiden synteesiä, kuten B-vitamiinit.

stafylokokki

Nämä ovat kookospähkinän muotoisia (pyöreitä) bakteereja, joilla on taipumus muodostaa rypistymiä soluista, jotka näyttävät rypäleistä. Tämän suvun bakteereja pidetään fakultatiivisina aerobisina, mikä tarkoittaa, että ne voivat kehittyä sekä hapen läsnä ollessa että puuttuessa.

Monet tämän suvun lajeista ovat tunnettuja ihmisen patogeenejä. Näistä virulentin on Staphylococcus aureus, joka tuottaa tiettyjä toksiineja: hemolysiini, enterotoksiini, toksisen sokin oireyhtymätoksiini ja eksfoliatiivinen toksiini. Nämä toksiinit aiheuttavat sairauksia, kuten ripulia, pseudomembranoottista koliittia ja ihottumaa.

Ero aerobisten ja anaerobisten bakteerien välillä

Anaerobiset bakteerit ilmestyivät planeetalle kauan ennen aerobisia bakteereja. Tämä johtuu siitä, että maanpäällisen elämän ensimmäisillä aikakausilla happi ei ollut merkittävä osa ilmakehää, joten olemassa olevat elävät olennot eivät käyttäneet sitä aineenvaihduntaprosesseihinsa.

Myöhemmin, kun elämä kehittyi planeetalla ja ilmakehän kaasujen tasot vakautuivat, ilmaantui aerobisia organismeja, jotka alkoivat käyttää happea energiantuotantoprosessien pääelementtinä.

Nyt tärkein ero kummankin tyyppisten bakteerien välillä on se, että aerobiset bakteerit vaativat alkuainehappoa suorittamaan erilaisia ​​soluprosesseja, tyypillisimpiä ovat solujen hengitys. Tämän prosessin kautta he saavat suuren määrän energiaa.

Anaerobiset bakteerit eivät sitä vastoin käytä happea mihinkään prosessiin. Joillekin näistä bakteereista happi on erittäin myrkyllinen. Tämän vuoksi he suorittavat muita prosesseja saadakseen solun tarvitsemaa energiaa.

Näihin prosesseihin kuuluu fermentointi, jonka kautta tiettyjen yhdisteiden, kuten hiilihydraattien hajoaminen muiden orgaanisten yhdisteiden, kuten maitohapon, saamiseksi.

Toinen ero, joka voidaan mainita näiden kahden bakteerityypin välillä, on elinympäristö, jossa ne löytyvät. Anaerobisia bakteereja löytyy usein paikoista, joissa happea on vähän, kuten hampaita peittävään hammaskiveen, kun taas aerobiset bakteerit viihtyvät elinympäristöissä, joissa happea on riittävästi, kuten maaperässä.

Aerobiset bakteeriviljelmät

Kun aerobisia bakteereja viljellään laboratoriossa, on mielessä ensin, että tämäntyyppiset bakteerit tarvitsevat riittävän määrän happea. Tässä mielessä samojen ilmakehän olosuhteiden tiedetään olevan ihanteellisia. Jotkut bakteerit tarvitsevat kuitenkin ylimääräistä ilmastusta.

Näissä tapauksissa mitä voidaan tehdä, on ravistaa voimakkaasti pulloa tai kupla-steriloitua ilmaa väliaineen läpi. Mikäli viljely on melko laajaa, suositellaan, että väliaineen altistumista ilmakehälle lisätään. Tämä saadaan aikaan kerrostamalla matala väliaine.

Staphylococcus aureus -viljelmä. Lähde: Microrao

Nyt aerobisiin bakteereihin käytettävän viljelyväliaineen koostumuksen suhteen tämä riippuu viljelemistä bakteerilajeista. Esimerkiksi Staphylococcus aureuksen kasvattamiseksi yleisimmin käytetyt viljelyalustat ovat 5-prosenttinen veriagar, tryptaasi-soija-agar ja BHI Brain Heart Infusion -lieme. Bacillus-bakteereja viljellään menestyksekkäästi myös edellä mainituissa elatusaineissa.

On tärkeätä huomata, että BHI Brain Heart Infusion -liemettä suositellaan maailmanlaajuisesti aerobisten bakteerien viljelyyn. Sen koostumukseen sisältyy vasikan aivoinfuusio ja naudan sydämen infuusio, samoin kuin muiden komponenttien peptoni, natriumkloridi ja glukoosi.

Menetelmät levyjen laskemiseen

Levymäärä on standardimenetelmä, joka suoritetaan laboratorioissa, jotta saavutetaan likimääräinen määrä bakteereja, jotka muodostavat tietyn viljelmän.

Tämä tekniikka perustuu ns. Pesäkkeitä muodostavien yksiköiden määrään ja mahdollistaa likimääräisen määrän bakteerien saamisen. On tärkeää korostaa, että tämä menettely on suoritettava vaaditulla perusteellisuudella ja tiukalla, koska mikä tahansa virhe, riippumatta siitä kuinka pieni, voi vaikuttaa suuresti tuloksiin.

On olemassa useita tekniikoita, joita voidaan käyttää suorittamaan levynlaskenta. Kaksi niistä selitetään täällä.

Levyjen kaatamistekniikka

Ensimmäinen tehtävä on valmistaa ihanteellinen kasvatusväliaine bakteerityypeille, joita haluat kasvattaa. Myöhemmin selkeälle ja puhtaalle alueelle Petri-astiat, joihin kulttuuri sijoitetaan, sijoitetaan.

Jokaiseen Petrimaljaan sinun tulisi lisätä 1 ml vastaavaa laimennusta, samoin kuin noin 20 ml sulattua kasvatusliuosta. Tämän jälkeen Petri-maljassa tapahtuvat liikkeet tulisi suorittaa seuraavasti: 6 oikealta vasemmalle, 6 myötäpäivään, 6 vastapäivään ja 6 taaksepäin eteen. Lopuksi väliaineen odotetaan kiinteytyvän.

Petri-maljoja inkuboidaan sopivissa lämpötilaolosuhteissa (37 ° C) 24-48 tunnin ajan. Kun tämä aika on kulunut, kehittyneiden pesäkkeiden lukumäärä on laskettava.

Pintalevitystekniikka lautaselle

Laskennan suorittamiseksi tällä tekniikalla Petri-astiat kasviviljelyalustan kanssa tulisi asettaa pöydälle säännönmukaisesti virheiden välttämiseksi. Seuraavaksi inokuloidaan 1 ml kutakin laimennusta jokaiseen kapseliin.

Samalla tavoin inokulaatti tulisi lasitangon avulla levittää tasaisesti koko elatusaineen pintaan. Tämä on tehtävä kiertämällä liikkeitä.

Kun viljelyväliaine on absorboinut ymppäyksen, kapseleita inkuboidaan tarvittavan ajan ajan viljellyn mikro-organismin mukaisesti. Lopuksi on laskettava kaikki pesäkkeet, jotka ovat kehittyneet valituille maljoille.

Aiheutuneet sairaudet

Kuten aiemmin mainittiin, joidenkin aerobisten bakteerien ryhmän muodostavien sukujen tiedetään aiheuttavan tauteja ihmisillä. Jotkut näistä sairauksista ja niihin liittyvät oireet ja hoidot on lueteltu alla.

Nocardiosis

Nokardioosi on sairaus, joka voi esiintyä akuutti tai kroonisesti. Tutkittujen kliinisten tapausten mukaan suurimmaksi osaksi heillä esiintyy keuhkokuumeen liittyviä oireita. Toisinaan sen sijaan, että se infektoi hengitysteitä, se voi vaikuttaa suoraan ihoon aiheuttaen ominaisia ​​vaurioita.

Keuhkojen nokardioosissa havaitut oireet ovat:

• Korkea kuume
• Krominen yskä, jota ei lievitetä millään
• Vaikeuksia hengittää
• Yleinen epämukavuus

Toisaalta, kun Nocardia-suvun bakteerit tunkeutuvat ihoon, niin sanottu aktinomyketooma voi kehittyä. Tämä on krooninen, granulomatoottinen infektiotyyppi, joka on hyvin harvinainen ja esiintyy yleensä ihmisillä, joilla on masentunut immuunijärjestelmä. Sen oireita ovat:

• Kuume
• Solmumainen vaurio, joka muodostaa keskeisen pustuluksen, jonka läpi verinen aine on voinut valua.
• Ihon tai ihon paise.
• Yleinen pahoinvointi

Pernarutto

Tämä nimi annetaan Basillus anthracis -bakteerien aiheuttamille infektioille. Se johtuu ihmisen suorasta kosketuksesta mainittujen bakteerien itiöihin. Pernarutto voi vaikuttaa keuhkoihin ja ihoon. Keuhko on vaarallisin, kuolleisuus on yli 90%.

Muutama vuosi sitten tästä bakteerista tuli kuuluisa, koska itiöitä sisältäviä kirjekuoria lähetettiin, mikä vaikutti suuresti niiden vastaanottajiin aiheuttaen kuoleman.

Aluksi pernaruton oireet keuhkoissa muistuttavat kylmän oireita, mutta ajan myötä ne muuttuvat vakavampaan kliiniseen kuvaan:

• Pysyvä kuume
• Vaikeuksia hengittää
• Lisääntynyt syke.

Lopulta potilas pahenee ja tapahtuu septinen sokki, jonka jälkeen potilaan kuolema tapahtuu useimmissa tapauksissa.

Ihon pernaruton osalta ensimmäinen merkki on hyttysen puremaa muistuttava leesio, joka muuttuu krooniseksi ja kehittyy nekroottiseksi leikekiviksi.

Myös kehon lämpötila nousee ja yleinen pahoinvointi. Tämä kliininen kuva ratkaisee usein suotuisasti, jättäen vain arven. Ei ole kuitenkaan viisasta olla huolimaton, koska se voi levitä ja aiheuttaa bakteremiaa.

tuberkuloosi

Se on patologia, joka vaikuttaa hengitysteihin ja johtuu tiukasta aerobisesta bakteerista, Mycobacterium tuberculosis. Bakteerit löytyvät sairauden kärsivien eritteistä, erityisesti siinä, jonka ne karkottavat yskimään. Kosketus näihin eritteisiin on yleisin tartuntareitti.

Tuberkuloosin oireet ovat:

• Jatkuva yskä verisen ysköksen kanssa
• Kuume
• Yleinen epämukavuus
• Rintakipu, etenkin kun yskä ja hengitys
• Voimakas hikoilu yöllä.

Lepra

Se on hyvin tunnettu tauti, jonka aiheuttaa toinen suvun Mycobacterium-bakteeri, Mycobacterium leprae. Tämä on sairaus, joka on vuosisatojen ajan ollut vitsaus, koska sen kärsineet teloitettiin yhteiskunnasta ja pakotettiin elämään erillään.

Lepra-oireiden yleisimmät oireet ovat:

• Vaaleanväriset vauriot iholla
• Kuoppia tai kyhmyjä iholla
• Sensaation menetys tietyillä alueilla
• Ihon paksuuntuminen

Ajan myötä kliininen kuva huononee, jolloin ihminen menettää ylä- ja alaraajojensa toiminnallisuuden, muodonmuutokset, joita aiheuttavat ihovauriot ja epämukavuus ihon tasolla, kuten jatkuva ihon palava tunne.

Viitteet

1. Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. ja Velásquez, O. (2009) Ruoan mikrobiologisen analyysin tekniikat. UNAM Meksikon toinen painos.
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. ja Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw ja Hill. 27. painos
3. Dorronsoro, I. ja Torroba L. Tuberkuloosin mikrobiologia. (2007). Navarran terveysjärjestelmän lehtit. 30 (2).
4. González, P. ja Cona, E. (2006). Nocardia-asteroidit. Chileläinen infektiologiakirja. 2. 3. 4).
5. Hernández, P., Mayorga, J. ja Pérez, E. (2010). Nocardia brasiliensiksesta johtuva aktinomyketooma. Annals of Pediatrics. 73 (4). 159-228
6. Ryan, K. ja Ray, C. (2004). Sherris Medical Mikrobiologia. Mc Graw Hill. 4. painos.