ANAEROBISET BAKTEERIT: OMINAISUUDET, TYYPIT, LAJIT, VILJELMÄ - BIOLOGIA - 2026

Anaerobiset bakteerit ovat ne, jotka eivät käytä happea niiden aineenvaihduntaan. Itse asiassa monet näistä bakteereista eivät pysty selviytymään ympäristöissä, joissa tätä alkuainetta esiintyy, koska se on heille myrkyllinen.

Yksi tämän tyyppisten bakteerien suorittamista aineenvaihduntaprosesseista, jota on tutkittu laajimmin, on käyminen. Tämä on prosessi, jolla on useita sovelluksia teollisella tasolla ja joka liittyy muiden tuotteiden alkoholijuomien, jogurtin ja etikan tuotantoon.

Bacteroides, anaerobisten bakteerien suku. Lähde: Yhdysvaltain hallitus

Samoin monilla näistä bakteereista on niiden luonnollinen elinympäristö ihmiskehossa, ja niitä esiintyy pääasiassa maha-suolikanavassa. Jotkut ovat vaarattomia, mutta toiset aiheuttavat kehossa erilaisia ​​patologioita, joista monet voivat johtaa kuolemaan.

ominaisuudet

Anaerobiset bakteerit ovat ensimmäisiä eläviä asioita, jotka ilmestyvät planeetalle. Tärkeää on, että tuhansia vuosia sitten, kun ensimmäiset elämänmuodot alkoivat ilmaantua, ilmakehän happipitoisuudet olivat todella alhaiset. Tämän takia ensimmäisillä kehitetyillä organismeilla oli muita solumekanismeja energian saamiseksi.

Itse asiassa monille anaerobisten bakteerien ryhmään kuuluville lajeille happi on erittäin myrkyllinen. Tämän vuoksi joitain bakteereja löytyy elinympäristöistä, joissa happea ei ole.

Samoin on anaerobisia bakteereja, jotka tukevat elää hyvin pienen määrän happea läsnä ollessa, joten ne voivat sijaita monenlaisissa ympäristöissä. Jotkut näistä bakteereista ovat osa ihmisen säännöllistä mikrobiota, erityisesti suuontelon ja maha-suolikanavan tasolla.

Toisaalta nämä bakteerit suorittavat käymisen. Tämä on katabolinen menetelmä, jolla orgaaniset yhdisteet hajoavat yksinkertaisemmiksi hapen puuttuessa. Sitä suorittavat pääasiassa anaerobiset bakteerit.

Samoin ei ole olemassa yhtä tyyppistä käymistä. Saatavasta tuotteesta riippuen on useita tyyppejä, kuten etikkahappo, maitohappo ja alkoholipitoinen käyminen.

Näissä bakteereissa erilaiset entsyymijärjestelmät toimivat täydellisesti ilman happea. Tämä johtuu siitä, että he käyttävät muita yhdisteitä, kuten fumaraattia, nitraattia tai sulfaattia elektroniakseptoreiksi.

On aiheellista mainita, että monet anaerobisista bakteereista ovat ihmisen patogeenejä. Tunnetuimmista ja tutkituimmista voidaan mainita muun muassa Porphyromonas-, Clostridium- ja Prevotella-sukujen lajit.

Anaerobisten bakteerien tyypit

Monet anaerobisista bakteereista eivät voi vastustaa olemista ympäristöissä, joissa on happea, koska tämä on heille myrkyllistä. On kuitenkin myös joitain, vaikka ne eivät käytä happea, mutta ne voivat selviytyä ympäristöissä, joissa tämän kaasun pitoisuudet ovat erilaiset.

Tätä silmällä pitäen anaerobiset bakteerit voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: pakolliset anaerobiset, aerotolerantit ja fakultatiiviset anaerobiset.

Pakolliset anaerobit

Ne tunnetaan myös tiukkoina anaerobisina bakteereina. He eivät käytä happea mihinkään aineenvaihduntaprosessiin. Sietokykysi tähän kaasuun on vaihteleva. Tämän mukaan pakolliset anaerobiset bakteerit luokitellaan:

- Tiukka: sietä vain alle 0,5%: n happipitoisuudet.

- Kohtalainen: Ne sietävät happipitoisuuksia välillä 2–8%.

Lentokestävät anaerobit

Nämä ovat bakteereja, jotka, vaikka ne eivät käytä happea minkään soluprosessin suorittamiseen, voivat elää elinympäristöissä, joissa sitä esiintyy. Klassinen esimerkki tämän tyyppisistä bakteereista on Pronibacterium acnespio, joka aiheuttaa monia aknen tapauksia.

Valinnaiset anaerobit

Valinnaiset anaerobiset bakteerit eivät käytä happea aineenvaihduntaprosesseihinsa, mutta ne voivat elää sen läsnäollessa, koska se ei ole heille myrkyllinen. Ne suorittavat pääasiassa käymisprosessin tarvittavan energian saamiseksi. Tunnetuimpia fakultatiivisia anaerobisia bakteereja ovat Escherichia coli ja Staphylococcus aureus.

Anaerobiset bakteerilajit

Anaerobisten bakteerien tutkimuksen helpottamiseksi ne voidaan ryhmitellä muodonsa ja värjäytymisensä perusteella: gram-negatiivisiin kokkeihin, gram-positiivisiin kokkeihin, gram-negatiivisiin sauvoihin ja gram-positiivisiin sauvoihin.

-Gramnegatiiviset kookospähkinät

Tässä ryhmässä on useita suvuja, kuten Veillonella ja Megasphaera.

Veillonella

Tämä on gram-negatiivisten bakteerien suku, joka tunnetaan hyvin käymispotentiaalistaan. Nämä bakteerit fermentoivat laktaattia asetaatiksi ja propionatoivat metabolisen reitin, jota kutsutaan metyylimalonyyli-CoA-reitiksi.

Samoin ne ovat erottamaton osa tiettyjen kehon osien, kuten suuontelon ja maha-suolikanavan mikrobiota.

-Grampositiiviset kookospähkinät

Ne ovat pyöreän muotoisia bakteereja, jotka värjäämällä gram-pigmentillä omaavat luonteenomaisen violetin värin.

Anaerococcus

Tämän suvun bakteerien havaitaan olevan osa ihmiskehon bakteeriflooraa. On kuitenkin mahdollista, että se on syy tiettyihin patologisiin prosesseihin. Tämä bakteeri on eristetty emätinvuodosta, munasarjojen paiseista ja tietyistä kroonisista haavoista.

Samoin erilaisissa kliinisissä tapaustutkimuksissa on todettu, että tämän suvun lajit voivat aiheuttaa monenlaisia ​​infektioita virtsateissä ja veressä.

Pepto-streptokokki

Se on bakteerisuku, joka aiheuttaa usein patologioiden kehittymistä ihmisillä. Lisäksi ne ovat osa kehon tiettyjen limakalvojen, kuten suun ja nielun ja urogenitaarisen, limakalvojen mikrobiotaa.

-Gramnegatiiviset baciilit

Ne ovat bakteereja, joilla on pitkänomainen sauvan muoto ja joille on ominaista saada fuksiväri, kun ne altistetaan gram-värjäysprosessille. Tämä anaerobisten bakteerien ryhmä kattaa useita sukuja.

Prevotellalla

Se on bakteerisuku, jota esiintyy usein suuontelon, maha-suolikanavan ja emättimen ontelon bakteerifloora-aineosina. Siitä huolimatta, kun normaalit kehon olosuhteet muuttuvat, nämä bakteerit lisääntyvät hallitsemattomasti.

Kun näin tapahtuu, Prevotella aiheuttaa tiettyjen infektioiden kehittymisen, yleisimpiä niitä, joita esiintyy periodontaalisen limakalvon tasolla. Ne on myös eristetty nivelreumapotilaista.

-Grampositiiviset baciilit

Tähän ryhmään kuuluvat sauvamaiset bakteerit, joiden soluseinämässä on paksu peptidoglykaanikerros, joka säilyttää gram-väriainepartikkelit antaen sille violetin värin. Tähän ryhmään kuuluu laaja valikoima lajeja, jotka aiheuttavat ihmisille erilaisia ​​sairauksia ja patologioita.

Clostridium botulinum

Se on gram-positiivinen bakteeri, jolle on ominaista tuottaa itiöitä, jotka muodostavat tarttuvan aineen ihmisille. Samalla tavalla tämä bakteeri syntetisoi ja vapauttaa tiettyjä toksiineja, joiden päätehtävänä on halvata lihakset.

Tämän bakteerin aiheuttamista sairauksista voidaan mainita ruuansulatuskanava, joka vaikuttaa maha-suolikanavaan, ja pikkulasten botulismi, joka vaikuttaa pieniin lapsiin ja johtuu itiöiden välittömästä nauttimisesta.

Clostridium tetani

Tämä bakteeri tunnetaan hyvin lääketieteen alalla, ja siitä on tehty lukuisia tutkimuksia sen kehossa aiheuttamista vaikutuksista. Kuten muutkin Clostridium-suvun bakteerit, tämä bakteeri tuottaa endospooria, joka on erittäin kestävä ympäristökomponenteille.

Clostridium tetani. Lähde: Sisällöntuottajat: CDC

Samoin tämä bakteeri aiheuttaa patologian ihmisille, jotka tunnetaan tetanusina. Tämän taudin aiheuttaa itiöiden pääsy kehoon, jotka itävät ja alkavat syntetisoida ja vapauttaa tämän lajin toksiineja.

Tällöin itiöt häiritsevät hermoimpulssien siirtoa aiheuttaen lihaksille kouristuksia tuskallisesti.

Eroja aerobisista bakteereista

Pääero anaerobisten bakteerien ja aerobisten bakteerien välillä viittaa hapen käyttöön ja kykyyn kehittyä tämän elementin läsnä ollessa tai puuttuessa.

Tässä mielessä anaerobiset bakteerit eivät käytä happea mihinkään sisäiseen energiantuotantoprosessiin. Päinvastoin, aerobiset bakteerit käyttävät sitä elektronin vastaanottajana solun hengitysprosessissa, jonka avulla ne hajottavat orgaanisten yhdisteiden, kuten glukoosin, molekyylejä, saaden suuren määrän energiaa.

Samoin on anaerobisia bakteereja, jotka lukuun ottamatta sitä, että he eivät käytä happea erilaisissa prosesseissaan, eivät voi olla happea sisältävissä ympäristöissä, koska tämä elementti on heille erittäin myrkyllinen. Soluhengityksen sijasta he käyvät käymisellä.

Toinen huomattava ero solutyyppien välillä liittyy heidän elinympäristöönsä. Aerobisia bakteereja löytyy ympäristöistä, joissa happea on paljon saatavana, kun taas aneroidibakteerit selviävät ympäristöissä, joissa happea puuttuu kokonaan tai joissa happipitoisuudet ovat hyvin alhaiset.

Anaerobisten bakteerien viljelmä

Anaerobisten bakteerien viljely on prosessi, jossa virheen välttämiseksi on noudatettava kaikkia tarvittavia varotoimenpiteitä. Tässä on tärkeää pitää mielessä, että joillakin anaerobisten bakteerien lajeilla ei voi olla minkään tyyppisiä kosketuksia hapen kanssa, koska tämä voi olla heille myrkyllinen aine.

Yksi niistä tekijöistä, jotka on otettava huomioon viljelyä suoritettaessa laboratoriossa, on käytettävä viljelyalusta. Jokaisella bakteeriryhmällä on tietyt erityisvaatimukset.

Kulttuurimedia

Tällä hetkellä on monia viljelyalustoja, joita voidaan käyttää minkä tahansa tyyppisten bakteerien kylvöön. Anaerobisten bakteerien erityistapauksessa kasvatusväliaine vaatii pelkistävän aineen, kuten tioglykollaatin tai kysteiinin, lisäämisen.

Samoin odotettavissa olevien tulosten optimoimiseksi voidaan lisätä redox-indikaattori, joka osoittaa hapen, kuten resatsuriinin, mahdollisen läsnäolon.

Eniten käytettyjä ja suositeltavia elatusaineita anaerobisten bakteerien siementtämiseen ovat:

- Veriagar anerobiosille: sisältää muun muassa lihauutetta, hiivauutetta, NaCl: tä, glukoosia ja peptonia.

- Suklaa-agar: sitä ei käytetä laajalti anaerobisten bakteerien viljelyyn. Komponenttiensa ansiosta on kuitenkin mahdollista saada ne kasvamaan siellä.

- Etyylifenyylialkoholiagaari veren kanssa: tätä väliainetta käytetään laajalti anaerobisten bakteerien asianmukaiseen eristämiseen.

- Columbia-agar kolistiinin ja nalidiksiinihapon kanssa.

- Tioglykollaatti: se on yleensä rikastettu L-kystiinillä, hemiinillä ja K-vitamiinilla.

- KVLB-agar (kanamysiini, vankomysiini, lakattu veri): erityisesti gram-negatiivisten bacillien kohdalla.

Prosessi

Kun käytettävä viljelyelatusaine on valittu viljeltävien bakteerien mukaan, menettely voi alkaa. Tässä mielessä on luotava täysin anaerobinen ympäristö, jossa ei ole happea. Tämän saavuttamiseksi voidaan noudattaa kahta menettelytapaa:

- Natriumhydroksidi - pyrogalliinihappomenetelmä: tämä menetelmä perustuu anaerobisen ympäristön aikaansaamiseen kemiallisella reaktiolla käyttämällä pelkistimen sijaan katalyyttiä. Se on herkkä ja mahdollisesti vaarallinen toimenpide.

- Anaerobisten pullojen käyttö: Tämän tyyppiset pullot ovat erittäin hyödyllisiä anaerobisten organismien viljelyssä. Sitä käytetään kuitenkin vain sellaisten organismien kanssa, jotka kestävät kevyttä kosketusta pienten happimäärien kanssa.

Samoin on luotava eräänlainen tyhjiö viljelyn jatkamiseksi. Tämä voidaan tehdä monella tapaa: korvata happi muilla kaasuilla, absorboida happea kemiallisilla tai biologisilla menetelmillä tai käyttää pelkistäviä aineita.

Clostridium perfringens -viljelmä. Lähde: Photo Credit: Sisällöntuottajat (t): CDC / Dr. Stuart E. Starr

Kun nämä vaiheet on suoritettu, inokulaatio suoritetaan viljelmän inkuboimiseksi ja odotetaan kohtuullista aikaa saatujen pesäkkeiden tutkimiseksi. Odotusaika riippuu viljelylajista.

On nopeasti kasvavia lajeja (18 - 24 tuntia), kuten Clostridium perfringens, ja on muita, kuten Propionibacterium, joiden kasvu on hidasta (5-7 päivää).

Menetelmät levyjen laskemiseen

Näitä menetelmiä käytetään selvittämään viljelmässä löydettyjen mikro-organismien likimääräinen lukumäärä. Anaerobisten bakteerien tapauksessa on olemassa useita tekniikoita, jotka mahdollistavat laskennan.

Koska monet näistä bakteereista eivät kuitenkaan pääse suoraan kosketuksiin hapen kanssa, koska se on myrkyllistä, näitä tekniikoita harjoitettaessa on noudatettava erityistä varovaisuutta.

Tässä mielessä kuvataan kahta menetelmää: todennäköisin luku (tiukalle aerobialle) ja plakin leviämismenetelmä (fakultatiivisille ja mikroaerofiilisille anaerobille).

Todennäköisin numero menetelmä

Tämä tekniikka perustuu mikro-organismien esiintymisen tai puuttumisen määrittämiseen näytteessä. Tämä tehdään peräkkäisissä ratkaisuissa. Tämän menetelmän periaate on, että yksi elävä solu voi kehittyä tuottaen siten sameaa viljelmää.

Tämän prosessin suorittamiseksi on välttämätöntä tehdä sarja viljelmänäytteen sarjaliuotuksia. Tätä varten on tärkeää käyttää nestemäistä elatusainetta, jolla on ravintovaatimukset. Kun tämä on tehty, koeputkia inkuboidaan odottaessaan mikro-organismien kasvua.

Kohtuullisen ajan kuluttua koeputket, joihin yksi tai useampi bakteerisolu oli siirrostettu, vaikuttavat samealta.

Kun putket, joissa liukenevuuskerroin kasvaa, tarkistetaan, ne muuttuvat vähitellen sameiksi, koska ne sisältävät vähemmän bakteerisoluja. Näin on, kunnes saavutetaan piste, jossa ei enää ole mitään tai vain yksi mikro-organismi.

Lopuksi väestötiheysarvio saadaan sarjaratkaisujen esiintymiskuviosta ja tätä tarkoitusta varten suunniteltua standardi todennäköisyystaulua käyttämällä.

Levylevitysmenetelmä

Tämä on melko yksinkertainen menetelmä. Ensinnäkin, useita Petri-maljoja, joissa on kasvatusliuosta, tulisi järjestää oikein. Seuraavaksi inokuloidaan 1 ml liuosta jokaiseen kapseliin. On tärkeää huomata, että liuokset sisältävät laskettavan mikro-organismin.

Sitten siirrostettu materiaali levitetään lasitangon avulla homogeenisesti peittämällä kasvatusliuoksen koko pinta.

Lopuksi Petri-maljoja inkuboidaan olosuhteissa, jotka vaaditaan kunkin mikro-organismityypin tarpeelliseksi ajaksi. Lopuksi lasketaan muodostuneet pesäkkeet.

Aiheutuneet sairaudet

Monet anaerobisista bakteereista ovat ihmiselle tunnettuja taudinaiheuttajia ja aiheuttavat sairauksia ja patologioita, jotka voivat jopa vaarantaa yksilön elämän.

Infektiot suuontelon tasolla

Suunontelo on ihanteellinen ympäristö monille anaerobisille bakteereille, jotka lisääntyvät siellä ja aiheuttavat muun muassa tiettyjä patologioita, kuten parodontiittia, nekrotisoituvaa ientulehdusta ja paiseita.

Suurimmalla osalla näistä infektioista esiintyy kipuja, limakalvojen vaurioita ja mätän kuivumista, mistä seuraa kehon lämpötilan nousu.

Aiheuttavista bakteereista Porphyromonas gingivalis on yleisimmin eristetty näistä leesioista.

Suolistosairaudet

Yksi tartuntareiteistä tämäntyyppisille bakteereille on nauttiminen joko itiöiden (itiöiden tapauksessa) tai saastuneiden elintarvikkeiden ja veden kautta.

Näissä tapauksissa bakteerit kiinnittyvät suolistoon ja alkavat vaurioittaa suoliston limakalvoa aiheuttaen oireita, kuten: kuume, vatsakipu, nestemäinen uloste, turvotus, pahoinvointi ja yleinen pahoinvointi.

Anaerobiset bakteerit, jotka voivat tuottaa tämän kliinisen kuvan, ovat muun muassa Clostridium difficile ja Escherichia coli.

Iho-infektiot

Jotkut näistä bakteereista voivat tarttua siihen, kun ne joutuvat kosketuksiin avoimen haavan kanssa. Jos näin tapahtuu, voi muodostua vakavia ihoinfektioita, kuten kaasun gangreeni, jonka aiheuttaja on Clostridium perfringes.

Kaasun gangreenin oireita ovat mm. Verisellä nesteellä täytetyt rakkuloita, ihonalainen emfyseema, vaikea kipu ja korkea kuume.

Toinen anaerobisten bakteerien aiheuttama ihon tasolla esiintyvä patologia on nekrotisoiva fastsiitti, jossa infektio leviää ihokudoksen ulkopuolelle, jopa vaikuttaen lihaksia ympäröivään fastioon.

Oireita ovat akuutti kipu, vaikea punoitus, rakkuloita ja useimmiten gangreeni. Tämän patologian aiheuttajina on Staphylococcus aureus.

Viitteet

1. Brook I. (2016) Ei-itiöiden muodostavien anaerobisten bakteerien aiheuttamat sairaudet. Julkaisussa: Goldman L, Schafer AI, toim. Goldman-Cecil-lääketiede. 25. toim. Philadelphia, PA
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. Corrales, L., Antolinez, D., Bohórquez, J. ja Corredor, A. (2015). Anaerobiset bakteerit: prosessit, jotka toteuttavat planeetan elämän kestävyyden ja edistävät sitä. NOVA 13 (23) 55-81
4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. ja Massarini, A. (2008). Biologia. Toimittaja Médica Panamericana. 7. painos.
5. Holt, J. (1994) Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. Williams & Wilkins. 9. painos.
6. Mc Faddin (1985) Elatusaineet lääketieteellisten bakteerien eristämistä, viljelyä ja tunnistamista varten. Voi 1. Baltimore.
7. Quintero, L. (2009). Anaerobiset bakteeri-infektiot: kliiniset hallintakriteerit ja mikrobiologiset diagnostiikkamenetelmät. Logot, Science & Technology Magazine. 1 (1) 121 - 136