Mereka memperoleh energi baik melalui fermentasi (di mana akseptor elektron terakhir adalah senyawa organik), atau melalui respirasi anaerobik, di mana senyawa anorganik yang mengandung oksigen (nitrat, sulfat, CO2) adalah akseptor elektron. Anaerob obligat dibudidayakan dalam kondisi anoksik atau pada tekanan parsial oksigen yang rendah. Dengan adanya oksigen, bakteri anaerob obligat mati. Toleransi bakteri terhadap oksigen bergantung pada keberadaan superoksida dismutase, katalase, dan peroksidase, yang menonaktifkan oksigen yang bersifat toksik bagi bakteri anaerob.

Anaerob obligat non-pembentuk spora (non-klostridial) adalah sekelompok besar bakteri yang termasuk dalam berbagai genera dan famili. Mereka diwakili oleh batang gram positif dan gram negatif, kokus, serta bentuk berbelit-belit dan bercabang. Kebanyakan dari mereka adalah bakteri oportunistik yang mendominasi mikroflora normal manusia dan hewan. Infeksi yang disebabkan oleh bakteri anaerob non-klostridial paling sering berkembang pada pasien dengan sistem kekebalan yang lemah sebagai infeksi endogen oportunistik (autoinfeksi).

Bahan penelitiannya adalah nanah atau jaringan yang terkena, darah. Bakterioskopi dilakukan, termasuk mikroskop fluoresen, dan pemeriksaan bakteriologis dalam kondisi anaerobiosis. Tanaman ditempatkan dalam anaerob atau anaerobox. Untuk mempercepat deteksi anaerob, diperlukan kromatografi gas-cair, ELISA, RIF, dll. Di MMA dinamai. I.M.Sechenov mengusulkan metode fluoresen dan laser-fluoresen untuk diagnosis cepat penyakit radang bernanah yang disebabkan oleh anaerob.

Dengan metode fluoresen untuk mendeteksi anaerob dalam substrat biologis, bahan yang diteliti (nanah, kultur primer, kultur murni) disinari dengan cahaya dengan panjang gelombang 400-420 nm. Pengamatan dilakukan melalui filter kuning pemblokiran. Dengan adanya anaerob atau produknya, fluoresensi merah tua diamati.

Metode laser fluoresen memungkinkan Anda mendeteksi anaerob di substrat atau langsung di dalam tubuh. Metode ini secara signifikan mengurangi waktu yang diperlukan untuk diagnosis dan pemilihan pengobatan yang ditargetkan.

Diagnostik mikrobiologis. Bahan penelitian dapat berupa serum darah pasien dan sekret organ yang terkena (cairan lavage, sputum, dll). Metode serologis: ELISA dan RIF - untuk mengidentifikasi antigen; RPGA dan ELISA - untuk mendeteksi antibodi. Metode bakteriologis digunakan untuk mengidentifikasi mikoplasma urogenital. Tanaman pada media padat dilihat dengan perbesaran rendah pada hari ke 3-5 inkubasi. Metode genetik molekuler: PCR, hibridisasi DNA-DNA.

Beras. 3.124.

Tabel 3.50. Faktor virulensi bakteri anaerob non pembentuk spora (non-clostridial) (NAB)

Anaerob adalah organisme yang memperoleh energi tanpa adanya oksigen melalui fosforilasi substrat. Istilah “anaerob” diperkenalkan oleh Louis Pasteur, yang menemukan bakteri fermentasi asam butirat pada tahun 1861.

Semua mikroorganisme dibagi menjadi aerobik dan anaerobik sesuai dengan jenis respirasinya. Respirasi anaerobik adalah serangkaian reaksi biokimia yang terjadi dalam sel organisme hidup ketika bukan oksigen yang digunakan, tetapi zat lain (misalnya nitrat) sebagai akseptor akhir proton dan mengacu pada proses metabolisme energi (katabolisme, disimilasi), yang ditandai dengan oksidasi karbohidrat, lipid dan asam amino menjadi senyawa dengan berat molekul rendah.

Jika suatu organisme mampu berpindah dari satu jalur metabolisme ke jalur metabolisme lainnya (misalnya, dari respirasi anaerobik ke aerobik dan sebaliknya), maka organisme tersebut secara kondisional diklasifikasikan sebagai anaerob fakultatif. Hingga tahun 1991, mikrobiologi membedakan kelas anaerob capneic yang membutuhkan konsentrasi oksigen rendah dan peningkatan konsentrasi karbon dioksida (bovine Brucella - B. abortus). Organisme anaerobik yang cukup ketat bertahan hidup di lingkungan dengan molekul O2, tetapi tidak bereproduksi. Mikroaerofil mampu bertahan hidup dan berkembang biak pada lingkungan dengan tekanan parsial O2 yang rendah. Jika suatu organisme tidak dapat “beralih” dari respirasi anaerobik ke aerobik, tetapi tidak mati dengan adanya oksigen molekuler, maka organisme tersebut termasuk dalam kelompok anaerob aerotoleran. Misalnya asam laktat dan banyak bakteri asam butirat. Anaerob obligat mati dengan adanya molekul oksigen O2 - misalnya, perwakilan dari genus bakteri dan archaea: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Anaerob seperti itu terus-menerus hidup di lingkungan yang kekurangan oksigen. Anaerob obligat mencakup beberapa bakteri, ragi, flagellata, dan ciliata.

Toksisitas oksigen dan bentuknya terhadap organisme anaerobik

Lingkungan yang mengandung oksigen bersifat agresif terhadap bentuk kehidupan organik. Hal ini disebabkan oleh pembentukan spesies oksigen reaktif selama hidup atau di bawah pengaruh berbagai bentuk radiasi pengion, yang jauh lebih beracun daripada molekul oksigen O2. Faktor yang menentukan kelangsungan hidup suatu organisme dalam lingkungan oksigen adalah adanya sistem antioksidan fungsional yang mampu menghilangkan: anion superoksida (O2−), hidrogen peroksida (H2O2), oksigen singlet (O), serta oksigen molekuler ( O2) dari lingkungan internal tubuh. Seringkali, perlindungan tersebut diberikan oleh satu atau lebih enzim: superoksida dismutase, yang menghilangkan anion superoksida (O2−) tanpa memberikan manfaat energi bagi tubuh; katalase, yang menghilangkan hidrogen peroksida (H2O2) tanpa memberikan manfaat energi bagi tubuh; sitokrom adalah enzim yang bertanggung jawab untuk transfer elektron dari NAD H ke O2. Proses ini memberikan manfaat energi yang signifikan bagi tubuh. Organisme aerobik paling sering mengandung tiga sitokrom, anaerob fakultatif - satu atau dua, anaerob obligat tidak mengandung sitokrom. Perlindungan antioksidan tambahan dapat diberikan melalui sintesis atau akumulasi antioksidan dengan berat molekul rendah: vitamin C, A, E, sitrat dan asam lainnya.

Mikroorganisme anaerobik adalah mikroflora normal tubuh manusia, pada saat yang sama, pada 30-100% kasus, mereka dapat menyebabkan penyakit radang bernanah.

Adanya bakteri anaerob pada bahan uji harus dicurigai dengan kriteria sebagai berikut: Bau tidak sedap pada sampel uji, Lokalisasi infeksi di dekat selaput lendir, Infeksi setelah gigitan orang atau hewan, Gas pada bahan uji, Perawatan sebelumnya dengan obat yang memiliki sedikit aktivitas melawan anaerob (antibiotik: aminoglikosida, kuinolon tua, trimetoprim), Pewarnaan hitam pada eksudat yang mengandung darah, Adanya “butiran belerang” dalam sekret, Morfologi unik pada pewarnaan Gram, Kurangnya pertumbuhan dalam kondisi aerobik mikroorganisme terlihat pada sediaan mikro dari eksudat, Pertumbuhan di zona anaerobik media nutrisi, Pertumbuhan anaerobik pada media selektif untuk anaerob, Karakteristik koloni pada pelat agar anaerob, Fluoresensi koloni dalam sinar ultraviolet.

Diagnostik mikrobiologi. Saat ini, metode diagnostik utama adalah bakteriologis dengan identifikasi yang diperluas berdasarkan sifat biokimia, serta kromatografi gas (kemotaksonomi) dan PCR (diagnostik gen).

Budidaya organisme anaerobik. Untuk budidaya anaerob, metode khusus digunakan, yang intinya adalah menghilangkan udara atau menggantinya dengan campuran gas khusus (atau gas inert) dalam termostat tertutup - anaerob. Cara lain untuk menumbuhkan bakteri anaerob (paling sering mikroorganisme) pada media nutrisi adalah dengan menambahkan zat pereduksi (glukosa, natrium asam format, kasein, natrium sulfat, tiosulfat, sistein, natrium tioglukonat, dll.) yang mengikat senyawa peroksida yang bersifat toksik bagi bakteri anaerob.

Media nutrisi umum untuk organisme anaerobik. Untuk media umum Wilson-Blair, bahan dasarnya adalah agar-agar dengan penambahan glukosa, natrium sulfit, dan besi klorida. Clostridia membentuk koloni hitam pada media ini karena reduksi anion sulfit menjadi sulfida, yang bergabung dengan kation besi (II) menghasilkan garam hitam. Biasanya, koloni hitam pada media ini muncul jauh di dalam kolom agar. Kitta - Medium Tarozzi terdiri dari kaldu pepton daging, glukosa 0,5% dan potongan hati atau daging cincang untuk menyerap oksigen dari medium. Sebelum disemai, media dipanaskan dalam penangas air mendidih selama 20 – 30 menit untuk menghilangkan udara dari media. Setelah disemai, media nutrisi segera ditutup dengan lapisan parafin atau petroleum jelly untuk mengisolasinya dari oksigen. GasPak - sistem secara kimia memastikan campuran gas konstan yang dapat diterima untuk pertumbuhan sebagian besar mikroorganisme anaerobik. Dalam wadah tertutup, air bereaksi dengan tablet natrium borohidrida dan natrium bikarbonat menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida. Hidrogen kemudian bereaksi dengan oksigen dalam campuran gas pada katalis paladium membentuk air, yang kemudian bereaksi untuk kedua kalinya dalam reaksi hidrolisis borohidrida. Metode ini dikemukakan oleh Brewer dan Allgaer pada tahun 1965. Para pengembang memperkenalkan kantong penghasil hidrogen sekali pakai, yang kemudian mereka kembangkan menjadi kantong penghasil karbon dioksida yang mengandung katalis internal.

Klasifikasi bakteri anaerob didasarkan pada prinsip homologi genotipe, yang memungkinkan untuk menentukan hubungan filogenetik, selain itu, semua bakteri anaerob dapat diklasifikasikan menurut morfologi dan hubungannya dengan pewarnaan Gram;

Gram positif: batang (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Mobiluncus), kokus (Anaerococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus). Gram negatif: batang (Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium, Leptotrichia), cocci (Acidaminococcus, Veillonella, Megasphaera).

Mari kita perhatikan perwakilan kelompok taksonomi utama yang memiliki kepentingan medis.

Batang pembentuk spora gram positif.

Bakteri pembentuk spora dari genusKlostridium

Anaerob pembentuk spora dari genus Klostridium Ada lebih dari 150 spesies. Spora berbentuk bulat atau lonjong, terletak di tengah sel, subterminal atau terminal, tergantung spesies mikrobanya. Diameter spora biasanya lebih besar dari diameter sel, sehingga sel yang berisi spora tampak membengkak dan menyerupai gelendong (dari bahasa Latin, clostridium- poros). Bakteri ini, dalam kondisi yang menguntungkan, dapat menyebabkan gangren gas, tetanus, botulisme, enterokolitis ulseratif pseudomembran, keracunan makanan dan penyakit lain yang berhubungan dengan kerusakan klostridial pada berbagai organ dan sistem pada manusia.

Anaerob adalah mikroba yang dapat tumbuh dan berkembang biak tanpa akses terhadap oksigen bebas. Efek toksik oksigen pada anaerob dikaitkan dengan penekanan aktivitas sejumlah bakteri. Ada anaerob fakultatif yang mampu mengubah jenis respirasi anaerobik menjadi aerobik, dan anaerobik ketat (obligat), yang hanya memiliki respirasi anaerobik.

Saat membudidayakan anaerob ketat, metode kimia untuk menghilangkan oksigen digunakan: zat yang mampu menyerap oksigen ditambahkan ke lingkungan sekitar anaerob (misalnya, larutan basa pirogalol, natrium hidrosulfit), atau zat yang mampu mereduksi oksigen yang masuk. diperkenalkan (misalnya, dll.) . Dimungkinkan untuk menyediakan anaerob dengan cara fisik: mengeluarkannya secara mekanis dari media nutrisi sebelum disemai dengan cara direbus, diikuti dengan mengisi permukaan media dengan cairan, dan juga menggunakan anaerob; diinokulasi dengan cara diinjeksikan ke dalam kolom agar nutrisi yang tinggi, kemudian diisi dengan minyak Vaseline kental. Cara biologis untuk menyediakan kondisi bebas oksigen bagi bakteri anaerob adalah melalui kombinasi penanaman tanaman dan bakteri anaerob.

Anaerob patogen termasuk batang, patogen (lihat Clostridia). Lihat juga .

Anaerob adalah mikroorganisme yang dapat hidup dan berkembang secara normal tanpa akses terhadap oksigen bebas.

Istilah "anaerob" dan "anaerobiosis" (kehidupan tanpa akses ke udara; dari awalan negatif Yunani anaer - udara dan bios-kehidupan) diusulkan oleh L. Pasteur pada tahun 1861 untuk mengkarakterisasi kondisi keberadaan mikroba fermentasi asam butirat yang ia temukan. . Anaerob memiliki kemampuan untuk menguraikan senyawa organik di lingkungan bebas oksigen dan dengan demikian memperoleh energi yang diperlukan untuk aktivitas hidupnya.

Anaerob tersebar luas di alam: mereka hidup di tanah, lumpur waduk, tumpukan kompos, di kedalaman luka, di usus manusia dan hewan - di mana pun penguraian bahan organik terjadi tanpa akses ke udara.

Sehubungan dengan oksigen, anaerob dibagi menjadi anaerob ketat (obligat), yang tidak dapat tumbuh dengan adanya oksigen, dan anaerob kondisional (fakultatif), yang dapat tumbuh dan berkembang baik dengan adanya oksigen maupun tanpa oksigen. Kelompok pertama mencakup sebagian besar anaerob dari genus Clostridium, bakteri fermentasi asam laktat dan butirat; kelompok kedua meliputi kokus, jamur, dll. Selain itu, ada mikroorganisme yang memerlukan konsentrasi oksigen kecil untuk perkembangannya - mikroaerofil (Clostridium histolyticum, Clostridium tertium, beberapa perwakilan dari genus Fusobacterium dan Actinomyces).

Genus Clostridium menyatukan sekitar 93 spesies bakteri gram positif berbentuk batang yang membentuk spora terminal atau subterminal (gambar warna 1-6). Clostridia patogen termasuk Cl. perfringens, Kl. edema-tiens, Cl. septikum, Kl. histolyticum, Kl. sordellii, yang merupakan agen penyebab infeksi anaerob (gangren gas), gangren paru, radang usus buntu gangren, komplikasi pascapersalinan dan pasca aborsi, septikemia anaerobik, serta keracunan makanan (Cl. perfringens, tipe A, C, D, F) .

Anaerob patogen juga Cl. tetani adalah agen penyebab tetanus dan Cl. botulinum adalah agen penyebab botulisme.

Genus Bacteroides mencakup 30 spesies bakteri gram negatif berbentuk batang, tidak membentuk spora, yang sebagian besar merupakan bakteri anaerob ketat. Perwakilan dari genus ini ditemukan di saluran usus dan genitourinari manusia dan hewan; beberapa spesies bersifat patogen, menyebabkan septikemia dan abses.

Anaerob dari genus Fusobacterium (batang kecil dengan ujung menebal, tidak membentuk spora, gram negatif), yang menghuni rongga mulut manusia dan hewan, berasosiasi dengan bakteri lain menyebabkan nekrobasilosis, sakit tenggorokan Vincent, dan gangren. stomatitis. Stafilokokus anaerobik dari genus Peptococcus dan streptokokus dari genus Peptostreptococcus ditemukan pada orang sehat di saluran pernapasan, mulut, vagina, dan usus. Cocci-anaerob menyebabkan berbagai penyakit bernanah: abses paru, mastitis, myositis, radang usus buntu, sepsis setelah melahirkan dan aborsi, peritonitis, dll. Anaerob dari genus Actinomyces menyebabkan aktinomikosis pada manusia dan hewan.

Beberapa anaerob juga melakukan fungsi yang berguna: mereka berkontribusi pada pencernaan dan penyerapan nutrisi di usus manusia dan hewan (bakteri fermentasi asam butirat dan asam laktat), dan berpartisipasi dalam siklus zat di alam.

Metode untuk mengisolasi anaerob didasarkan pada penciptaan kondisi anaerobik (pengurangan tekanan parsial oksigen dalam medium), untuk menciptakannya digunakan metode berikut: 1) menghilangkan oksigen dari medium dengan memompa keluar udara atau menggantinya dengan gas yang acuh tak acuh; 2) penyerapan oksigen secara kimia menggunakan natrium hidrosulfit atau pirogalol; 3) gabungan penghilangan oksigen secara mekanis dan kimiawi; 4) penyerapan oksigen secara biologis oleh mikroorganisme aerobik obligat yang ditaburkan pada setengah cawan Petri (metode Fortner); 5) penghilangan sebagian udara dari media nutrisi cair dengan cara merebusnya, menambahkan zat pereduksi (glukosa, tioglikolat, sistein, potongan daging atau hati segar) dan mengisi media dengan petroleum jelly; 6) perlindungan mekanis terhadap oksigen atmosfer, dilakukan dengan menaburkan bakteri anaerob ke dalam kolom agar-agar yang tinggi dalam tabung kaca tipis menurut metode Veillon.

Metode untuk mengidentifikasi kultur anaerobik terisolasi - lihat Infeksi anaerobik (diagnostik mikrobiologis).

Anaerob obligat jelas merupakan contoh bentuk kehidupan anaerobik awal. Hal ini sesuai dengan teori asal usul kehidupan di Bumi, yang menyatakan bahwa organisme utama di planet kita adalah anaerob. Analisis biokimia komparatif mengarah pada kesimpulan bahwa metabolisme energi semua organisme tanpa kecuali didasarkan pada rantai reaksi yang sangat mirip yang tidak terkait dengan konsumsi oksigen bebas - reaksi yang terjadi dalam sel anaerob modern (menurut A.I. Oparin) .[...]

Organisme obligat (dari bahasa Latin - wajib) adalah organisme yang sangat terspesialisasi pada jenis nutrisi, pernapasan, faktor lingkungan tertentu (monofag, nekrofag, aerob, anaerob, dll.).[...]

Anaerob adalah organisme yang dapat hidup di lingkungan bebas oksigen. Ada anaerob obligat - yang terus-menerus hidup di lingkungan bebas oksigen dan fakultatif - yang mampu hidup tanpa oksigen dan dengan adanya oksigen (organisme selokan kota, tangki sedimentasi primer, dll.).[...]

Anaerob obligat adalah organisme yang tidak dapat hidup di lingkungan oksigen (beberapa bakteri).[...]

Anaerob obligat termasuk genera Desulfovibrio, Desuljotomaculum, dan beberapa spesies dari genus Bacillus. Basil ditemukan di antara berbagai kelompok mikroorganisme ekologi dan beradaptasi dengan rezim oksigen apa pun.[...]

Pada aerob obligat dan anaerob fakultatif, dengan adanya oksigen, katabolisme terjadi dalam tiga tahap: persiapan, bebas oksigen, dan oksigen. Akibatnya zat organik terurai menjadi senyawa anorganik. Pada anaerob obligat dan anaerob fakultatif, ketika kekurangan oksigen, katabolisme terjadi pada dua tahap pertama: persiapan dan bebas oksigen. Akibatnya terbentuk senyawa organik antara yang masih kaya energi.[...]

Spora anaerob mesofilik dan termofilik obligat - agen penyebab bombardir - dalam makanan kaleng sebelum sterilisasi ditentukan: setelah mencatat peningkatan kontaminasi produk sebelum sterilisasi - segera, setelah mendaftarkan cacat bakteriologis, jika produksi makanan kaleng jenis ini berlanjut - segera, pengendalian preventif, minimal 1-2 kali per minggu untuk setiap jenis makanan kaleng dari setiap lini.[...]

Sitoplasma anaerob memiliki komposisi dan struktur yang mirip dengan sitoplasma aerob. Sitoplasma beberapa anaerob mengandung inklusi nutrisi cadangan granulosa, polisakarida mirip pati. Pada bagian ultra tipis, zat ini dapat dilihat dalam bentuk inklusi bola ringan (Gbr. 45). Badan lipid (tetesan asam poli-p-hidroksibutirat) jarang ditemukan di sitoplasma anaerob obligat.[...]

Bakteri ini juga sangat sensitif terhadap oksigen. Jadi, perbedaan antara anaerob obligat dan aerob terutama berkaitan dengan dukungan enzimatik dari oksidasi terminal. Pada anaerob, oksigen bebas tidak dapat digunakan sebagai akseptor hidrogen akhir.[...]

Bakteri asam butirat merupakan bakteri anaerob obligat, yaitu bakteri anaerob ketat. Mereka sangat tersebar luas di alam: hingga 90% sampel tanah, biasanya, mengandung perwakilan dari kelompok bakteri ini.[...]

Bakteri hijau adalah bakteri anaerob ketat dan fototrof obligat. Pengecualian adalah perwakilan dari genus Klorofleksis. Mereka hanya tumbuh dalam kondisi aerobik, baik dalam kondisi terang maupun gelap. Namun, bahkan bakteri fototrofik yang tumbuh dengan baik di tempat gelap pun berkembang lebih baik di hadapan cahaya. Tergantung pada organismenya, kondisi pencahayaan optimal untuk pertumbuhannya mungkin berbeda-beda. Beberapa spesies tumbuh dengan baik dalam cahaya rendah (100-300 lux), yang lain tumbuh dengan baik dalam cahaya kuat (700-2000 lux).[...]

Sejumlah besar bakteri - aerob obligat dan anaerob fakultatif - dapat hidup dengan menggunakan kontaminan air (kotoran) sebagai sumber nutrisi. Dalam hal ini, sebagian bahan organik yang digunakan digunakan untuk kebutuhan energi, dan sebagian lagi digunakan untuk sintesis tubuh sel. Sebagian zat yang dikeluarkan untuk kebutuhan energi dioksidasi oleh sel sampai akhir, yaitu menjadi CO2, H2O, >III3. Produk oksidasi - metabolit - dikeluarkan dari sel ke lingkungan eksternal. Reaksi sintesis zat seluler juga terjadi dengan partisipasi oksigen. Jumlah oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk seluruh siklus sintesis dan produksi energi adalah BOD.[...]

Selain glikolisis, anaerob fakultatif memiliki cara lain untuk menghasilkan ATP anaerobik yang terkait dengan dekarboksilasi asam α-ketoglutarat dan piruvat, eliminasi gugus karboksilnya, dan pembentukan CO2. Rantai reaksi multi-langkah yang kompleks ini belum dipelajari secara memadai. Tetapi dari semua hal di atas, dapat disimpulkan bahwa kumpulan enzim dalam jaringan anaerob fakultatif harus, jika tidak secara kualitatif, maka setidaknya secara kuantitatif dan dalam hal sifat pengaturan aktivitas, berbeda secara signifikan dari apa yang terjadi pada bakteri obligat. aerob, dan memungkinkan mereka mengambil energi dari proses oksidatif aerobik dan anaerobik.[...]

Ketika mempelajari pengaruh oksigen terhadap perkembangan anaerob obligat, ditunjukkan bahwa oksigen tidak mempunyai efek merugikan pada anaerob jika ORP lingkungan rendah. Memang, jika zat pereduksi yang mengurangi potensi redoks ditambahkan ke dalam media, maka beberapa mikroorganisme anaerobik dapat berkembang dalam media tersebut dalam kondisi aerobik. Secara umum, anaerob dapat diklasifikasikan sebagai mikroorganisme yang pertumbuhan dan perkembangannya terbatas pada substrat alami yang tidak memiliki oksigen bebas dan memiliki potensi redoks yang rendah.

Menurut Campbell dan Postgate, semua anaerob pembentuk spora dengan kemampuan konstan untuk mereduksi sulfat diisolasi ke dalam genus baru - BevyHo-1;otasi1tum. Ini termasuk anaerob obligat dengan batang gram negatif, lurus atau melengkung, membengkak dalam bentuk termofilik. Spora terbentuk secara terminal atau subterminal. Komposisi DNA berkisar antara 41,7-49,2 mol.% G+C.[...]

Kebanyakan bakteri belerang ungu adalah anaerob ketat dan fototrof obligat, yaitu pertumbuhannya hanya mungkin terjadi di bawah pencahayaan. Hanya tiga spesies yang diketahui tumbuh di hadapan udara, tidak hanya dalam terang, tetapi juga dalam gelap, meskipun perlahan. Ini adalah A. roseus, E. shaposhnikovii dan T. roseopersicina. Semua bakteri non-sulfur ungu juga tumbuh dalam kondisi anaerobik, tetapi sebagian besar merupakan bakteri aerob fakultatif. Sampai saat ini, diyakini bahwa pertumbuhan bakteri ungu dalam kegelapan hanya mungkin terjadi dalam kondisi aerobik atau mikroaerofilik, karena tanpa adanya cahaya mereka memperoleh energi melalui respirasi. Namun, baru-baru ini diketahui bahwa R. rubrum dan sejumlah perwakilan Rhodopseudomonas tumbuh dalam gelap dan dalam kondisi anaerobik karena fermentasi substrat organik tertentu. Bakteri belerang ungu E. shaposhnikovii dan T. roseopersicina ternyata memiliki kemungkinan yang sama.[...]

Jadi, meskipun saprofag anaerobik, baik obligat maupun fakultatif, merupakan komponen minoritas dalam komunitas, mereka tetap memainkan peran penting dalam ekosistem, karena hanya mereka yang mampu melakukan respirasi di lapisan bawah yang kekurangan oksigen. sistem. Dengan menempati habitat yang tidak ramah ini, mereka "menghemat" energi dan material, sehingga tersedia bagi sebagian besar bakteri aerob. Dengan demikian, apa yang tampak sebagai cara bernapas yang “tidak efisien” ternyata merupakan bagian integral dari penggunaan energi dan sumber daya material yang “efisien” oleh ekosistem secara keseluruhan. Misalnya, efisiensi pengolahan air limbah, yang dijamin oleh ekosistem heterotrofik yang dikelola manusia, bergantung pada konsistensi antara aktivitas saprofag anaerobik dan aerobik.[...]

Efek toksik oksigen atmosfer terhadap pertumbuhan dan perkembangan anaerob obligat dan kecenderungan potensi redoks yang rendah, menurut gagasan modern, dapat dijelaskan oleh fakta bahwa oksigen molekuler dan potensi redoks yang tinggi dapat menyebabkan oksidasi ireversibel dari enzim-enzim vital yang menentukan proses dasar metabolisme mereka.

Bakteri penghasil metana Methano bacterium omelianskii, Bad. formicicum, Methanosarcina barkeri merupakan bakteri anaerob obligat dan relatif sulit diisolasi. Budaya Buruk. formicicum menguraikan asam format dengan pembentukan berbagai produk penguraian, dan arah prosesnya bergantung pada potensi redoks lingkungan. Dalam kondisi anaerobiosis relatif, sebagaimana ditetapkan oleh JI. V. Omelyansky j asam format terurai membentuk hidrogen dan karbon dioksida; dalam hal ini, potensi media nutrisi dikurangi menjadi gH2 12-12,9 dan tercipta kondisi anaerobik. Ketika terurai dalam kondisi anaerobik dan gH2 direduksi menjadi 6-7, asam format terurai membentuk metana; pada kisaran nilai gH2 16-22, penguraian asam format hanya terjadi dengan pembentukan karbon dioksida.[...]

Bab ini membahas tentang bakteri anaerob pembentuk spora, dan hanya tentang bakteri obligat, yaitu organisme yang tidak dapat berkembang dalam kondisi aerobik, berbeda dengan organisme fakultatif yang mampu hidup baik melalui respirasi, menggunakan oksigen molekuler, maupun melalui “ respirasi nitrat" ​​atau fermentasi berbagai zat organik dalam kondisi anaerobik. Perlu dicatat bahwa bakteri pembawa spora anaerobik kurang diteliti dibandingkan bakteri aerob karena kesulitan signifikan yang dihadapi para peneliti dalam mengisolasi dan membudidayakan bakteri anaerob.[...]

Genus Peptokokus. Sel bersifat tunggal, berpasangan, tetrad, agregat. Anaerob obligat dengan aktivitas proteolitik dan memfermentasi berbagai senyawa organik. Suhu optimal adalah 37 °C. Jenis spesiesnya adalah Peptococcus niger, yang menghasilkan pigmen hitam. Mereka hidup di kotoran, kotoran, di dalam tubuh manusia dan mampu menyebabkan infeksi septik dalam kondisi tertentu.[...]

Anaerobiosis juga merupakan karakteristik mikroorganisme anaerobik fakultatif. Berbeda dengan yang terakhir, anaerob obligat tidak dapat berkembang dengan adanya oksigen; terlebih lagi, oksigen dalam bentuk molekul bersifat racun bagi anaerob.[...]

Hasil dari enam penelitian yang menggunakan sembilan spesies anaerob obligat dan fakultatif berbeda yang tumbuh pada tujuh substrat berbeda digunakan dalam kondisi anaerobik memberikan nilai rata-rata UCcal = 0,130 g/kkal.[...]

Mikroorganisme yang termasuk dalam kelompok taksonomi berbeda dapat mengoksidasi molekul hidrogen. Diantaranya adalah anaerob ketat, anaerob fakultatif, dan aerob obligat. Anaerob dan aerob fakultatif dengan sifat ini termasuk Escherichia coli, Paracoccus denitrificans, Streptococcus faecalis dan beberapa perwakilan: Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes, Acetobacter, Azotobacter, Mycobacterium, Nocardia, Proteus, serta spesies ganggang biru-hijau dan hijau tertentu.[ ...]

Jika kita setuju dengan pernyataan (yang cukup meyakinkan didukung oleh data perbandingan fisiologi dan biokimia) bahwa anaerob obligat adalah contoh bentuk awal kehidupan di Bumi, maka timbul pertanyaan apakah asal usul dan evolusi anaerob tercermin dalam komposisi dan struktur DNA mereka - penjaga informasi genetik. Sekarang diketahui bahwa asam deoksiribonukleat di seluruh dunia organik memiliki satu rencana struktur, dan di sisi lain, terdapat kemungkinan tak terbatas untuk variasi komposisi dan struktur senyawa ini. Cukup logis untuk berpikir bahwa kemunculan DNA dalam sejarah kehidupan di Bumi sangatlah penting dan bahkan mungkin merupakan faktor penentu dalam diferensiasi dan isolasi kelompok dan spesies makhluk hidup baru. Karena asam nukleatlah yang berhubungan langsung dengan hereditas dan variabilitas, asam nukleat harus menjadi bahan dasar proses evolusi.[...]

Hasil yang disajikan memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa peran utama dalam proses penguraian bahan organik secara anaerobik dimainkan oleh bakteri anaerob obligat. Namun, identifikasi sistematis bakteri aerob dan anaerob fakultatif dalam isi reaktor menunjukkan bahwa mikroorganisme ini juga terlibat dalam penghancuran bahan organik, dan dalam kondisi tertentu jumlahnya dapat meningkat secara signifikan. Jadi, ketika glukosa ditambahkan ke cairan fermentasi, jumlah bakteri aerobik dan anaerobik fakultatif meningkat dari 1 X 106 menjadi 3,2 X 109 sel/ml (dikutip dari).[...]

Ketika instalasi pengolahan dipenuhi dengan kontaminan organik, ketika jumlah udara yang masuk tidak mencukupi, bakteri anaerob obligat (tanpa syarat) atau fakultatif berkembang, yang berbahaya bagi oksigen.[...]

Pada fermentasi basa atau metana fase kedua, metana dan asam karbonat terbentuk dari produk akhir fase pertama sebagai hasil aktivitas vital bakteri pembentuk metana - anaerob obligat yang tidak mengandung spora, sangat sensitif terhadap kondisi lingkungan. . Spesies bakteri pembentuk metana yang dipelajari termasuk dalam tiga genera: Methanobacterium, Methanococcus, Methanosarcina.[...]

Beberapa mikroorganisme anaerobik menggunakan oksigen terikat, yang merupakan bagian dari senyawa seperti sulfat atau nitrat, sebagai akseptor. Dengan adanya oksigen, mereka melakukan respirasi aerobik, dan di lingkungan bebas oksigen mereka menggunakan oksigen nitrat sebagai akseptor, mereduksinya menjadi nitrogen atau oksida yang lebih rendah. Bakteri yang mereduksi sulfat menjadi hidrogen sulfida selama respirasi adalah bakteri anaerob obligat, misalnya VevyNouSh-gyu (keiIipsapz.[...]

Spesies dan genera bakteri yang berbeda memiliki sikap yang berbeda terhadap adaptasi. Ada yang beradaptasi lebih cepat terhadap perubahan kondisi, ada pula yang lebih lambat. Bakteri dari genus Pseudotopaz beradaptasi lebih baik daripada yang lain.[...]

Namun terdapat hewan-hewan yang diketahui dapat hidup normal dengan ketersediaan oksigen yang baik, dan dengan kandungan oksigen yang sangat rendah, dan hampir tidak ada sama sekali, dan bahkan hewan-hewan yang tidak hanya membutuhkan oksigen, tetapi bahkan berbahaya. Yang pertama disebut anaerob fakultatif, yang kedua - obligat. Yang pertama termasuk penyu air dan banyak ikan yang menjalani gaya hidup di dasar laut. Faktanya, kandungan oksigen di dasar perairan bisa mencapai 15% dari nilai yang diamati saat air jenuh dengan udara.[...]

Penggunaan metode mikroskopis elektron, yang memungkinkan untuk mempelajari distribusi dehidrogenase di seluruh sel, menunjukkan bahwa dehidrogenase pada bakteri pembawa spora anaerobik jelas juga berasosiasi dengan membran, yang memainkan peran besar dalam organisme hidup, terutama dalam proses. metabolisme energi. Pada saat yang sama, pada anaerob lain, pemulihan akseptor elektron juga diamati di sitoplasma. Mungkin fenomena ini terkait dengan serangkaian enzim yang berbeda pada spesies yang berbeda atau dengan reduksi pewarna yang tidak spesifik dalam sitoplasma.[...]

Menipisnya oksigen molekuler di tempat menyebabkan perlambatan pelepasan panas, dan pasokan oksigen akibat konveksi juga menurun. Pada saat yang sama, akumulasi karbon dioksida selama tahap pengomposan menciptakan kondisi mikroaerofilik, yang menyebabkan peningkatan jumlah bakteri anaerob fakultatif pertama dan kemudian obligat. Tidak seperti metabolisme aerobik, di mana mineralisasi limbah sering kali dicapai dengan menggunakan satu spesies bakteri, biodegradasi anaerobik memerlukan metabolisme gabungan mikroorganisme dari spesies berbeda yang merupakan bagian dari populasi campuran. Populasi mikroorganisme yang berinteraksi ini mampu menggunakan berbagai akseptor elektron anorganik, seringkali dalam urutan yang sesuai dengan pelepasan energi reaksi. Karena sebagian besar bakteri memerlukan akseptor elektron tertentu, urutan ini menyebabkan perubahan signifikan pada komposisi populasi mikroba. Spesies yang mampu menggunakan lebih banyak akseptor teroksidasi memperoleh keuntungan termodinamika dan kinetik.[...]

Dengan demikian, transformasi bahan organik dalam tangki metana terjadi dalam dua tahap: fermentasi substrat menjadi asam lemak (non-metanogenik) dan pembentukan CH4 dan CO2 dari asam lemak (metanogenik). Selama tahap pertama, peran utama dimainkan oleh bakteri anaerob dari genera Clostridium, Bacteroides, dll. Tahap kedua dilakukan oleh kelompok unik anaerob obligat - bakteri metana dari genera Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Methanosarcina.[ ...]

Kehadiran asam dalam medium menyebabkan reaksi asam. Selain EFA, produk penguraian fase pertama adalah alkohol lemak rendah, asam amino, beberapa aldehida dan keton, gliserol, serta karbon dioksida, hidrogen, hidrogen sulfida, amonia, dan beberapa senyawa lainnya. Fase proses ini dilakukan oleh bakteri yang termasuk dalam golongan anaerob fakultatif (bakteri asam laktat, bakteri asam asetat, bakteri asam propionat, dll) dan bakteri anaerob obligat (bakteri asam butirat, bakteri selulosa, bakteri aseton butil, dll). ...]

Fermentasi berlangsung melalui tahapan pembentukan asam piruvat dengan transformasi selanjutnya. Sumber nitrogen bagi bakteri asam butirat adalah pepton, asam amino, dan garam amonium; beberapa bakteri juga menggunakan nitrogen bebas. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi dan karbon bagi mereka. Agen penyebab fermentasi asam butirat adalah anaerob obligat. Ini adalah batang pembentuk spora yang besar dan bergerak dengan panjang 3-10 mikron dan diameter 0,5-1,5 mikron. Suhu optimal untuk perkembangannya adalah 35-37° C, nilai pH batasnya adalah 6-8.[...]

Bakteri fotosintetik sebagian besar merupakan organisme akuatik (laut dan air tawar); dalam banyak kasus mereka memainkan peran kecil dalam produksi bahan organik. Namun mereka dapat berfungsi dalam kondisi yang umumnya tidak menguntungkan bagi sebagian besar tumbuhan hijau, dan dalam sedimen perairan mereka berpartisipasi dalam siklus unsur-unsur tertentu. Misalnya, bakteri belerang hijau dan ungu berperan penting dalam siklus belerang (lihat Gambar 4.5). Anaerob obligat ini (hanya mampu hidup tanpa adanya oksigen) ditemukan di lapisan batas antara zona teroksidasi dan tereduksi dalam sedimen atau air, di mana cahaya sulit menembusnya. Bakteri ini dapat diamati pada sedimen berlumpur intertidal, di mana mereka sering membentuk lapisan berwarna merah muda atau ungu tepat di bawah lapisan hijau atas alga yang tinggal di lumpur (dengan kata lain, di bagian paling atas zona anaerobik, atau tereduksi, di mana terdapat ringan tetapi sedikit oksigen). Dalam sebuah penelitian terhadap danau-danau di Jepang (Takahashi dan Ichimura, 1968), dihitung bahwa jumlah bakteri belerang fotosintetik di sebagian besar danau hanya menyumbang 3-5% dari total produksi fotosintesis tahunan, tetapi di danau-danau tergenang yang kaya akan H2S, hal ini pangsa naik menjadi 25%. Sebaliknya, bakteri fotosintetik non-sulfur, pada umumnya, bersifat aerob fakultatif (mampu berfungsi baik dengan ada maupun tidak adanya oksigen). Jika tidak ada cahaya, seperti kebanyakan alga, mereka dapat berperilaku heterotrof. Oleh karena itu, fotosintesis bakteri mungkin berguna di perairan yang tercemar dan eutrofik, dan oleh karena itu penelitiannya kini semakin intensif, namun hal ini tidak dapat menggantikan fotosintesis “nyata” dengan pelepasan oksigen, yang menjadi sandaran seluruh kehidupan di Bumi.[...]

Diazotrof yang hidup bebas adalah yang paling rentan terhadap erosi lahan subur. Pada tahap pertama degradasi, mekanisme fiksasi nitrogen anaerobik dengan cepat ditekan karena penurunan jumlah bahan organik yang labil (Khaziev, 1982; Khaziev, Bagautdinov, 1987). Kelompok diazotrof sangat sensitif terhadap substrat karbon. Anaerob obligat dari genus Clostridium, berbeda dengan bentuk aerobik yang berfungsi pada berbagai senyawa C, termasuk asam humat dan fulvat, menggunakan aliran karbohidrat yang sempit (Klevenskaya, 1974; Mishustin, Yemtsev, 1974). Komposisi dana karbohidrat yang beragam di tanah chernozem di Siberia Barat (Klevenskaya, 1991) menyediakan energi yang cukup dan tingkat trofik clostridia, berkontribusi terhadap dominasi tertentu di tanah yang tidak terpengaruh oleh erosi. Transformasi komunitas mikroba meningkat dengan berkembangnya erosi di lereng paparan selatan, di mana, seperti diketahui, dibandingkan dengan analog di utara, ketebalan cakrawala humus lebih sedikit, dan proses mineralisasi bahan organik dan nitrogen lebih intens (Chuyan, Chuyan, 1993).[...]

Mikroflora pencernaan terbentuk karena adanya mikroorganisme yang masuk bersama air limbah atau lumpur. Dalam hal komposisi spesies, biocenosis pencernaan jauh lebih buruk daripada biocenosis aerobik; hanya sekitar 50 spesies bakteri yang mampu melakukan tahap pertama pemecahan kontaminan - tahap pembentukan asam. Selain bakteri anaerob obligat, bakteri anaerob fakultatif juga dapat ditemukan di dalam pencernaan. Jumlah total bakteri dalam sedimen berkisar antara 1 hingga 15 mg/ml. Produk akhir dari proses fermentasi kelompok mikroorganisme ini adalah asam lemak rendah, karbon dioksida, ion amonium, hidrogen sulfida.[...]

AREA PENYEDIAAN (air) - wilayah. masuknya presipitasi atmosfer, air permukaan atau air tanah ke dalam akuifer (ST SEV 2086-80). AREA BONGKAR (air) - wilayah. keluarnya air tanah ke permukaan bumi, ke dalam waduk atau aliran air, serta alirannya ke akuifer yang berdekatan (ST SEV 2086-80). Lihat Bongkar. Penghijauan - restorasi atau penciptaan hutan dengan menabur benih tanaman berkayu, menanam bibitnya, atau mendorong regenerasi hutan secara alami (misalnya, ketika mengembangkan tempat pembuangan sampah). Lihat Reboisasi. ORGANISME WAJIB [dari lat. oY aSh3 - wajib] - organisme yang secara khusus dikhususkan untuk jenis nutrisi, pernapasan, lingkungan tertentu (monofag, anaerob, dll.).[...]

Mikroba ini mendapatkan namanya karena kemampuannya untuk melakukan gerakan osilasi yang cepat (dari bahasa Latin "vibrare" - berosilasi). Vibrio berbentuk seperti batang pendek berbentuk koma. Setelah pembelahan, ujung-ujungnya sering tetap saling bertautan, membentuk spiral. Mereka tidak mampu memecah serat. Banyak orang menggunakan fenol dan senyawa siklik lainnya. Panjang masing-masing vibrio jarang melebihi 10 mikron, dan diameternya berkisar antara 1 hingga 1,5 mikron. Beberapa di antaranya adalah anaerob ketat, yang lainnya adalah aerob obligat atau anaerob fakultatif (tumbuh dengan adanya oksigen dan pada konsentrasi rendah). Ini sebagian besar adalah saprofit, tersebar luas di sungai dan danau yang tercemar di planet kita.[...]

Selama oksidasi biologis, terjadi reaksi redoks yang disertai dengan pelepasan atom hidrogen dari beberapa senyawa (donor) dan perpindahannya ke senyawa lain (akseptor), atau reaksi yang berhubungan dengan transfer elektron dari donor ke akseptor. Proses ini dilakukan dengan partisipasi enzim yang termasuk dalam kelas oksireduktase. Proses respirasi di mana oksigen molekuler adalah akseptor hidrogen atau elektron disebut aerobik. Jika akseptornya adalah senyawa anorganik atau organik lainnya, maka jenis respirasi ini disebut anaerobik. Berdasarkan jenis respirasinya, ada dua kelompok mikroorganisme: aerob (bentuk oksibiotik), yang memerlukan oksigen untuk respirasi, dan anaerob (bentuk anoksibiotik), yang berkembang tanpa adanya oksigen. Tidak ada perbedaan yang tajam di antara keduanya. Selain bakteri aerob dan anaerob ketat (obligat), terdapat mikroorganisme yang dapat hidup dengan atau tanpa oksigen. Ini adalah mikroaerofil, yang kandungan oksigen optimalnya di udara adalah 0,5-1%, dan anaerob fakultatif. Jadi, E. coli adalah anaerob fakultatif.

A., mati dengan adanya oksigen bebas di lingkungan... Kamus kedokteran besar

Lihat Organisme Anaerobik. Kamus Geologi: dalam 2 jilid. M.: Nedra. Diedit oleh K.N. Paffengoltz dkk. Ensiklopedia Geologi

Ensiklopedia modern

- (organisme anaerobik) dapat hidup tanpa adanya oksigen atmosfer; beberapa jenis bakteri, ragi, protozoa, cacing. Energi untuk kehidupan diperoleh dengan mengoksidasi zat organik, dan lebih jarang anorganik, tanpa partisipasi bebas... ... Kamus Ensiklopedis Besar

Anaerob- (dari bahasa Yunani partikel negatif, udara udara dan kehidupan bios), organisme yang mampu hidup dan berkembang tanpa adanya oksigen bebas; beberapa jenis bakteri, ragi, protozoa, cacing. Wajib, atau ketat, anaerob berkembang... ... Kamus Ensiklopedis Bergambar

Organisme (kebanyakan prokariota) yang dapat hidup tanpa adanya oksigen bebas di lingkungan. Wajib A. memperoleh energi dari hasil fermentasi (bakteri asam butirat, dll), respirasi anaerobik (metanogen, bakteri pereduksi sulfat... Kamus mikrobiologi

Ov, jamak (unit anaerob, a; m.). biologi. Organisme yang dapat hidup dan berkembang tanpa adanya oksigen bebas (lih. aerob). ◁ Anaerobik, oh, oh. Dan bakteri itu. Infeksi yang luar biasa. * * * Anaerob (organisme anaerobik), mampu hidup tanpa adanya... ... kamus ensiklopedis

I Anaerob (awalan negatif Yunani an + aēr air + b life) mikroorganisme yang berkembang tanpa adanya oksigen bebas di lingkungannya. Ditemukan di hampir semua sampel bahan patologis ketika... ... Ensiklopedia kedokteran

Organisme anaerobik, anaerobion, anoksibion ​​(dari bahasa Yunani partikel negatif dan Aerob), organisme yang dapat hidup dan berkembang tanpa adanya oksigen bebas dan memperoleh energi untuk hidup dengan cara membelah... ... Ensiklopedia Besar Soviet

ANAEROB- (dari bahasa Yunani partikel negatif, udara udara dan kehidupan bios), organisme yang mampu hidup dan berkembang biak tanpa adanya atmosfer. oksigen. Mereka memperoleh energi untuk hidup dengan membelah ch. arr. organik zat tanpa partisipasi oksigen bebas.... ... Kamus ensiklopedis kedokteran hewan