Energijo pridobivajo bodisi s fermentacijo (pri kateri so končni akceptorji elektronov organske spojine) bodisi z anaerobnim dihanjem, pri katerem so akceptorji anorganskih spojin, ki vsebujejo kisik (nitrati, sulfati, CO2). Obligate anaerobi se gojijo v anoksičnih pogojih ali pri nizkem parcialnem tlaku kisika. V prisotnosti kisika obvezni anaerobi umrejo. Toleranca bakterij na kisik je odvisna od prisotnosti superoksid dismutaze, katalaze in peroksidaze, ki inaktivirajo kisik, toksičen za anaerobe.

Obligatni anaerobi, ki ne tvorijo spor (neklostridialni), so velika skupina bakterij, ki pripadajo različnim rodovom in družinam. Predstavljajo jih gram-pozitivne in gram-negativne palice, koki, pa tudi zvite in razvejane oblike. Večinoma gre za oportunistične bakterije, ki prevladujejo v normalni mikroflori ljudi in živali. Okužbe, ki jih povzročajo neklostridijski anaerobi, se najpogosteje razvijejo pri imunsko oslabljenih bolnikih kot oportunistične endogene okužbe (avtoinfekcije).

Material za raziskavo je gnoj ali prizadeto tkivo, kri. Izvaja se bakterioskopija, vključno s fluorescentno mikroskopijo, in bakteriološka preiskava v pogojih anaerobioze. Pridelki se dajo v anaerostat ali anaerobox. Za pospešeno odkrivanje anaerobov je potrebna plinsko-tekočinska kromatografija, ELISA, RIF itd. V MMA imenovan po. I. M. Sechenov je predlagal fluorescenčne in lasersko fluorescentne metode za ekspresno diagnostiko gnojno-vnetnih bolezni, ki jih povzročajo anaerobi.

S fluorescenčno metodo za odkrivanje anaerobov v biološkem substratu se proučevani material (gnoj, primarna kultura, čista kultura) obseva s svetlobo z valovno dolžino 400-420 nm. Opazovanje se izvaja skozi blokirni rumeni filter. V prisotnosti anaerobov ali njihovih produktov opazimo škrlatno rdečo fluorescenco.

Laserska fluorescentna metoda omogoča odkrivanje anaerobov v substratu ali neposredno v telesu. Te metode znatno skrajšajo čas, potreben za diagnozo in izbiro ciljnega zdravljenja.

Mikrobiološka diagnostika. Material za študijo je lahko pacientov krvni serum in izcedek iz prizadetih organov (izpiralna tekočina, sputum itd.). Serološka metoda: ELISA in RIF - za dokazovanje antigena; RPGA in ELISA - za odkrivanje protiteles. Za identifikacijo urogenitalne mikoplazme se uporablja bakteriološka metoda. Pridelke na trdnih gojiščih si ogledamo pri majhni povečavi 3-5. dan inkubacije. Molekularno genetska metoda: PCR, DNA-DNA hibridizacija.

riž. 3.124.

Tabela 3.50. Faktorji virulence anaerobnih bakterij (NAB), ki ne tvorijo spor (neklostridialnih)

Anaerobi so organizmi, ki pridobivajo energijo v odsotnosti kisika s fosforilacijo substrata. Izraz "anaerobi" je uvedel Louis Pasteur, ki je leta 1861 odkril bakterije maslene kisline.

Vse mikroorganizme glede na vrsto dihanja delimo na aerobne in anaerobne. Anaerobno dihanje je niz biokemičnih reakcij, ki se odvijajo v celicah živih organizmov, ko kot končni sprejemnik protonov ne uporabljajo kisika, temveč druge snovi (na primer nitrate) in se nanašajo na procese presnove energije (katabolizem, disimilacija), ki zanje je značilna oksidacija ogljikovih hidratov, lipidov in aminokislin v spojine z nizko molekulsko maso.

Če je organizem sposoben preklopiti iz ene presnovne poti v drugo (na primer iz anaerobnega v aerobno dihanje in nazaj), potem ga pogojno uvrščamo med fakultativne anaerobne. Do leta 1991 je mikrobiologija ločila razred kapneičnih anaerobov, ki zahtevajo nizko koncentracijo kisika in povečano koncentracijo ogljikovega dioksida (goveja brucela - B. abortus). Zmerno strogi anaerobni organizem preživi v okolju z molekularnim O2, vendar se ne razmnožuje. Mikroaerofili so sposobni preživeti in se razmnoževati v okoljih z nizkim parcialnim tlakom O2. Če organizem ne more »preklopiti« iz anaerobnega v aerobno dihanje, vendar ne umre v prisotnosti molekularnega kisika, potem spada v skupino aerotolerantnih anaerobov. Na primer, mlečnokislinske in številne maslenokislinske bakterije. Obligatni anaerobi umrejo v prisotnosti molekularnega kisika O2 - na primer predstavniki rodu bakterij in arhej: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Takšni anaerobi nenehno živijo v okolju brez kisika. Obligate anaerobi vključujejo nekatere bakterije, kvasovke, flagelate in migetalce.

Toksičnost kisika in njegovih oblik za anaerobne organizme

Okolje, ki vsebuje kisik, je agresivno do organskih oblik življenja. To je posledica nastajanja reaktivnih kisikovih spojin tekom življenja ali pod vplivom različnih oblik ionizirajočega sevanja, ki so veliko bolj toksična od molekularnega kisika O2. Dejavnik, ki določa sposobnost preživetja organizma v okolju s kisikom, je prisotnost funkcionalnega antioksidativnega sistema, ki je sposoben odstraniti: superoksidni anion (O2−), vodikov peroksid (H2O2), singletni kisik (O), pa tudi molekularni kisik ( O2) iz notranjega okolja telesa. Najpogosteje takšno zaščito zagotavlja en ali več encimov: superoksid dismutaza, ki izloči superoksidni anion (O2−) brez energijske koristi za telo; katalaza, ki odstrani vodikov peroksid (H2O2) brez energetske koristi za telo; citokrom je encim, odgovoren za prenos elektronov iz NAD H v O2. Ta proces zagotavlja telesu pomembne energetske koristi. Aerobni organizmi najpogosteje vsebujejo tri citokrome, fakultativni anaerobi - enega ali dva, obvezni anaerobi ne vsebujejo citokromov. Dodatno antioksidativno zaščito lahko zagotovimo s sintezo ali kopičenjem nizkomolekularnih antioksidantov: vitamina C, A, E, citronske in drugih kislin.

Anaerobni mikroorganizmi so normalna mikroflora človeškega telesa, hkrati pa lahko v 30-100% primerov povzročijo gnojno-vnetne bolezni.

Na prisotnost anaerobnih bakterij v testnem materialu je treba posumiti na podlagi naslednjih kriterijev: neprijeten vonj testnega vzorca, lokalizacija okužbe v bližini sluznice, okužba po ugrizu osebe ali živali, plin v testnem materialu, predhodno zdravljenje. z zdravili, ki imajo malo delovanja proti anaerobom (antibiotiki: aminoglikozidi, stari kinoloni, trimetoprim), Črno obarvanje eksudatov, ki vsebujejo kri, Prisotnost "žveplovih zrnc" v izločkih, Edinstvena morfologija pri barvanju po Gramu, Pomanjkanje rasti v aerobnih pogojih mikroorganizmi vidni v mikropreparatih iz eksudata, Rast v anaerobni coni hranilnega medija, Anaerobna rast na selektivnih gojiščih za anaerobe, Značilne kolonije na anaerobnih agar ploščah, Fluorescenca kolonij v ultravijolični svetlobi.

Mikrobiološka diagnostika. Trenutno so glavne diagnostične metode bakteriološke z razširjeno identifikacijo po biokemijskih lastnostih, pa tudi plinska kromatografija (kemotaksonomija) in PCR (genska diagnostika).

Gojenje anaerobnih organizmov. Za gojenje anaerobov se uporabljajo posebne metode, katerih bistvo je odstraniti zrak ali ga nadomestiti s posebno plinsko mešanico (ali inertnimi plini) v zaprtih termostatih - anaerobih. Druga možnost za gojenje anaerobov (najpogosteje mikroorganizmov) na hranilnih gojiščih je dodajanje reducirajočih snovi (glukoza, natrijeva mravljinčna kislina, kazein, natrijev sulfat, tiosulfat, cistein, natrijev tioglukonat itd.), ki vežejo peroksidne spojine, toksične za anaerobe.

Splošna hranilna gojišča za anaerobne organizme. Za splošno gojišče Wilson-Blair je osnova agar-agar z dodatkom glukoze, natrijevega sulfita in železovega klorida. Klostridije na tem mediju tvorijo črne kolonije zaradi redukcije sulfita v sulfidni anion, ki se združi z železovimi (II) kationi, da proizvede črno sol. Črne kolonije na tem mediju se praviloma pojavijo v globini kolone agarja. Gojišče Kitta - Tarozzi je sestavljeno iz mesne peptonske juhe, 0,5 % glukoze in kosov jeter ali mletega mesa za absorbiranje kisika iz medija. Pred setvijo gojišče segrevamo v vreli vodni kopeli 20 - 30 minut, da odstranimo zrak iz gojišča. Po setvi se hranilni medij takoj prekrije s plastjo parafina ali vazelina, da se izolira od kisika. GasPak - sistem kemično zagotavlja konstantno mešanico plinov, sprejemljivo za rast večine anaerobnih mikroorganizmov. V zaprti posodi voda reagira s tabletami natrijevega borohidrida in natrijevega bikarbonata, da proizvedeta vodik in ogljikov dioksid. Vodik nato reagira s kisikom v mešanici plinov na paladijevem katalizatorju, da nastane voda, ki nato drugič reagira v reakciji hidrolize borohidrida. To metodo sta leta 1965 predlagala Brewer in Allgaer. Razvijalci so predstavili vrečko za generiranje vodika za enkratno uporabo, ki so jo kasneje razvili v vrečke za generiranje ogljikovega dioksida, ki vsebujejo notranji katalizator.

Razvrstitev anaerobne bakterije temelji na načelih genotipske homologije, kar omogoča določanje filogenetskega razmerja, poleg tega pa lahko vse anaerobne razvrstimo glede na morfologijo in odnos do barvanja po Gramu.

Po Gramu pozitivni: paličice (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Mobiluncus), koki (Anaerococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus). Gramnegativni: paličice (Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium, Leptotrichia), koki (Acidaminococcus, Veillonella, Megasphaera).

Razmislimo o predstavnikih glavnih taksonomskih skupin, ki so medicinskega pomena.

Gram-pozitivne paličice, ki tvorijo spore.

Bakterije, ki tvorijo spore iz roduClostridium

Anaerobi rodu, ki tvorijo spore Clostridium Obstaja več kot 150 vrst. Spore so okrogle ali ovalne oblike, nahajajo se v središču celice, subterminalno ali terminalno, odvisno od vrste mikroba. Premer trosa je običajno večji od premera celice, zato je celica, v kateri je tros, videti nabrekla in podobna vretenu (iz latinščine, klostridija- vreteno). Te bakterije lahko pod ugodnimi pogoji povzročijo plinsko gangreno, tetanus, botulizem, psevdomembranski ulcerozni enterokolitis, zastrupitev s hrano in druge bolezni, povezane s klostridialno poškodbo različnih organov in sistemov pri ljudeh.

Anaerobi so mikrobi, ki lahko rastejo in se razmnožujejo brez dostopa do prostega kisika. Toksični učinek kisika na anaerobe je povezan z zatiranjem aktivnosti številnih bakterijskih bakterij. Obstajajo fakultativni anaerobi, ki lahko spremenijo anaerobno vrsto dihanja v aerobno, in strogi (obvezni) anaerobi, ki imajo samo anaerobno dihanje.

Pri gojenju strogih anaerobov se uporabljajo kemične metode za odstranjevanje kisika: v okolje, ki obdaja anaerobe, se dodajo snovi, ki lahko absorbirajo kisik (na primer alkalna raztopina pirogalola, natrijev hidrosulfit), ali snovi, ki lahko zmanjšajo vstopni kisik. so uvedeni (na primer itd.) . Anaerobe je mogoče zagotoviti s fizičnimi sredstvi: mehansko odstranitev iz hranilnih medijev pred setvijo z vrenjem, čemur sledi polnjenje površine medija s tekočino in tudi z uporabo anaerostata; inokulirajte tako, da v visok stolpec vbrizgate hranilni agar, nato pa ga napolnite z viskoznim vazelinskim oljem. Biološki način zagotavljanja pogojev brez kisika za anaerobe je kombinirana, skupna setev poljščin in anaerobov.

Patogeni anaerobi vključujejo palice, patogene (glej Clostridia). Poglej tudi .

Anaerobi so mikroorganizmi, ki lahko normalno obstajajo in se razvijajo brez dostopa do prostega kisika.

Izraza "anaerobi" in "anaerobioza" (življenje brez dostopa do zraka; iz grške negativne predpone anaer - zrak in bios-življenje) je leta 1861 predlagal L. Pasteur, da bi označil pogoje obstoja mikrobov fermentacije maslene kisline, ki jih je odkril. . Anaerobi imajo sposobnost razgradnje organskih spojin v okolju brez kisika in tako pridobivajo potrebno energijo za svojo življenjsko aktivnost.

Anaerobi so zelo razširjeni v naravi: živijo v tleh, blatu rezervoarjev, kompostnih kupih, v globinah ran, v črevesju ljudi in živali - povsod, kjer pride do razgradnje organskih snovi brez dostopa do zraka.

Glede na kisik delimo anaerobe na stroge (obligate) anaerobe, ki ne morejo rasti v prisotnosti kisika, in pogojne (fakultativne) anaerobe, ki lahko rastejo in se razvijajo tako v prisotnosti kisika kot brez njega. V prvo skupino sodi večina anaerobov iz rodu Clostridium, bakterij mlečnokislinskega in maslenokislinskega vrenja; druga skupina vključuje koke, glive itd. Poleg tega obstajajo mikroorganizmi, ki za svoj razvoj potrebujejo majhno koncentracijo kisika - mikroaerofili (Clostridium histolyticum, Clostridium tertium, nekateri predstavniki rodu Fusobacterium in Actinomyces).

Rod Clostridium združuje približno 93 vrst paličastih gram-pozitivnih bakterij, ki tvorijo terminalne ali subterminalne spore (barvna slika 1-6). Patogene klostridije vključujejo Cl. perfringens, Cl. edema-tiens, Cl. septicum, Cl. histolyticum, Cl. sordellii, ki je povzročitelj anaerobne okužbe (plinske gangrene), pljučne gangrene, gangrenoznega apendicitisa, zapletov po porodu in po splavu, anaerobne septikemije, pa tudi zastrupitve s hrano (Cl. perfringens, tipi A, C, D, F) .

Patogeni anaerobi so tudi Cl. tetani je povzročitelj tetanusa in Cl. botulinum je povzročitelj botulizma.

Rod Bacteroides vključuje 30 vrst paličastih gram-negativnih bakterij, ki ne tvorijo trosov, večina jih je strogih anaerobov. Predstavnike tega rodu najdemo v črevesju in genitourinarnem traktu ljudi in živali; nekatere vrste so patogene, povzročajo septikemijo in abscese.

Anaerobi iz rodu Fusobacterium (majhne paličice z zadebelitvami na koncih, ne tvorijo spor, gram-negativni), ki so prebivalci ustne votline ljudi in živali, v povezavi z drugimi bakterijami povzročajo nekrobacilozo, vincentovo vneto grlo in gangreno. stomatitis. Anaerobne stafilokoke iz rodu Peptococcus in streptokoke iz rodu Peptostreptococcus najdemo pri zdravih ljudeh v dihalih, ustih, nožnici in črevesju. Cocci-anaerobi povzročajo različne gnojne bolezni: pljučni absces, mastitis, miozitis, apendicitis, sepso po porodu in splavu, peritonitis itd. Anaerobi iz rodu Actinomyces povzročajo aktinomikozo pri ljudeh in živalih.

Nekateri anaerobi opravljajo tudi uporabne funkcije: prispevajo k prebavi in ​​absorpciji hranil v črevesju ljudi in živali (bakterije maslene kisline in mlečnokislinskega vrenja) ter sodelujejo v kroženju snovi v naravi.

Metode za izolacijo anaerobov temeljijo na ustvarjanju anaerobnih pogojev (zmanjšanje parcialnega tlaka kisika v mediju), za ustvarjanje katerega se uporabljajo naslednje metode: 1) odstranitev kisika iz medija z izčrpavanjem zraka ali njegovo zamenjavo z indiferentnim plinom; 2) kemična absorpcija kisika z uporabo natrijevega hidrosulfita ali pirogalola; 3) kombinirano mehansko in kemično odstranjevanje kisika; 4) biološka absorpcija kisika z obveznimi aerobnimi mikroorganizmi, posejanimi na eni polovici petrijevke (metoda Fortner); 5) delna odstranitev zraka iz tekočega hranilnega medija s prekuhavanjem, dodajanjem reducirajočih snovi (glukoza, tioglikolat, cistein, kosi svežega mesa ali jeter) in polnjenje medija z vazelinom; 6) mehanska zaščita pred atmosferskim kisikom, izvedena s setvijo anaerobov v visok stolpec agarja v tankih steklenih epruvetah po metodi Veillon.

Metode za identifikacijo izoliranih kultur anaerobov - glej Anaerobna okužba (mikrobiološka diagnostika).

Obligatni anaerobi so očitno primer zgodnjih anaerobnih oblik življenja. To je v skladu s teorijo o nastanku življenja na Zemlji, po kateri so bili primarni organizmi našega planeta anaerobi. Primerjalna biokemijska analiza vodi do zaključka, da energetski metabolizem vseh organizmov brez izjeme temelji na enakih presenetljivo podobnih verigah reakcij, ki niso povezane s porabo prostega kisika - reakcije, ki se pojavljajo v celicah sodobnih anaerobov (po A.I. Oparinu) [...]

Obligatni organizem (iz latinščine - obvezen) je organizem, ki je strogo specializiran za določeno vrsto prehrane, dihanja, dejavnike okolja (monofagi, nekrofagi, aerobi, anaerobi itd.).[...]

Anaerob je organizem, ki lahko živi v okolju brez kisika. Obstajajo obvezni anaerobi - stalno živijo v okolju brez kisika in fakultativni - sposobni živeti tako brez kisika kot v njegovi prisotnosti (organizmi mestne kanalizacije, primarnih usedalnikov itd.).[...]

Obligatni anaerobi so organizmi, ki ne morejo živeti v okolju s kisikom (nekatere bakterije).[...]

Med obveznimi anaerobi so rodovi Desulfovibrio, Desuljotomaculum in nekatere vrste rodu Bacillus. Bacile najdemo med različnimi ekološkimi skupinami mikroorganizmov in se prilagodijo vsakemu kisikovemu režimu.[...]

Pri obveznih aerobih in fakultativnih anaerobih v prisotnosti kisika poteka katabolizem v treh fazah: pripravljalni, brezkisikov in kisikov. Zaradi tega se organske snovi razgradijo v anorganske spojine. Pri obveznih anaerobih in fakultativnih anaerobih ob pomanjkanju kisika pride do katabolizma v prvih dveh fazah: pripravljalni in brez kisika. Posledično nastanejo energijsko še bogate vmesne organske spojine.[...]

Spore obveznih mezofilnih in termofilnih anaerobov - povzročiteljev bombardiranja - v konzervah pred sterilizacijo ugotavljamo: po registraciji povečane kontaminacije izdelka pred sterilizacijo - takoj po registraciji bakteriološke napake, če se proizvodnja te vrste konzerve nadaljuje - takoj, preventivni nadzor, vsaj 1-2 krat tedensko za vsako vrsto konzerve iz vsake linije.[...]

Citoplazma anaerobov je po sestavi in ​​zgradbi podobna citoplazmi aerobov. Citoplazma nekaterih anaerobov vsebuje vključke rezervne hranilne granuloze, škrobu podobnega polisaharida. Na ultratankih rezih je ta snov vidna v obliki svetlih sferičnih vključkov (slika 45). Lipidna telesca (kapljice poli-p-hidroksimaslene kisline) so v citoplazmi obveznih anaerobov redka.[...]

Te bakterije so tudi zelo občutljive na kisik. Tako se razlike med obveznimi anaerobi in aerobi nanašajo predvsem na encimsko podporo končne oksidacije. Pri anaerobih prostega kisika ni mogoče uporabiti kot končnega sprejemnika vodika.[...]

Bakterije maslene kisline so obvezni anaerobi, to je strogi anaerobi. V naravi so izjemno razširjene: do 90 % vzorcev tal praviloma vsebuje predstavnike te skupine bakterij.[...]

Zelene bakterije so strogi anaerobi in obvezni fototrofi. Izjema so predstavniki rodu Chloroflexis. Rastejo samo v aerobnih pogojih, tako na svetlobi kot v temi. Vendar pa se tudi fototrofne bakterije, ki dobro rastejo v temi, bolje razvijajo ob prisotnosti svetlobe. Odvisno od organizma se lahko optimalni svetlobni pogoji za njegovo rast razlikujejo. Nekatere vrste dobro uspevajo pri šibki svetlobi (100-300 luksov), druge dobro uspevajo pri močnejši svetlobi (700-2000 luksov).[...]

Znatno število bakterij - obligatnih aerobov in fakultativnih anaerobov - lahko obstaja z uporabo kontaminantov vode (nečistoče) kot vira prehrane. V tem primeru se del uporabljenih organskih snovi porabi za energetske potrebe, drugi del pa za sintezo celičnega telesa. Del snovi, ki se porabi za energetske potrebe, celica oksidira do konca, to je v CO2, H2O, >III3. Produkti oksidacije - presnovki - se odstranijo iz celice v zunanje okolje. Reakcije sinteze celičnih snovi potekajo tudi s sodelovanjem kisika. Količina kisika, ki jo potrebujejo mikroorganizmi za celoten cikel sinteze in proizvodnje energije, je BPK.[...]

Poleg glikolize imajo fakultativni anaerobi še druge načine anaerobne tvorbe ATP, povezane z dekarboksilacijo α-ketoglutarne in piruvične kisline, eliminacijo njihovih karboksilnih skupin in tvorbo CO2. Ta kompleksna večstopenjska veriga reakcij še ni dovolj raziskana. Toda iz vsega povedanega sledi, da bi se moral nabor encimov v tkivih fakultativnih anaerobov, če ne kvalitativno, pa vsaj kvantitativno in glede narave regulacije aktivnosti bistveno razlikovati od tistega, kar se pojavlja pri obveznih aerobov in jim omogoči črpanje energije iz aerobnih in iz anaerobnih oksidativnih procesov.[...]

Pri proučevanju vpliva kisika na razvoj obveznih anaerobov se je izkazalo, da kisik nima škodljivega vpliva na anaerobe, če je ORP okolja nizek. Če mediju dodamo redukcijska sredstva, ki zmanjšajo redoks potencial, se lahko nekateri anaerobni mikroorganizmi v aerobnih pogojih razvijejo v takem mediju. Na splošno lahko anaerobe razvrstimo kot mikroorganizme, katerih rast in razvoj sta omejena na naravne substrate, ki nimajo prostega kisika in imajo nizek redoks potencial.

Po mnenju Campbella in Postgata so bili vsi anaerobi, ki tvorijo spore in imajo stalno sposobnost redukcije sulfatov, izolirani v nov rod - BevyHo-1;otasi1tum. Vključuje obvezne anaerobe z gramnegativnimi, ravnimi ali ukrivljenimi palicami, ki nabreknejo v termofilnih oblikah. Spore nastanejo terminalno ali subterminalno. Sestava DNK se giblje od 41,7-49,2 mol.% G+C [...].

Večina vijoličnih žveplovih bakterij je strogih anaerobov in obveznih fototrofov, kar pomeni, da je njihova rast možna le pri osvetlitvi. Znane so samo tri vrste, ki rastejo ob prisotnosti zraka, ne samo na svetlobi, ampak tudi v temi, čeprav počasi. To so A. roseus, E. shaposhnikovii in T. roseopersicina. Vse vijolične nežveplove bakterije prav tako rastejo v anaerobnih pogojih, vendar so predvsem fakultativni aerobi. Do nedavnega je veljalo, da je rast vijoličnih bakterij v temi mogoča le v aerobnih ali mikroaerofilnih pogojih, saj v odsotnosti svetlobe pridobivajo energijo z dihanjem. Nedavno pa je bilo ugotovljeno, da R. rubrum in številni predstavniki Rhodopseudomonas rastejo v temi in v strogo anaerobnih pogojih zaradi fermentacije nekaterih organskih substratov. Vijolične žveplove bakterije E. shaposhnikovii in T. roseopersicina imajo očitno enako možnost.[...]

Torej, kljub dejstvu, da anaerobni saprofagi, obvezni in fakultativni, predstavljajo manjšino sestavin združbe, imajo kljub temu pomembno vlogo v ekosistemu, saj so le oni sposobni dihati v spodnjih ravneh, ki jim primanjkuje kisika. sistem. Z zasedbo teh negostoljubnih habitatov »varčujejo« z energijo in materiali, zaradi česar so na voljo večini aerobov. Tako se izkaže, da je »neučinkovit« način dihanja sestavni del »učinkovite« rabe energije in materialnih virov v celotnem ekosistemu. Na primer, učinkovitost čiščenja odpadne vode, ki jo zagotavlja heterotrofni ekosistem, ki ga upravlja človek, je odvisna od skladnosti med aktivnostmi anaerobnih in aerobnih saprofagov.[...]

Toksičen učinek atmosferskega kisika na rast in razvoj obligatnih anaerobov in težnjo k nizkemu redoks potencialu je po sodobnih predstavah mogoče pojasniti z dejstvom, da lahko molekularni kisik in visok redoks potencial povzroči nepovratno oksidacijo vitalnih encimov, ki določajo osnovne procese njihove presnove [ ..]

Bakterije, ki proizvajajo metan Methano bacterium omelianskii, Bad. formicicum, Methanosarcina barkeri so obvezni anaerobi in jih je relativno težko izolirati. Kultura Slabo. formicicum razgradi mravljično kislino s tvorbo različnih produktov razgradnje, smer procesa pa je odvisna od redoks potenciala okolja. V pogojih relativne anaerobioze, kot je ugotovil JI. V. Omelyansky j mravljinčna kislina se razgradi v vodik in ogljikov dioksid; v tem primeru se potencial hranilnega medija zmanjša na gH2 12-12,9 in ustvarijo se anaerobni pogoji. Ko se mravljinčna kislina razgradi v anaerobnih pogojih in se gH2 zmanjša na 6-7, se razgradi v metan; v območju vrednosti gH2 ​​16-22 pride do razgradnje mravljinčne kisline le s tvorbo ogljikovega dioksida.[...]

To poglavje govori o trosnih anaerobnih bakterijah in le o obligatnih bakterijah, torej o tistih organizmih, ki se ne morejo razvijati v aerobnih pogojih, v nasprotju s fakultativnimi, ki lahko živijo tako z dihanjem, z uporabo molekularnega kisika kot tudi z » nitratno dihanje" ali fermentacijo različnih organskih snovi v anaerobnih pogojih. Opozoriti je treba, da so anaerobne bakterije, ki nosijo spore, manj raziskane kot aerobne bakterije zaradi znatnih težav, s katerimi se srečujejo raziskovalci pri izolaciji in gojenju anaerobov.[...]

Rod Peptococcus. Celice so enojne, v parih, tetradah, agregatih. Obligatni anaerobi s proteolitično aktivnostjo in fermentacijo različnih organskih spojin. Optimalna temperatura je 37 °C. Tipična vrsta je Peptococcus niger, ki proizvaja črn pigment. Živijo v blatu, umazaniji, v človeškem telesu in so pod določenimi pogoji sposobni povzročiti septične okužbe.[...]

Anaerobioza je značilna tudi za fakultativne anaerobne mikroorganizme. Za razliko od slednjih se obvezni anaerobi ne morejo razviti v prisotnosti kisika; poleg tega je kisik v molekularni obliki toksičen za anaerobe.[...]

Rezultati šestih študij, v katerih je bilo v anaerobnih pogojih uporabljenih devet različnih vrst obveznih in fakultativnih anaerobov, ki rastejo na sedmih različnih substratih, so dali povprečno vrednost UCcal = 0,130 g/kcal.[...]

Mikroorganizmi, ki pripadajo različnim taksonomskim skupinam, lahko oksidirajo molekularni vodik. Med njimi so strogi anaerobi, fakultativni anaerobi in obvezni aerobi. Fakultativni anaerobi in aerobi s to lastnostjo vključujejo Escherichia coli, Paracoccus denitrificans, Streptococcus faecalis in nekatere predstavnike: Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes, Acetobacter, Azotobacter, Mycobacterium, Nocardia, Proteus, pa tudi nekatere vrste modrozelenih in zelenih alg.[ ...]

Če se strinjamo s trditvijo (precej prepričljivo utemeljeno s podatki primerjalne fiziologije in biokemije), da so obvezni anaerobi primer zgodnjih oblik življenja na Zemlji, potem se postavlja vprašanje, ali se je izvor in razvoj anaerobov odražal v sestavi in zgradba njihove DNK - čuvaj genetske informacije . Zdaj je dobro znano, da imajo deoksiribonukleinske kisline celotnega organskega sveta enoten strukturni načrt, po drugi strani pa obstajajo neomejene možnosti za variacije v sestavi in ​​strukturi teh spojin. Povsem logično je misliti, da je bil pojav DNK v zgodovini življenja na Zemlji zelo pomemben in verjetno celo odločilen dejavnik pri diferenciaciji in izolaciji novih skupin in vrst živih bitij. Ker so nukleinske kisline tiste, ki so neposredno povezane z dednostjo in variabilnostjo, bi morale biti materialna osnova evolucijskega procesa.[...]

Iz predstavljenih rezultatov lahko sklepamo, da imajo vodilno vlogo v procesih anaerobne razgradnje organskega materiala obligatne anaerobne bakterije. Vendar pa sistematično odkrivanje aerobov in fakultativnih anaerobov v vsebini digestorjev kaže, da ti mikroorganizmi sodelujejo tudi pri uničevanju organskih snovi in ​​pod določenimi pogoji lahko njihovo število močno naraste. Ko torej fermentacijski tekočini dodamo glukozo, se število aerobnih in fakultativno anaerobnih bakterij poveča z 1 X 106 na 3,2 X 109 celic/ml (citirano iz).[...]

Ko je čistilna naprava preobremenjena z organskimi onesnaževalci, ko je količina vstopnega zraka nezadostna, se razvijejo obvezni (brezpogojni) ali fakultativni anaerobi, za katere je kisik škodljiv [...]

V drugi fazi alkalne ali metanske fermentacije nastaneta metan in ogljikova kislina iz končnih produktov prve faze kot posledica vitalne aktivnosti bakterij, ki tvorijo metan - obveznih anaerobov brez spor, zelo občutljivih na okoljske razmere. . Proučevane vrste bakterij, ki proizvajajo metan, pripadajo trem rodovom: Methanobacterium, Methanococcus, Methanosarcina.[...]

Nekateri anaerobni mikroorganizmi kot akceptor uporabljajo vezani kisik, ki je del spojin, kot so sulfati ali nitrati. V prisotnosti kisika imajo aerobno dihanje, v okolju brez kisika pa kot akceptor uporabljajo nitratni kisik, ki ga reducirajo v dušik ali njegove nižje okside. Bakterije, ki med dihanjem reducirajo sulfate v vodikov sulfid, so obvezni anaerobi, na primer VevyNouSh-gyu (keiIipsapz. [...]

Različne vrste in rodovi bakterij se različno nanašajo na prilagajanje. Nekateri se spreminjajočim se razmeram prilagajajo hitreje, drugi počasneje. Bakterije iz rodu Pseudotopaz se prilagajajo bolje kot druge.[...]

So pa znane živali, ki lahko enako normalno živijo tako z dobro dostopnostjo kisika kot z izjemno nizko vsebnostjo kisika in s skoraj popolno odsotnostjo in celo takšne, ki jim kisik ni le nepotreben, ampak celo škodljiv. Prvi se imenujejo fakultativni anaerobi, drugi - obvezni. Prve vključujejo vodne želve in številne ribe, ki živijo na dnu. Dejstvo je, da lahko v spodnji vodi vsebnost kisika doseže do 15 % vrednosti, ki jo opazimo, ko je voda nasičena z zrakom.[...]

Uporaba elektronsko mikroskopskih metod, ki omogočajo preučevanje porazdelitve dehidrogenaz v celih celicah, kaže, da so dehidrogenaze pri anaerobnih sporonosnih bakterijah očitno povezane tudi z membranami, ki imajo v živih organizmih ogromno vlogo, predvsem v procesih energijskega metabolizma. Istočasno pri drugih anaerobih opazimo tudi obnovo akceptorjev elektronov v citoplazmi. Morda so ti pojavi povezani z različnim naborom encimov pri različnih vrstah ali z nespecifično redukcijo barvil v citoplazmi.[...]

Izčrpavanje molekularnega kisika in situ povzroči upočasnitev sproščanja toplote, temu primerno se zmanjša tudi dobava kisika zaradi konvekcije. Hkrati kopičenje ogljikovega dioksida v fazi kompostiranja ustvarja mikroaerofilne razmere, ki vodijo do povečanja števila najprej fakultativnih in nato obveznih anaerobov. Za razliko od aerobnega metabolizma, pri katerem se mineralizacija odpadkov pogosto doseže z uporabo ene same vrste bakterij, anaerobna biorazgradnja zahteva skupno presnovo mikroorganizmov različnih vrst, ki so del mešane populacije. Ta populacija medsebojno delujočih mikroorganizmov je sposobna uporabljati različne anorganske sprejemnike elektronov, pogosto v zaporedju, ki ustreza sproščanju energije pri reakciji. Ker večina bakterij potrebuje določene akceptorje elektronov, to zaporedje vodi do pomembnih sprememb v sestavi mikrobne populacije. Vrste, ki lahko uporabljajo bolj oksidirane akceptorje, pridobijo termodinamične in s tem kinetične prednosti.[...]

Tako transformacija organske snovi v metanskem rezervoarju poteka v dveh fazah: fermentacija substrata do maščobnih kislin (nemetanogena) in tvorba CH4 in CO2 iz maščobnih kislin (metanogena). V prvi fazi imajo glavno vlogo anaerobne bakterije iz rodov Clostridium, Bacteroides itd. Drugo stopnjo izvaja edinstvena skupina obveznih anaerobov - metanskih bakterij iz rodov Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Methanosarcina.[ ...]

Prisotnost kislin v mediju povzroči njegovo kislo reakcijo. Poleg EFA so produkti razgradnje prve faze nižji maščobni alkoholi, aminokisline, nekateri aldehidi in ketoni, glicerol, pa tudi ogljikov dioksid, vodik, vodikov sulfid, amoniak in nekatere druge spojine. To fazo procesa izvajajo bakterije, ki pripadajo fakultativnim anaerobom (mlečnokislinske bakterije, ocetnokislinske bakterije, propionskokislinske bakterije itd.) in obveznim anaerobom (maslenokislinske bakterije, celulozne bakterije, acetonbutilne bakterije itd.). ...]

Fermentacija poteka skozi stopnje tvorbe piruvične kisline z njeno kasnejšo transformacijo. Vir dušika za maslenokislinske bakterije so peptoni, aminokisline in amonijeve soli, nekatere bakterije uporabljajo tudi prosti dušik. Ogljikovi hidrati jim služijo kot vir energije in ogljika. Povzročitelji maslenokislinskega vrenja so obvezni anaerobi. To so velike, mobilne palice, ki tvorijo spore, dolge 3-10 mikronov in premera 0,5-1,5 mikronov. Optimalna temperatura za njihov razvoj je 35-37°C, mejne vrednosti pH so 6-8.[...]

Fotosintetske bakterije so predvsem vodni (morski in sladkovodni) organizmi; v večini primerov igrajo manjšo vlogo pri proizvodnji organske snovi. Vendar pa lahko delujejo v razmerah, ki so na splošno neugodne za večino zelenih rastlin, v vodnih usedlinah pa sodelujejo v ciklu določenih elementov. Na primer, zelene in vijolične žveplove bakterije igrajo pomembno vlogo v krogu žvepla (glej sliko 4.5). Ti obvezni anaerobi (sposobni življenja le v odsotnosti kisika) se nahajajo v mejni plasti med oksidiranimi in reduciranimi conami v usedlinah ali vodi, kamor svetloba skoraj ne prodre. Te bakterije je mogoče opaziti v blatnih usedlinah med plimovanjem, kjer pogosto tvorijo izrazite rožnate ali vijolične plasti tik pod zgornjimi zelenimi plastmi alg, ki živijo v blatu (z drugimi besedami, na samem vrhu anaerobne ali zmanjšane cone, kjer je je lahka, vendar malo kisika). V študiji japonskih jezer (Takahashi in Ichimura, 1968) je bilo izračunano, da delež fotosintetskih žveplovih bakterij v večini jezer predstavlja le 3-5 % celotne letne fotosintetske proizvodnje, v stoječih jezerih, bogatih s H2S, pa ta delež naraste na 25 %. Nasprotno, nežveplove fotosintetske bakterije so praviloma fakultativni aerobi (sposobni delovati v prisotnosti in odsotnosti kisika). V odsotnosti svetlobe se lahko, tako kot mnoge alge, obnašajo kot heterotrofi. Tako je lahko bakterijska fotosinteza uporabna v onesnaženih in evtrofnih vodah, zato se njeno preučevanje zdaj stopnjuje, ne more pa nadomestiti »prave« fotosinteze s sproščanjem kisika, od katerega je odvisno vse življenje na Zemlji.[...]

Prostoživeči diazotrofi so najbolj občutljivi na erozijo obdelovalnih površin. Na prvih stopnjah razgradnje se mehanizmi anaerobne fiksacije dušika hitro zavirajo zaradi zmanjšanja količine labilnega dela organske snovi (Khaziev, 1982; Khaziev, Bagautdinov, 1987). Diazotrofni bazen je izjemno občutljiv na ogljikov substrat. Obligatni anaerobi iz rodu Clostridium v ​​nasprotju z aerobnimi oblikami, ki delujejo na širok spekter C-spojin, vključno s huminskimi in fulvičnimi kislinami, uporabljajo ozek tok ogljikovih hidratov (Klevenskaya, 1974; Mishustin, Yemtsev, 1974). Raznolika sestava ogljikovih hidratov v černozemskih tleh Zahodne Sibirije (Klevenskaya, 1991) zagotavlja zadostno energijsko in trofično raven klostridij, kar prispeva k njihovi določeni prevladi v tleh, ki niso prizadeta zaradi erozije. Preoblikovanje mikrobne združbe se stopnjuje z razvojem erozije na pobočju južne ekspozicije, kjer je, kot je znano, v primerjavi s severnimi analogi debelina humusnega horizonta manjša in procesi mineralizacije organske snovi in ​​dušika so bolj intenzivni (Chuyan, Chuyan, 1993).[...]

Mikroflora digestorja nastane zaradi mikroorganizmov, ki vstopajo z odpadno vodo ali blatom. Po vrstni sestavi je biocenoza digestorjev veliko revnejša od aerobnih biocenoz, iz njih je izoliranih le okrog 50 vrst bakterij, ki so sposobne izvajati prvo stopnjo razgradnje kontaminantov - fazo tvorbe kisline. Poleg obveznih anaerobov se v digestorju nahajajo tudi fakultativni anaerobi. Skupno število bakterij v usedlini je od 1 do 15 mg/ml. Končni produkt fermentacijskega procesa te skupine mikroorganizmov so nižje maščobne kisline, ogljikov dioksid, amonijevi ioni, vodikov sulfid.[...]

OSKRBAVALNO OBMOČJE (voda) - obl. dotok atmosferskih padavin, površinske ali podzemne vode v vodonosnik (ST SEV 2086-80). RAZTALOM (voda) - regija. izpust podzemne vode na zemeljsko površje, v rezervoarje ali vodotoke, kot tudi njihov pretok v sosednje vodonosnike (ST SEV 2086-80). Glejte Razkladanje. Pogozdovanje - obnova ali ustvarjanje gozdov s setvijo semen lesnatih rastlin, sajenjem njihovih sadik ali spodbujanjem naravnega obnavljanja gozdov (na primer pri urejanju odlagališč odpadkov). Glej Pogozdovanje. OBLIGATNI ORGANIZEM [iz lat. oY aSh3 - obvezno] - organizem, ki je strogo specializiran za določeno vrsto prehrane, dihanja, okolja (monofagi, anaerobi itd.).[...]

Ti mikrobi so dobili ime po svoji sposobnosti izvajanja hitrih oscilatornih gibov (iz latinskega "vibrare" - nihati). Vibrioni so oblikovani kot kratke palice v obliki vejice. Po delitvi pogosto ostanejo na koncih prepleteni in tvorijo spirale. Ne morejo razgraditi vlaken. Veliko ljudi uporablja fenole in druge ciklične spojine. Dolžina posameznih vibrijev redko presega 10 mikronov, njihov premer pa je od 1 do 1,5 mikronov. Nekateri izmed njih so strogi anaerobi, drugi pa obvezni aerobi ali fakultativni anaerobi (rastejo v prisotnosti kisika in pri nizkih koncentracijah). To so predvsem saprofiti, razširjeni v onesnaženih rekah in jezerih našega planeta.[...]

Med biološko oksidacijo se pojavijo redoks reakcije, ki jih spremlja odstranitev vodikovih atomov iz nekaterih spojin (donorjev) in njegov prenos na druge (akceptorje) ali reakcije, povezane s prenosom elektronov od darovalca do akceptorja. Ti procesi se izvajajo s sodelovanjem encimov, ki spadajo v razred oksireduktaz. Dihalne procese, pri katerih je molekularni kisik sprejemnik vodika ali elektronov, imenujemo aerobni. Če so akceptorji druge anorganske ali organske spojine, se ta vrsta dihanja imenuje anaerobna. Glede na način dihanja ločimo dve skupini mikroorganizmov: aerobi (oksibiotične oblike), ki za dihanje potrebujejo kisik, in anaerobi (anoksibiotične oblike), ki se razvijejo v odsotnosti kisika. Med njima ni ostre razlike. Poleg strogih (obveznih) aerobov in anaerobov obstajajo mikroorganizmi, ki lahko živijo v prisotnosti kisika in brez njega. To so mikroaerofili, za katere je optimalna vsebnost kisika v zraku 0,5-1%, in fakultativni anaerobi. Tako je E. coli fakultativni anaerob.

A., ki umira v prisotnosti prostega kisika v okolju ... Velik medicinski slovar

Glej Anaerobni organizmi. Geološki slovar: v 2 zvezkih. M.: Nedra. Uredil K. N. Paffengoltz et al.. 1978 ... Geološka enciklopedija

Sodobna enciklopedija

- (anaerobni organizmi) so sposobni živeti v odsotnosti atmosferskega kisika; nekatere vrste bakterij, kvasovk, protozojev, črvov. Energijo za življenje dobimo z oksidacijo organskih, manj pogosto anorganskih snovi brez udeležbe prostih... ... Veliki enciklopedični slovar

Anaerobi- (iz grščine negativni delec, aer zrak in bios življenje), organizmi, ki so sposobni živeti in se razvijati brez prostega kisika; nekatere vrste bakterij, kvasovk, protozojev, črvov. Razvijajo se obvezni ali strogi anaerobi ... ... Ilustrirani enciklopedični slovar

Organizmi (večinoma prokarionti), ki lahko živijo brez prostega kisika v okolju. Obligate A. pridobivajo energijo kot posledica fermentacije (maslenokislinske bakterije itd.), anaerobnega dihanja (metanogeni, sulfat reducirajoče bakterije ... Mikrobiološki slovar

Ov, množina (enota anaerob, a; m.). Biol. Organizmi, ki lahko živijo in se razvijajo brez prostega kisika (prim. aerobi). ◁ Anaerobno, o, o. In te bakterije. Kakšna okužba. * * * anaerobi (anaerobni organizmi), sposobni življenja v odsotnosti... ... enciklopedični slovar

I Anaerobi (grško negativna predpona an + aēr zrak + b življenje) mikroorganizmi, ki se razvijejo v odsotnosti prostega kisika v svojem okolju. Najdeno v skoraj vseh vzorcih patološkega materiala, ko... ... Medicinska enciklopedija

Anaerobni organizmi, anaerobionti, anoksibionti (iz grščine negativni delec in aerobi), organizmi, ki lahko živijo in se razvijajo v odsotnosti prostega kisika in pridobivajo energijo za življenje s cepljenjem... ... Velika sovjetska enciklopedija

ANAEROBNI- (iz grščine negativni delec, aer zrak in bios življenje), organizmi, ki so sposobni živeti in se razmnoževati v odsotnosti atmosfere. kisik. Energijo za življenje pridobivajo s cepitvijo ch. prir. organsko snovi brez sodelovanja prostega kisika.... ... Veterinarski enciklopedični slovar