Что это такое анаэробные бактерии понятие, культивирование, инфекции

Облигатные и факультативные бактерии

В клетках бактерий фосфор присутствует в виде фосфатов (преимущественно фосфатов Сахаров) в составе нуклеотидов и нуклеозидов. Фосфор также входит в состав фосфолипидов различных мембран. Фосфаты играют особую роль в энергетическом обмене, расщеплении углеводов и в мембранном транспорте. Ферментативный синтез ряда биополимеров может начаться только после образования фосфорных эфиров исходных соединений (то есть после их фосфо-рилирования). Основной природный источник фосфора для бактерий — неорганические фосфаты и нуклеиновые кислоты. Они присутствуют в составе бульонов, в синтетические питательные среды их вносят дополнительно.

Сера входит в состав некоторых аминокислот (цистеин, метионин), витаминов (биотин, тиамин), пептидов (глутатион) и белков; участвует в синтетических процессах в восстановленном состоянии — в виде R-SH-групп, обладающих высокой реакционной способностью и легко дегидрирующих в R-S-S-R’-группы. Последние используются для образования более сложных соединений, соединённых дисульфидными (S-S) мостиками. Гидратирование этих соединений восстанавливает их и разрывает мостики. Подобные реакции имеют важное значение для регуляции окислительно-восстановительного потенциала в цитоплазме бактерий. Основной серосодержащий компонент бактериальной клетки — цистеин, в состав которого сера входит в виде тиоловой (-SH) группы. Так, сера в составе метионина, биотина, тиамина и глутатиона происходит из тиоловой группы цистеина. Хотя сера входит в состав аминокислот и белков в восстановленной форме, большинство бактерий утилизирует серу в форме сульфатов. Перевод окисленной серы из сульфат-иона в восстановленную форму в тиоловой группе известен как ассимиляционная сульфатредукция.

У значительно меньшего числа бактерий (например, анаэробных бактерий рода Desulfovibrio) происходит диссимиляционная сульфатредукция, при которой сульфаты, сульфиты или тиосульфаты используются как терминальные акцепторы электронов. При этом образуется сероводород (H2S), как продукт восстановления. Способность бактерий выделять сероводород применяют на практике как дифференциально-диагностический признак. Отдельные группы бактерий (например, серобактерии родов Beggiatoa, Thiothrix) могут окислять сероводород и элементную серу до сульфатов.

Кислород

Кислород, входящий в состав органических веществ бактерий, включается в них двояким путём: опосредованно (из молекул воды либо из С02) и непосредственно. Специальные ферменты — оксигеназы — включают кислород (О2-) в органические соединения непосредственно из молекулярного кислорода (02). Оксигеназы необходимы для разложения многих веществ (например, ароматических углеводородов), трудно поддающихся действию других ферментов. Многие бактерии удовлетворяют свои энергетические потребности за счёт дыхания, в процессе которого кислород выступает в качестве терминального акцептора электронов и протонов в дыхательной цепи. В соответствии с потребностями в молекулярном кислороде бактерии разделяют на пять основных групп.

Облигатные (строгие) аэробы способны получать энергию только путём дыхания и поэтому обязательно нуждаются в молекулярном кислороде. К строгим аэробам относят, например, представителей рода Pseudomonas.

Читайте также:  Изофра отзывы - Ринит - Первый независимый сайт отзывов России

Облигатные (строгие) анаэробы. Рост таких бактерий может быть остановлен даже при низком р02 (например, при 10″s атм), поскольку у них отсутствуют ферменты, расщепляющие токсические соединения кислорода (каталазы, супероксид дисмутазы). К облигатным анаэробам относят роды Bacteroides, Desulfovibrio.

Факультативные анаэробы растут как в присутствии, так и в отсутствии 02. К факультативным анаэробам относят энтеробактерии и многие дрожжи, способные переключаться с дыхания в присутствии 02 на брожение в отсутствии 02.

Аэротолерантные бактерии способны расти в присутствии атмосферного кислорода, но не использовать его в качестве источника энергии. Энергию аэротолерантные бактерии получают исключительно с помощью брожения (например, молочнокислые бактерии).

Микроаэрофильные бактерии хотя и нуждаются в кислороде для получения энергии, лучше растут при повышенном содержании С02, поэтому они также известны как «капнофильные микроорганизмы» [от грсч. kapnos, дым, + philos, любовь1. К микроаэрофилам относят большинство аэробных бактерий (например, бактерии родов Campylobacter и Helicobacter). Бактерии могут существовать в среде, содержащей кислород только при наличии толерантности к кислороду, которая связана со способностью бактериальных ферментов нейтрализовать токсичные соединения кислорода. В зависимости от количества электронов, одновременно переносимых на молекулу 02, образуются: ион пероксида 02 (образуется флавиновыми оксида-зами при переносе 2е»), супероксид-радикал (могут образовать ксантин оксидаза, альдегид ок-сидаза, НАДФН-оксидаза при переносе 1е-), и гидроксил-радикал (продукт реакции супероксид-радикала с перекисью водорода). В детоксикации реактивных кислородных радикалов участвуют супероксид дисмутаза, пероксидаза и каталаза.

Супероксид дисмутаза конвертирует супероксид-радикал (наиболее токсичный метаболит) в Н202. Фермент присутствует в аэробных и аэротолерантных бактериях. Катализа превращает Н202 в Н20 и 02 Фермент имеется у всех аэробных бактерий, но отсутствует у аэротолерантных организмов.

Строгие анаэробы обычно каталаза— и супероксиддисмутаза-отрицательны.

Пероксидаза. Из всех каталаза-отрицательных микроорганизмов лишь молочнокислые бактерии способны расти в присутствии воздуха. Их аэротолерантность связана со способностью накапливать пероксидазу. Фермент нейтрализует Н202 в реакции с глутатионом; при этом перекись водорода превращается в воду.

Обзор анаэробных бактерий (Overview of Anaerobic Bacteria)

, MD, FACP, Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University;

Maria T. Vazquez-Pertejo

, MD, Wellington Regional Medical Center

Данные бактерии могут быть классифицированы по их потребности в кислороде:

Факультативные анаэробы: аэробный или анаэробный рост при наличии или отсутствии кислорода

Микроаэрофильные анаэробы: требуется низкая концентрация кислорода (например, 5%) и, для многих, высокая концентрация углекислого газа (например, 10%); в анаэробных условиях растут очень плохо

Облигатные анаэробы: не способны к аэробному метаболизму, но в различной степени толерантны к кислороду

Облигатные анаэробы размножаются на участках с низким окислительно-восстановительным потенциалом (например, на некротических, деваскуляризованных тканях). Кислород является токсичным для них. Облигатные анаэробы были классифицированы на основании их толерантности к кислороду:

Строгие анаэробы: выдерживают только ≤ 0,5% кислорода

Умеренные анаэробы: выдерживают от 2 до 8% кислорода

Читайте также:  Седативные средства - бесплатный фармакологический справочник онлайн

Аэротолерантные анаэробы: переносят атмосферный кислород в течение ограниченного времени

Облигатные анаэробы, которые обычно вызывают инфекцию, могут переносить атмосферный кислород в течение по меньшей мере 8 ч, а часто до 72 ч.

Облигатные анаэробы являются главными компонентами нормальной микрофлоры слизистых оболочек, особенно ротовой полости, нижнего отдела ЖКТ и влагалища; эти анаэробы вызывают заболевание в том случае, когда нарушены нормальные барьеры слизистой оболочки.

Грамотрицательные анаэробы и некоторые из инфекций, которые они вызывают, подразделяются на:

Bacteroides (наиболее распространенные): интраабдоминальные инфекции

Fusobacterium: абсцессы, раневые и респираторные инфекции, инфекционные заболевания ЦНС

Porphyromonas: аспирационная пневмония и периодонтит

Prevotella: внутрибрюшные инфекции и инфекции мягкой ткани

Грамположительные анаэробы и некоторые из инфекций, которые они вызывают, подразделяются на:

ActinomycesАктиномицеты: инфекции головы, шеи, интраабдоминальные и тазовые инфекции, аспирационная пневмония (актиномикоз)

Клостридии: интраабдоминальные инфекции (например, клостридиальный некротизирующий энтерит), инфекции мягких тканей и газовая гангрена, вызываемые C. perfringens; пищевое отравление, вызываемое C. perfringens type A; ботулизм и младенческий ботулизм, вызываемые C. botulinum; столбняк, вызываемый C. tetani; а также C. difficile-ассоциированная диарея (псевдомембранозный колит)

Peptostreptococcus: инфекции полости рта, респираторные и интрабдоминальные инфекции

Propionibacterium:: инфекции, связанные с инородным телом (например, в шунте цереброспинальной жидкости, протезном суставе или кардиоустройстве)

Анаэробные инфекции, как правило, гноеродные и являются причиной формирования абсцессов и некроза тканей, а иногда септического тромбофлебита, газообразования, или того и другого. Многие анаэробы продуцируют разрушительные для тканей ферменты, так же как и некоторые из когда-либо известных мощнейших паралитических токсинов.

Как правило, в инфицированных тканях имеется несколько видов анаэробных бактерий; часто также присутствуют аэробы (смешанные анаэробные инфекции).

Признаками анаэробной инфекции являются:

Полимикробные результаты по грамокрашиванию или культуре бактерий

Газ в гное или зараженных тканях

Неприятный запах гноя или зараженных тканей

Некротические инфицированные ткани

Место инфекции около слизистой оболочки, для которой характерна анаэробная микрофлора

Обследование

Образцы для исследования на анаэробную культуру должны быть получены путем аспирации или биопсии обычно стерильных локусов. Доставка в лабораторию должна быть быстрой, а при транспортировке должна быть обеспечена бескислородная атмосфера с диоксидом углерода, водородом и азотом. Мазки лучше всего транспортируются в анаэробно стерилизованной, полутвердой среде, такой как транспортная среда Сary-Blair.

Была ли страница полезной?

Также интересно

Видео

Последнее

Компания MSD и Справочники MSD

Компания «Мерк энд Ко. Инкорпорейтед», Кенилворт, Нью-Джерси, США (известная под названием MSD за пределами США и Канады) является мировым лидером в области здравоохранения и работает над оздоровлением мира. От разработки новых терапевтических методов для лечения и профилактики заболеваний — до помощи нуждающимся людям, мы стремимся к улучшению здоровья и благосостояния во всем мире. Справочник был впервые опубликован в 1899 году в качестве общественной инициативы. Продолжателем дела этого замечательного ресурса является Справочник Merck Manual в США и Канаде и Справочник MSD Manual за пределами Северной Америки. Узнайте больше о наших обязательствах в рамках программы Глобальная база медицинских знаний.

  • О нас
  • Юридическая оговорка
  • Разрешение
  • Конфиденциальность
  • Условия использования
  • Лицензирование
  • Глобальная база медицинских знаний
  • Обратитесь к нам
  • Справочник по ветеринарии (только на английском языке)
Читайте также:  Гной в десне около зуба лечение, что делать если гноится десна в домашних условиях, как вытянуть и у

This site complies with the HONcode standard for trustworthy health information:
verify here.

Облигатный анаэроб — Obligate anaerobe

Облигатные анаэробы — это микроорганизмы, погибающие при нормальной концентрации кислорода в атмосфере (20,95% O 2 ). Устойчивость к кислороду варьируется между видами, некоторые из них способны выжить при содержании кислорода до 8%, другие теряют жизнеспособность, если концентрация кислорода не ниже 0,5%. Здесь необходимо провести важное различие между облигатными анаэробами и микроаэрофилами . Микроаэрофилы, как и облигатные анаэробы, повреждаются при нормальной концентрации кислорода в атмосфере. Однако микроаэрофилы метаболизируют энергию аэробно, а облигатные анаэробы — анаэробно. Поэтому микроаэрофилам для роста необходим кислород (обычно 2–10% O 2 ). Облигатных анаэробов нет.

Содержание

  • 1 Кислородная чувствительность
  • 2 Энергетический обмен
  • 3 Примеры
  • 4 Смотрите также
  • 5 Ссылки

Кислородная чувствительность

Кислородная чувствительность облигатных анаэробов объясняется рядом факторов:

    Поскольку молекулярный кислород содержит два неспаренных электрона на своей внешней орбитали , он легко восстанавливается до супероксида ( O —
    2 ) и перекись водорода ( H
    2 О
    2 ) внутри ячеек. Аэробные организмы вырабатывают супероксиддисмутазу и каталазу для детоксикации этих продуктов, но облигатные анаэробы производят эти ферменты в очень малых количествах или не вырабатывают вовсе. ( Считается, что вариабельность толерантности облигатных анаэробов к кислороду ( Энергетический обмен

Облигатные анаэробы метаболизируют энергию путем анаэробного дыхания или ферментации . При аэробном дыхании пируват, образующийся в результате гликолиза , превращается в ацетил-КоА . Затем это разрушается через цикл TCA и цепь переноса электронов . Анаэробное дыхание отличается от аэробного дыхания тем, что оно использует акцептор электронов, отличный от кислорода, в цепи переноса электронов. Примеры альтернативных акцепторов электронов включают сульфат , нитрат , железо , марганец , ртуть и монооксид углерода .

Ферментация отличается от анаэробного дыхания тем, что пируват, образующийся в результате гликолиза, расщепляется без участия цепи переноса электронов (то есть отсутствует окислительное фосфорилирование ). Существуют многочисленные пути ферментации, например, молочнокислая ферментация , смешанная кислотная ферментация , ферментация 2-3 бутандиолов .

Энергетический выход анаэробного дыхания и ферментации (то есть количество генерируемых молекул АТФ ) меньше, чем при аэробном дыхании. Вот почему факультативные анаэробы , которые могут метаболизировать энергию как аэробно, так и анаэробно, предпочтительно метаболизируют энергию аэробно. Это наблюдается при культивировании факультативных анаэробов в тиогликолятном бульоне .

Примеры

Примеры облигатно анаэробных бактериальных родов включают Actinomyces , Bacteroides , Clostridium , Fusobacterium , Peptostreptococcus , Porphyromonas , Prevotella , Propionibacterium и Veillonella . Виды Clostridium представляют собой бактерии, образующие эндоспоры , и могут выжить при атмосферных концентрациях кислорода в этой неактивной форме. Остальные перечисленные бактерии не образуют эндоспоры.

Примеры облигатно анаэробных грибов включают грибы рубца Neocallimastix , Piromonas и Sphaeromonas .

Ссылка на основную публикацию
Что такое; сальмонеллез; и с чем его едят! Муниципальное бюджетное учреждение здравоохранения; Горо
Сальмонеллёз Что такое сальмонеллёз? Сальмонеллёз – это острая кишечная инфекция, которая передается в большинстве случаев с пищей. Вызывают ее микробы...
Что такое нейротрансмиттеры и как они работают
Нервные окончания выделяют нейромедиатор 342-343 Ткани и органы. Нервная ткань Медиаторы нервной системы А. Нейромедиаторы и нейрогормоны Нервные клетки управляют...
Что такое олигозооспермия причины, диагностика, лечение — клиника АВА-ПЕТЕР
Олигозооспермия В наших клиниках Вы можете получить консультацию по направлениям: Олигозооспермия – это заболевание, характеризующееся пониженным количеством сперматозоидов в семенной...
Что творится в голове у больного раздвоением личности
Множественное расстройство личности Статья на тему множественное расстройство личности. Что такое расщепление личности, симптомы расщепления личности, а также лечение множественного...
Adblock detector