Aké procesy spôsobujú anaeróby. Anaeróbne baktérie - čo to je? Rozdiel medzi anaeróbmi a aeróbmi

Aeróbne organizmy sú tie organizmy, ktoré sú schopné žiť a vyvíjať sa len v prítomnosti voľného kyslíka v prostredí, ktorý využívajú ako oxidačné činidlo. Všetky rastliny, väčšina prvokov a mnohobunkových živočíchov, takmer všetky huby, teda prevažná väčšina známych druhov živých bytostí, patria k aeróbnym organizmom.

U zvierat sa život v neprítomnosti kyslíka (anaerobióza) vyskytuje ako sekundárna adaptácia. Aeróbne organizmy vykonávajú biologickú oxidáciu hlavne prostredníctvom bunkového dýchania. V súvislosti s tvorbou toxických produktov neúplnej redukcie kyslíka pri oxidácii majú aeróbne organizmy množstvo enzýmov (kataláza, superoxiddismutáza), ktoré zabezpečujú ich rozklad a chýbajú alebo zle fungujú v obligátnych anaeróboch, pre ktoré sa kyslík ukazuje ako toxický ako výsledok.

Dýchací reťazec je najrozmanitejší u baktérií, ktoré majú nielen cytochróm oxidázu, ale aj iné koncové oxidázy.

Osobitné miesto medzi aeróbnymi organizmami zaujímajú organizmy schopné fotosyntézy - sinice, riasy, cievnaté rastliny. Kyslík uvoľňovaný týmito organizmami zabezpečuje vývoj všetkých ostatných aeróbnych organizmov.

Organizmy, ktoré môžu rásť pri nízkych koncentráciách kyslíka (≤ 1 mg/l), sa nazývajú mikroaerofily.

Anaeróbne organizmy sú schopné žiť a rozvíjať sa v neprítomnosti voľného kyslíka v prostredí. Termín „anaeróby“ zaviedol Louis Pasteur, ktorý v roku 1861 objavil baktérie maslovej fermentácie. Sú distribuované hlavne medzi prokaryotmi. Ich metabolizmus je spôsobený potrebou používať iné oxidačné činidlá ako kyslík.

Mnohé anaeróbne organizmy, ktoré využívajú organickú hmotu (všetky eukaryoty, ktoré získavajú energiu z glykolýzy), vykonávajú odlišné typy fermentácia, pri ktorej vznikajú redukované zlúčeniny – alkoholy, mastné kyseliny.

Iné anaeróbne organizmy - denitrifikačné (niektoré redukujú oxid železitý), sírany redukujúce, metánotvorné baktérie - využívajú anorganické oxidanty: dusičnany, zlúčeniny síry, CO 2.

Anaeróbne baktérie sú rozdelené do skupín maslových atď. podľa hlavného produktu výmeny. Špeciálnu skupinu anaeróbov tvoria fototrofné baktérie.

Vo vzťahu k O 2 sa anaeróbne baktérie delia na dlhopisy, ktorí ho nemôžu použiť na výmenu, a voliteľné(napríklad denitrifikácia), ktorá môže prejsť z anaeróby do rastu v prostredí s O 2 .

Na jednotku biomasy tvoria anaeróbne organizmy veľa redukovaných zlúčenín, ktorých sú hlavnými producentmi v biosfére.

Postupnosť tvorby redukovaných produktov (N 2, Fe 2+, H 2 S, CH 4) pozorovaná pri prechode do anaebiózy napríklad v dnových sedimentoch je určená energetickým výťažkom zodpovedajúcich reakcií.

Anaeróbne organizmy sa vyvíjajú v podmienkach, keď je O 2 úplne využitý aeróbnymi organizmami, napríklad v odpadových vodách a kaloch.

Vplyv množstva rozpusteného kyslíka na druhové zloženie a abundanciu hydrobiontov.

Stupeň nasýtenia vody kyslíkom je nepriamo úmerný jej teplote. Koncentrácia rozpusteného O 2 v povrchových vodách sa pohybuje od 0 do 14 mg/l a podlieha výrazným sezónnym a denným výkyvom, ktoré závisia najmä od pomerov intenzitu procesov jeho výroby a spotreby.

V prípade vysokej intenzity fotosyntézy môže byť voda výrazne presýtená O 2 (20 mg/l a viac). AT vodné prostredie kyslík je limitujúcim faktorom. O 2 je v atmosfére 21 % (objemových) a asi 35 % všetkých plynov rozpustených vo vode. Jeho rozpustnosť v morskej vode je 80% rozpustnosti v sladkej vode. Distribúcia kyslíka v nádrži závisí od teploty, pohybu vrstiev vody, ako aj od povahy a počtu organizmov v nej žijúcich.

Odolnosť vodných živočíchov na nízky obsah kyslíka v odlišné typy nie je to to isté. Medzi rybami boli stanovené štyri skupiny podľa ich vzťahu k množstvu rozpusteného kyslíka:

1) 7 - 11 mg / l - pstruh, mieň, miecha;

2) 5 - 7 mg / l - lipeň, jalovec, jelca, mník;

3) 4 mg/l - plotica, ropucha;

4) 0,5 mg / l - kapor, lieň.

Niektoré druhy organizmov sa prispôsobili sezónnym rytmom v spotrebe O 2 súvisiacej s životnými podmienkami.

U kôrovcov Gammarus Linnaeus sa teda zistilo, že intenzita dýchacích procesov stúpa s teplotou a mení sa v priebehu roka.

U živočíchov žijúcich na miestach chudobných na kyslík (pobrežný kal, spodný kal) sa našli dýchacie pigmenty, ktoré slúžia ako zásoba kyslíka.

Tieto druhy sú schopné prežiť prechodom k pomalému životu, k anaerobióze alebo vďaka tomu, že majú d-hemoglobín, ktorý má vysokú afinitu ku kyslíku (dafnie, máloštetinavce, mnohoštetinavce, niektoré lamelárne mäkkýše).

Iné vodné bezstavovce stúpajú na povrch, aby sa dostali na vzduch. Ide o dospelých chrobákov plávajúcich a vodných chrobákov, hladkosrsté ryby, vodné škorpióny a vodné ploštice, ulitníky a slimáky (ulitníky). Niektoré chrobáky sa obklopujú vzduchovou bublinou držanou vlasom a hmyz môže využívať vzduch z dýchacích ciest vodných rastlín.

Organizmy, ktoré sú schopné získavať energiu v neprítomnosti kyslíka, sa nazývajú anaeróby. Okrem toho skupina anaeróbov zahŕňa mikroorganizmy (prvky a skupina prokaryotov) a makroorganizmy, ktoré zahŕňajú niektoré riasy, huby, zvieratá a rastliny. V našom článku sa bližšie pozrieme na anaeróbne baktérie, ktoré sa používajú na čistenie odpadových vôd v miestnych čistiarňach odpadových vôd. Keďže spolu s nimi možno v čistiarňach odpadových vôd použiť aj aeróbne mikroorganizmy, porovnáme tieto baktérie.

Čo sú anaeróby, prišli sme na to. Teraz stojí za to pochopiť, na aké typy sú rozdelené. V mikrobiológii sa pre anaeróby používa nasledujúca klasifikačná tabuľka:

• Fakultatívne mikroorganizmy. Fakultatívne anaeróbne baktérie sa nazývajú baktérie, ktoré môžu zmeniť svoju metabolickú dráhu, to znamená, že sú schopné zmeniť dýchanie z anaeróbneho na aeróbne a naopak. Dá sa tvrdiť, že žijú fakultatívne.
• Kapneistickí predstavitelia skupiny schopný žiť len v prostredí s znížený obsah kyslík a vysoký obsah oxid uhličitý.
• Stredne prísne organizmy môže prežiť v prostredí obsahujúcom molekulárny kyslík. Nedokážu sa tu však rozmnožovať. Makroaerofily môžu prežiť a množiť sa v prostredí so zníženým parciálnym tlakom kyslíka.
• Aerotolerantné mikroorganizmy sa líšia tým, že nemôžu žiť fakultatívne, to znamená, že nie sú schopné prejsť z anaeróbneho dýchania na aeróbne. Avšak zo skupiny nepovinné anaeróbne mikroorganizmy líšia sa tým, že v prostredí s molekulárnym kyslíkom nezahynú. Do tejto skupiny patrí väčšina maslových baktérií a niektoré typy mikroorganizmov kyseliny mliečnej.
• obligátne baktérie rýchlo zahynú v prostredí obsahujúcom molekulárny kyslík. Sú schopní žiť iba v podmienkach úplnej izolácie od nej. Do tejto skupiny patria nálevníky, bičíkovce, niektoré druhy baktérií a kvasiniek.

Vplyv kyslíka na baktérie

Akékoľvek prostredie obsahujúce kyslík agresívne ovplyvňuje organické formy života. Ide o to, že v procese života rôznych foriem života alebo vplyvom určitých typov ionizujúceho žiarenia vznikajú reaktívne formy kyslíka, ktoré sú v porovnaní s molekulárnymi látkami toxickejšie.

Hlavným určujúcim faktorom pre prežitie živého organizmu v kyslíkovom prostredí je prítomnosť antioxidantu funkčný systém ktorý je schopný eliminovať. Zvyčajne také ochranné funkcie poskytované jedným alebo viacerými enzýmami:

• cytochróm;
• kataláza;
• superoxiddismutáza.

Zároveň niektoré anaeróbne baktérie fakultatívneho druhu obsahujú iba jeden typ enzýmu - cytochróm. Aeróbne mikroorganizmy majú až tri cytochrómy, takže sa cítia skvele v kyslíkovom prostredí. A obligátne anaeróby vôbec neobsahujú cytochróm.

Niektoré anaeróbne organizmy však dokážu pôsobiť na svoje prostredie a vytvárať preň vhodný redoxný potenciál. Napríklad určité mikroorganizmy pred rozmnožovaním znižujú kyslosť prostredia z 25 na 1 alebo 5. To im umožňuje chrániť sa špeciálnou bariérou. A aerotolerantné anaeróbne organizmy, ktoré v priebehu svojho života uvoľňujú peroxid vodíka, môžu zvýšiť kyslosť prostredia.

Dôležité: na zabezpečenie dodatočnej antioxidačnej ochrany baktérie syntetizujú alebo akumulujú antioxidanty s nízkou molekulovou hmotnosťou, medzi ktoré patria vitamíny A, E a C, ako aj citrónová a iné typy kyselín.

Ako anaeróby získavajú energiu?

1. Niektoré mikroorganizmy získavajú energiu katabolizmom rôznych zlúčenín aminokyselín, ako sú proteíny a peptidy, ako aj samotných aminokyselín. Typicky sa tento proces uvoľňovania energie nazýva hniloba. A samotné prostredie, pri výmene ktorého sa pozorujú mnohé procesy katabolizmu zlúčenín aminokyselín a samotných aminokyselín, sa nazýva hnilobné prostredie.
2. Iné anaeróbne baktérie sú schopné rozkladať hexózy (glukózu). V tomto prípade je možné použiť rôzne metódy delenia:
   • glykolýza. Po nej dochádza v prostredí k fermentačným procesom;
   • oxidačná dráha;
   • Entner-Doudoroffove reakcie, ktoré prebiehajú za podmienok kyseliny manánovej, hexurónovej alebo glukónovej.

V tomto prípade môžu glykolýzu používať iba anaeróbni zástupcovia. Môže sa rozdeliť na niekoľko typov fermentácie v závislosti od produktov, ktoré sa tvoria po reakcii:

• alkoholové kvasenie;
• mliečna fermentácia;
• typ enterobaktérií kyselina mravčia;
• maslová fermentácia;
• reakcia kyseliny propiónovej;
• procesy s uvoľňovaním molekulárneho kyslíka;
• fermentácia metánu (používa sa v septikoch).

Vlastnosti anaeróbov pre septik

Anaeróbne septiky využívajú mikroorganizmy, ktoré sú schopné spracovať odpadovú vodu bez kyslíka. Spravidla sa v oddelení, kde sa nachádzajú anaeróby, procesy rozpadu odpadových vôd výrazne zrýchľujú. V dôsledku tohto procesu padajú pevné zlúčeniny na dno vo forme sedimentu. Kvapalná zložka odpadovej vody sa zároveň kvalitatívne čistí od rôznych organických nečistôt.

Počas života týchto baktérií veľké množstvo tuhé zlúčeniny. Všetky sa usadzujú na dne miestnej čističky, preto potrebuje pravidelné čistenie. Ak sa čistenie neuskutoční včas, potom môže byť efektívna a dobre koordinovaná prevádzka čistiarne úplne narušená a vyradená z činnosti.

Pozor: sediment získaný po čistení septiku by sa nemal používať ako hnojivo, pretože obsahuje škodlivé mikroorganizmy schopný spôsobiť škodu životné prostredie.

Keďže anaeróbni zástupcovia baktérií pri svojej životnej činnosti produkujú metán, musia byť čistiarne, ktoré pracujú s využitím týchto organizmov, vybavené účinným ventilačným systémom. Inak zlý zápach schopné poškodiť okolitý vzduch.

Dôležité: účinnosť čistenia odpadových vôd pomocou anaeróbov je len 60-70%.

Nevýhody použitia anaeróbov v septikoch

Anaeróbni zástupcovia baktérií, ktoré sú súčasťou rôznych biologických produktov pre septiky, majú tieto nevýhody:

1. Odpad, ktorý vzniká po spracovaní splaškových vôd baktériami, nie je vhodný na hnojenie pôdy kvôli obsahu škodlivých mikroorganizmov v nich.
2. Keďže počas života anaeróbov vzniká veľké množstvo hustého sedimentu, jeho odstraňovanie sa musí vykonávať pravidelne. Ak to chcete urobiť, budete musieť zavolať vysávače.
3. Čistenie odpadových vôd pomocou anaeróbnych baktérií nie je úplné, ale len maximálne 70 percent.
4. Čistiareň odpadových vôd pracujúca s týmito baktériami môže vydávať veľmi nepríjemný zápach, ktorý je spôsobený tým, že tieto mikroorganizmy počas svojho života uvoľňujú metán.

Rozdiel medzi anaeróbmi a aeróbmi

Hlavným rozdielom medzi aeróbmi a anaeróbmi je to, že prvé z nich sú schopné žiť a rozmnožovať sa v podmienkach s vysokým obsahom kyslíka. Preto sú takéto septiky nevyhnutne vybavené kompresorom a prevzdušňovačom na čerpanie vzduchu. Tieto miestne čistiarne odpadových vôd spravidla nevydávajú taký nepríjemný zápach.

Naproti tomu anaeróbni zástupcovia (ako ukazuje tabuľka mikrobiológie opísaná vyššie) kyslík nepotrebujú. Navyše, niektoré z ich druhov sú schopné zomrieť vysoký obsah túto látku. Preto takéto septiky nevyžadujú čerpanie vzduchu. Pre nich je dôležité len odstránenie vznikajúceho metánu.

Ďalším rozdielom je množstvo vytvoreného sedimentu. V systémoch s aeróbmi je množstvo kalu oveľa menšie, takže čistenie konštrukcie sa môže vykonávať oveľa menej často. Okrem toho je možné vyčistiť septik bez privolania vysávačov. Na odstránenie hustého sedimentu z prvej komory si môžete vziať obyčajnú sieťku a na odčerpanie aktivovaného kalu vytvoreného v poslednej komore stačí použiť drenážne čerpadlo. Okrem toho je možné aktivovaný kal z čistiarne pomocou aeróbov použiť na hnojenie pôdy.

anaeróbne organizmy

Aeróbne a anaeróbne baktérie sú predbežne identifikované v tekutom živnom médiu pomocou gradientu koncentrácie O2:
1. Obligátne aeróbne baktérie (náročné na kyslík). väčšinou zhromaždené v hornej časti trubice, aby absorbovali maximálne množstvo kyslíka. (Výnimka: mykobaktérie - rast filmu na povrchu v dôsledku voskovo-lipidovej membrány.)
2. Obligátne anaeróbne baktérie sa zhromažďujú na dne, aby sa vyhli kyslíku (alebo nerástli).
3. Voliteľné baktérie sa zhromažďujú hlavne v hornej časti (čo je výhodnejšie ako glykolýza), ale možno ich nájsť v celom médiu, pretože nezávisia od O 2 .
4. Mikroaerofily sa zhromažďujú v hornej časti trubice, ale ich optimum je nízka koncentrácia kyslíka.
5. Aerotolerantný anaeróby nereagujú na koncentrácie kyslíka a sú rovnomerne rozložené v skúmavke.

Anaeróby- organizmy, ktoré prijímajú energiu v neprítomnosti prístupu kyslíka fosforyláciou substrátu, môžu byť konečné produkty neúplnej oxidácie substrátu oxidované na produkciu väčšieho množstva energie vo forme ATP v prítomnosti konečného akceptora protónov organizmami, ktoré vykonávajú oxidáciu fosforylácia.

Anaeróby predstavujú rozsiahlu skupinu organizmov na mikro aj makro úrovni:

• anaeróbne mikroorganizmy- rozsiahla skupina prokaryotov a niektorých prvokov.
• makroorganizmy - huby, riasy, rastliny a niektoré živočíchy (trieda foraminifera, väčšina helmintov (trieda motolíc, pásomnice, škrkavky (napríklad ascaris)).

Okrem toho hrá anaeróbna oxidácia glukózy dôležitú úlohu v práci priečne pruhovaných svalov zvierat a ľudí (najmä v stave tkanivovej hypoxie).

Klasifikácia anaeróbov

Podľa klasifikácie stanovenej v mikrobiológii existujú:

• Fakultatívne anaeróby
• Kapneistické anaeróby a mikroaerofily
• Aerotolerantné anaeróby
• Stredne prísni anaeróbi
• povinných anaeróbov

Ak je organizmus schopný prejsť z jednej metabolickej dráhy na druhú (napríklad z anaeróbneho dýchania na aeróbne dýchanie a naopak), potom sa podmienečne označuje ako fakultatívne anaeróby .

Do roku 1991 sa trieda rozlišovala v mikrobiológii kapneistické anaeróby vyžadujúce nízku koncentráciu kyslíka a zvýšenú koncentráciu oxidu uhličitého (typ hovädzieho dobytka Brucella - B. abortus)

Stredne prísny anaeróbny organizmus prežíva v prostredí s molekulárnym O 2, ale nerozmnožuje sa. Mikroaerofily sú schopné prežiť a množiť sa v prostredí s nízkym parciálnym tlakom O 2 .

Ak organizmus nie je schopný „prepnúť“ z anaeróbneho na aeróbne dýchanie, ale v prítomnosti molekulárneho kyslíka neumiera, potom patrí do skupiny aerotolerantné anaeróby. Napríklad kyselina mliečna a mnohé maslové baktérie

povinný anaeróby v prítomnosti molekulárneho kyslíka O 2 zomierajú - napríklad zástupcovia rodu baktérie a archaea: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, metanobaktérie). Takéto anaeróby neustále žijú v prostredí bez kyslíka. Obligátne anaeróby zahŕňajú niektoré baktérie, kvasinky, bičíkovce a nálevníky.

Toxicita kyslíka a jeho formy pre anaeróbne organizmy

Prostredie bohaté na kyslík je agresívne voči organickým formám života. Je to spôsobené tvorbou reaktívnych foriem kyslíka v priebehu života alebo vplyvom rôznych foriem ionizujúceho žiarenia, ktoré sú oveľa toxickejšie ako molekulárny kyslík O 2 . Faktor, ktorý určuje životaschopnosť organizmu v kyslíkovom prostredí, je prítomnosť funkčného antioxidačného systému schopného eliminovať: superoxidový anión (O 2 -), peroxid vodíka (H 2 O 2), singletový kyslík (O .) a aj molekulárny kyslík ( O 2) z vnútorného prostredia tela. Najčastejšie je takáto ochrana poskytovaná jedným alebo viacerými enzýmami:

• superoxiddismutáza eliminujúca superoxidový anión (O 2 -) bez energetického prínosu pre telo
• kataláza, eliminujúca peroxid vodíka (H 2 O 2) bez energetického prínosu pre telo
• cytochróm- enzým zodpovedný za prenos elektrónov z NAD H na O 2. Tento proces poskytuje telu významný energetický prínos.

Aeróbne organizmy obsahujú najčastejšie tri cytochrómy, fakultatívne anaeróby - jeden alebo dva, obligátne anaeróby cytochrómy neobsahujú.

Anaeróbne mikroorganizmy môžu aktívne ovplyvňovať prostredie, čím vytvárajú vhodný redoxný potenciál prostredia (napr. Cl.perfringens). Niektoré naočkované kultúry anaeróbnych mikroorganizmov skôr, ako sa začnú množiť, znížia pH 2 0 z hodnoty na , pričom sa chránia redukčnou bariérou, iné – aerotolerantné – produkujú počas svojej životnej činnosti peroxid vodíka, čím zvyšujú pH 2 0.

Glykolýza je zároveň charakteristická len pre anaeróby, ktoré v závislosti od konečné produkty reakcie sú rozdelené do niekoľkých typov fermentácie:

• mliečna fermentácia Lactobacillus ,Streptococcus , Bifidobacterium, ako aj niektoré tkanivá mnohobunkových živočíchov a ľudí.
• alkoholová fermentácia - sacharomycetes, candida (organizmy z ríše húb)
• kyselina mravčia - rodina enterobaktérií
• maslová – niektoré druhy klostrídií
• kyselina propiónová - propionobaktérie (napr. Propionibacterium acnes)
• fermentácia s uvoľňovaním molekulárneho vodíka - niektoré druhy Clostridium, Stickland fermentácia
• metánová fermentácia - napr. metanobaktérie

V dôsledku rozkladu glukózy sa spotrebujú 2 molekuly a syntetizujú sa 4 molekuly ATP. Celkový výťažok ATP je teda 2 molekuly ATP a 2 molekuly NAD·H2. Pyruvát získaný počas reakcie bunka využíva rôznymi spôsobmi v závislosti od typu fermentácie, ktorá nasleduje.

Antagonizmus fermentácie a rozkladu

V procese evolúcie sa vytvoril a upevnil biologický antagonizmus fermentačnej a hnilobnej mikroflóry:

Rozklad sacharidov mikroorganizmami je sprevádzaný výrazným úbytkom prostredia, zatiaľ čo rozklad bielkovín a aminokyselín je sprevádzaný nárastom (alkalinizáciou). Adaptácia každého z organizmov na určitú reakciu prostredia zohráva v prírode a ľudskom živote dôležitú úlohu, napríklad vďaka fermentačným procesom sa predchádza hnilobe siláže, fermentovanej zeleniny, mliečnych výrobkov.

Pestovanie anaeróbnych organizmov

Schématická izolácia čistej kultúry anaeróbov

Kultivácia anaeróbnych organizmov je predovšetkým úlohou mikrobiológie.

Na pestovanie anaeróbov sa používajú špeciálne metódy, ktorých podstatou je odstrániť vzduch alebo ho nahradiť špecializovanou zmesou plynov (alebo inertnými plynmi) v utesnených termostatoch. - anaerostaty .

Ďalším spôsobom pestovania anaeróbov (najčastejšie mikroorganizmov) na živných pôdach je pridávanie redukčných látok (glukóza, sodná soľ kyseliny mravčej a pod.), ktoré znižujú redoxný potenciál.

Bežné rastové médiá pre anaeróbne organizmy

Pre všeobecné prostredie Wilson - Blair základom je agar-agar s prídavkom glukózy, siričitanu sodného a chloridu železnatého. Klostrídie tvoria čierne kolónie na tomto médiu redukciou siričitanu na sulfidový anión, ktorý sa spája s katiónmi železa (II) za vzniku čiernej soli. Na tomto médiu sa v hĺbke agarového stĺpca spravidla objavujú čierne kolónie.

streda Kitta - Tarozzi pozostáva z mäsovo-peptónového vývaru, 0,5% glukózy a kúskov pečene resp mleté ​​mäso absorbovať kyslík z prostredia. Pred výsevom sa médium zahrieva vo vriacom vodnom kúpeli počas 20-30 minút, aby sa z média odstránil vzduch. Po zasiatí sa živné médium ihneď naplní vrstvou parafínu alebo parafínového oleja, aby sa izolovalo od prístupu kyslíka.

Všeobecné kultivačné metódy pre anaeróbne organizmy

Gaspack- systém chemicky zabezpečuje stálosť zmesi plynov prijateľnú pre rast väčšiny anaeróbnych mikroorganizmov. V uzavretej nádobe voda reaguje s borohydridom sodným a tabletami hydrogénuhličitanu sodného za vzniku vodíka a oxidu uhličitého. Vodík potom reaguje s kyslíkom plynnej zmesi na paládiovom katalyzátore za vzniku vody, ktorá už znovu reaguje s hydrolýzou borohydridu.

Túto metódu navrhli Brewer a Olgaer v roku 1965. Vývojári predstavili jednorazové vrecko generujúce vodík, ktoré bolo neskôr vylepšené na vrecúška generujúce oxid uhličitý s vnútorným katalyzátorom.

Zeisslerova metóda používa sa na izoláciu čistých kultúr spórotvorných anaeróbov. Za týmto účelom naočkujte médium Kitt-Tarozzi, zohrejte ho 20 minút na 80 ° C (na zničenie vegetatívnej formy), nalejte médium vazelínový olej a inkubuje sa 24 hodín v termostate. Potom sa uskutoční naočkovanie na cukrovo-krvný agar, aby sa získali čisté kultúry. Po 24-hodinovej kultivácii sa skúmajú kolónie záujmu - subkultivujú sa na Kitt-Tarozziho médiu (s následnou kontrolou čistoty izolovanej kultúry).

Fortnerova metóda

Fortnerova metóda- očkovanie sa robí na Petriho miske so zhrubnutou vrstvou média, rozdelenej na polovicu úzkou drážkou vyrezanou v agare. Jedna polovica je naočkovaná kultúrou aeróbnych baktérií, druhá polovica je naočkovaná anaeróbnymi baktériami. Okraje pohára sú naplnené parafínom a inkubované v termostate. Spočiatku sa pozoruje rast aeróbnej mikroflóry a potom (po absorpcii kyslíka) sa rast aeróbnej mikroflóry náhle zastaví a začne rast anaeróbnej mikroflóry.

Weinbergova metóda používané na získanie čistých kultúr obligátnych anaeróbov. Kultúry pestované na médiu Kitta-Tarozzi sa prenesú do cukrového bujónu. Potom sa pomocou jednorazovej Pasteurovej pipety materiál prenesie do úzkych skúmaviek (skúmavky Vignal) s cukrovým mäsovo-peptónovým agarom, pričom sa pipeta ponorí na dno skúmavky. Naočkované skúmavky sa rýchlo ochladzujú, čo umožňuje fixáciu bakteriálneho materiálu v hrúbke vytvrdnutého agaru. Skúmavky sa inkubujú v termostate a potom sa skúmajú rastúce kolónie. Keď sa nájde záujmová kolónia, urobí sa na jej mieste rez, materiál sa rýchlo odoberie a naočkuje na médium Kitta-Tarozzi (s následnou kontrolou čistoty izolovanej kultúry).

Peretzova metóda

Peretzova metóda- do roztopeného a vychladnutého cukrového agaru sa vloží kultúra baktérií a naleje sa pod sklo umiestnené na korkových tyčinkách (alebo úlomkoch zápaliek) v Petriho miske. Metóda je najmenej spoľahlivá zo všetkých, ale jej použitie je celkom jednoduché.

Diferenciálne - diagnostické živné pôdy

• prostredia gissa("pestrý riadok")
• streda Ressel(Russell)
• streda Ploskireva alebo baktoagar "Zh"
• Bizmutový sulfitový agar

Syčanie médií: Do 1% peptónovej vody pridajte 0,5% roztok určitého uhľohydrátu (glukóza, laktóza, maltóza, manitol, sacharóza atď.) a Andredeho acidobázický indikátor, nalejte do skúmaviek, do ktorých sa umiestni plavák na zachytávanie plynov. produkty vznikajúce pri rozklade uhľovodíkov.

Resselova streda(Russell) sa používa na štúdium biochemických vlastností enterobaktérií (Shigella, Salmonella). Obsahuje výživný agar-agar, laktózu, glukózu a indikátor (brómtymolovú modrú). Farba média je trávovo zelená. Zvyčajne sa pripravuje v 5 ml skúmavkách so skoseným povrchom. Výsev sa vykonáva vstrekovaním do hĺbky stĺpa a ťahom po skosenej ploche.

Streda Ploskirev(baktoagar Zh) je diferenciálne diagnostické a selektívne médium, pretože inhibuje rast mnohých mikroorganizmov a podporuje rast patogénnych baktérií (patogénov brušný týfus paratýfus, úplavica). Baktérie negatívne na laktózu tvoria na tomto médiu bezfarebné kolónie, zatiaľ čo baktérie pozitívne na laktózu tvoria červené kolónie. Medium obsahuje agar, laktózu, brilantnú zeleň, žlčové soli, minerálne soli, indikátor (neutrálna červená).

Bizmutový sulfitový agar Určené na izoláciu salmonely čistej forme z infikovaného materiálu. Obsahuje tryptický digest, glukózu, rastové faktory salmonely, brilantnú zeleň a agar. Rozdielne vlastnosti média sú založené na schopnosti Salmonella produkovať sírovodík, na ich odolnosti voči prítomnosti sulfidu, brilantnej zelene a citrátu bizmutitého. Kolónie sú označené čiernou farbou sulfidu bizmutu (technika je podobná médiu Wilson - Blair).

Metabolizmus anaeróbnych organizmov

Metabolizmus anaeróbnych organizmov má niekoľko odlišných podskupín:

Anaeróbny energetický metabolizmus v tkanivách človek a zvierat

Anaeróbna a aeróbna produkcia energie v ľudských tkanivách

Niektoré tkanivá zvierat a ľudí sa vyznačujú zvýšenou odolnosťou voči hypoxii (najmä svalové tkanivo). AT normálnych podmienkach K syntéze ATP dochádza aeróbne a pri intenzívnej svalovej aktivite, kedy je sťažený prísun kyslíka do svalov, v stave hypoxie, ako aj pri zápalových reakciách v tkanivách dominujú anaeróbne mechanizmy regenerácie ATP. V kostrových svaloch boli identifikované 3 typy anaeróbnych a len jedna aeróbna dráha regenerácie ATP.

3 typy anaeróbnej dráhy syntézy ATP

Anaeróbne zahŕňajú:

• Mechanizmus kreatínfosfatázy (fosfogénny alebo alaktátový) - refosforylácia medzi kreatínfosfátom a ADP
• Myokináza - syntéza (inak resyntéza) ATP v reakcii transfosforylácie 2 molekúl ADP (adenylátcyklázy)
• Glykolytické – anaeróbne odbúravanie zásob glukózy alebo glykogénu v krvi, končiace tvorbou

Anaeróby ja Anaeróby (grécka negatívna predpona an- + aēr + b život)

mikroorganizmy, ktoré sa vyvíjajú v neprítomnosti voľného kyslíka v ich prostredí. Nachádzajú sa takmer vo všetkých vzorkách patologického materiálu pri rôznych purulentno-zápalových ochoreniach, sú podmienene patogénne, niekedy patogénne. Rozlišujte fakultatívne a povinné A. Fakultatívne A. sú schopné existovať a množiť sa tak v kyslíku, ako aj v prostredí bez kyslíka. Patria sem coli, Yersinia, Streptococcus a ďalšie baktérie .

Obligátne A. hynú v prítomnosti voľného kyslíka v prostredí. Delia sa na dve skupiny: tie, ktoré sa tvoria, čiže klostrídie, a baktérie, ktoré netvoria spóry, čiže takzvané neklostridiové anaeróby. Medzi klostrídiami sú pôvodcovia anaeróbnych klostrídiových infekcií - botulizmus, klostrídiové infekcia rany, tetanus. Neklostridiové A. zahŕňajú gramnegatívne a grampozitívne tyčinkovité resp guľovitý tvar:, fusobaktérie, veillonella, peptokoky, peptostreptokoky, propionibaktérie, eubaktérie atď. Neklostridiové A. sú neoddeliteľnou súčasťou normálna mikroflóraľudí a zvierat, no zároveň zohrávajú významnú úlohu pri vzniku takých hnisavo-zápalových procesov, akými sú abscesy pľúc a mozgu, pleurálny empyém, flegmóna maxilofaciálnej oblasti, zápal stredného ucha a pod. Väčšina anaeróbnych infekcií (Anaeróbna infekcia ) , spôsobené neklostridiovými anaeróbmi, označuje endogénne a vyvíja sa hlavne so znížením odolnosti organizmu v dôsledku toho, chirurgická intervencia, chladenie, zhoršená imunita.

Hlavnou časťou klinicky významných A. sú bakteroidy a fuzobaktérie, peptostreptokoky a spórové grampozitívne tyčinky. Bakteroidy predstavujú asi polovicu hnisavých zápalových procesov spôsobených anaeróbnymi baktériami.

Bibliografia: Laboratórne metódy výskum na klinike, vyd. V.V. Menšikov. M., 1987.

II Anaeróby (An- +, syn. anaeróbne)

1) v bakteriológii - mikroorganizmy, ktoré môžu existovať a množiť sa v neprítomnosti voľného kyslíka v prostredí;

Anaeróby sú povinné- A., umierajúci v prítomnosti voľného kyslíka v prostredí.

Anaeróbne fakultatívne- A., schopný existovať a množiť sa v neprítomnosti aj v prítomnosti voľného kyslíka v prostredí.

1. Malá lekárska encyklopédia. - M.: Lekárska encyklopédia. 1991-96 2. Najprv zdravotná starostlivosť. - M.: Veľká ruská encyklopédia. 1994 3. encyklopedický slovník lekárske termíny. - M.: Sovietska encyklopédia. - 1982-1984.

Pozrite sa, čo sú „Anaeróby“ v iných slovníkoch:

Moderná encyklopédia

- (anaeróbne organizmy) sú schopné žiť v neprítomnosti vzdušného kyslíka; niektoré druhy baktérií, kvasinky, prvoky, červy. Energia pre život sa získava oxidáciou organických, menej často anorganických látok bez účasti voľných ... ... Veľký encyklopedický slovník

- (gr.). Baktérie a podobné nižšie živočíchy, schopné žiť len s úplná absencia vzdušný kyslík. Slovník cudzie slová zahrnuté v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. anaeróby (pozri anaerobióza) inak anaerobionty, ... ... Slovník cudzích slov ruského jazyka

Anaeróby- (z gréčtiny negatívna častica, vzduch vzduch a bios život), organizmy, ktoré môžu žiť a rozvíjať sa v neprítomnosti voľného kyslíka; niektoré druhy baktérií, kvasinky, prvoky, červy. Vyvíjajú sa povinné alebo prísne anaeróby ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

- (z ..., ... a aeróbov), organizmy (mikroorganizmy, mäkkýše atď.), ktoré môžu žiť a rozvíjať sa v prostredí bez kyslíka. Termín zaviedol L. Pasteur (1861), ktorý objavil baktérie maslovej fermentácie. Ekologický encyklopedický slovník ... ... Ekologický slovník

Organizmy (hlavne prokaryoty), ktoré môžu žiť v neprítomnosti voľného kyslíka v prostredí. Obligátne A. prijímajú energiu v dôsledku fermentácie (baktérie kyseliny maslovej a pod.), anaeróbneho dýchania (metanogény, baktérie redukujúce sírany ... Mikrobiologický slovník

Skr. názov anaeróbne organizmy. Geologický slovník: v 2 zväzkoch. M.: Nedra. Editoval K. N. Paffengolts a kol., 1978 ... Geologická encyklopédia

ANAERÓBNY- (z gréčtiny negatívny častý, vzdušný vzduch a bios život), mikroskopické organizmy, ktoré môžu čerpať energiu (pozri Anaerobióza) nie v oxidačných reakciách, ale v štiepnych reakciách organických aj anorganických zlúčenín (dusičnany, sírany atď... Veľká lekárska encyklopédia

ANAERÓBNY Organizmy, ktoré sa normálne vyvíjajú pri úplnej absencii voľného kyslíka. V prírode sa A. nachádzajú všade tam, kde sa organická hmota rozkladá bez prístupu vzduchu (v hlbokých vrstvách pôdy, najmä podmáčaných, v hnoji, bahne a pod.). Existujú… Rybnikový chov rýb

Ou, pl. (jednotka anaeróbna, a; m.). Biol. Organizmy schopné života a vývoja v neprítomnosti voľného kyslíka (porov. aeróby). ◁ Anaeróbne, oh, oh. Ach, baktérie. Ach, infekcia. * * * anaeróby (anaeróbne organizmy), schopné žiť v neprítomnosti ... ... encyklopedický slovník

- (anaeróbne organizmy), organizmy, ktoré môžu žiť a vyvíjať sa len v neprítomnosti voľného kyslíka. Energiu dostávajú v dôsledku oxidácie organických alebo (menej často) anorganických látok bez účasti voľného kyslíka. K anaeróbom ...... Biologický encyklopedický slovník

Všetky živé organizmy sa delia na aeróby a anaeróby vrátane baktérií. Preto sa v ľudskom tele a celkovo v prírode vyskytujú dva druhy baktérií – aeróbne a anaeróbne. Aeróby potrebujú dostať kyslík kým žiť nie je vôbec potrebný alebo sa nevyžaduje. Oba druhy baktérií zohrávajú v ekosystéme dôležitú úlohu, podieľajú sa na rozklade organického odpadu. Ale medzi anaeróbmi existuje veľa druhov, ktoré môžu spôsobiť zdravotné problémy u ľudí a zvierat.

Ľudia a zvieratá, ako aj väčšina húb atď. sú všetky povinné aeróby, ktoré potrebujú dýchať a vdychovať kyslík, aby prežili.

Anaeróbne baktérie sa zase delia na:

• voliteľné (podmienené) - potrebujú kyslík na viac efektívny rozvoj, ale môže to urobiť bez toho;
• obligátne (povinné) – kyslík je pre nich smrteľný a po chvíli zabíja (závisí od druhu).

Anaeróbne baktérie sú schopné žiť na miestach, kde je málo kyslíka, ako je napríklad človek ústna dutina, črevá. Mnohé z nich spôsobujú choroby v týchto oblastiach Ľudské telo kde je menej kyslíka – hrdlo, ústa, črevá, stredné ucho, rany (gangrény a abscesy), vnútro akné atď. Okrem toho existujú prospešné druhy ktoré napomáhajú tráveniu.

Aeróbne baktérie, oproti anaeróbnym využívajú O2 na bunkové dýchanie. Anaeróbne dýchanie znamená energetický cyklus s menšou účinnosťou výroby energie. Aeróbne dýchanie je uvoľnená energia zložitý proces keď sa O2 a glukóza metabolizujú spoločne v mitochondriách bunky.

So silným fyzická aktivitaľudské telo môže zažiť hladovanie kyslíkom. To spôsobí prechod na anaeróbny metabolizmus v kostrovom svale, počas ktorého sa vo svaloch tvoria kryštály kyseliny mliečnej, pretože sacharidy nie sú úplne rozložené. Potom svaly neskôr začnú bolieť (krepatúra) a liečia sa masírovaním danej oblasti, aby sa urýchlilo rozpúšťanie kryštálov a postupom času sa prirodzene vyplavili do krvného obehu.

Anaeróbne a aeróbne baktérie sa vyvíjajú a množia počas fermentácie - v procese rozkladu organických látok pomocou enzýmov. Aeróbne baktérie zároveň využívajú kyslík prítomný vo vzduchu na energetický metabolizmus oproti anaeróbnym baktériám, ktoré na to nepotrebujú kyslík zo vzduchu.

To sa dá pochopiť vykonaním experimentu na identifikáciu typu pestovaním aeróbnych a anaeróbnych baktérií v tekutej kultúre. Aeróbne baktérie sa budú zhromažďovať hore, aby prijali viac kyslíka a prežili, zatiaľ čo anaeróbne baktérie majú tendenciu zhromažďovať sa dole, aby sa vyhli kyslíku.

Takmer všetky zvieratá a ľudia sú povinnými aeróbmi, ktoré vyžadujú kyslík na dýchanie, zatiaľ čo stafylokoky v ústach sú príkladom fakultatívnych anaeróbov. Jednotlivé ľudské bunky sú tiež fakultatívne anaeróby: prechádzajú na mliečnu fermentáciu, ak nie je k dispozícii kyslík.

Stručné porovnanie aeróbnych a anaeróbnych baktérií

1. Aeróbne baktérie používajú kyslík, aby zostali nažive.
   Anaeróbne baktérie potrebujú v jeho prítomnosti minimum alebo dokonca zahynú (v závislosti od druhu), a preto sa vyhýbajú O2.
2. Mnohé druhy medzi týmito a inými druhmi baktérií zohrávajú dôležitú úlohu v ekosystéme a podieľajú sa na rozklade organickej hmoty - sú rozkladačmi. Ale huby sú v tomto smere dôležitejšie.
3. Príčinou sú anaeróbne baktérie rôzne choroby rôzne choroby, od angíny až po botulizmus, tetanus a iné.
4. No medzi anaeróbnymi baktériami sú aj také, ktoré sú prospešné, napríklad v črevách rozkladajú rastlinné cukry, ktoré sú pre človeka škodlivé.