Анаеробні бактерії: поняття, особливість, класифікація, культивування

Анаеробні бактерії: поняття, особливість, класифікація, культивування

Біохімія бактерій дуже різноманітна і часто відрізняється від того, до чого ми звикли. Може здатися, що кисень необхідний для всього живого, проте це не так. Існують аеробні бактерії - ті, які, як і ми, потребують цієї речовини. Тим часом багато видів мікробів при виробництві енергії обходяться без нього. Деякі з них замість дихання застосовують бродіння або гниття, а інші замість звичного для нас повітря використовують нітрат, сульфат або фумарат.

Мікроорганізми, які можуть жити і отримувати необхідну для життя енергію без кисню, називаються анаеробними бактеріями. Деякі з них можуть просто змінювати спосіб свого дихання залежно від середовища, в якому вони знаходяться, але для когось із них повітря є смертельною отрутою.

Класифікація анаеробних організмів

Залежно від непереносимості кисню мікроорганізми діляться на кілька груп:

  • Факультативні анаероби. Можуть як використовувати кисень для розвитку, так і жити без нього.
  • Мікроаерофільні анаероби. Потребують для розвитку зниженої концентрації кисню.
  • Аеротолерантні організми. Не можуть перемикатися на аеробне дихання, проте здатні якийсь час перебувати в кисневому середовищі.
  • Помірно-суворі бактерії. Виживають у присутності кисню, проте не можуть розмножуватися.
  • Облігатні анаероби. Гинуть при зіткненні з повітрям.

Шкода від анаеробних мікробів

Анаероби (особливо суворі) повинні жити в безкислородному середовищі, щоб уникнути загибелі. Вони мешкають у місцях, у які не проникає цей елемент, наприклад, у ґрунті, у воді. Живуть вони всередині організмів еукаріот - наприклад, людини. Більшість бактерій, що знаходяться в різних органах і частинах тіла, є анаеробними, і якісь з них можуть викликати хвороби. Зазвичай на слизових оболонках і в кишечнику людини живуть мільйони мікроорганізмів, що не завдають ніякої шкоди. Однак якщо їх баланс порушено, це може призвести до безконтрольного розмноження якогось патогенного організму. Це може статися через пошкодження тканин, коли бактерія потрапляє туди, де їй не місце, і викликає запалення; або через дисбаланс мікрофлори, викликаний, наприклад, невпевненим прийомом антибіотиків.

Також анаеробні бактерії можуть потрапити в організм людини ззовні - наприклад, з ґрунту через відкриту рану (як при правці) або з консервованих продуктів (як при ботулізмі). Інфекції, викликані цими збудниками, можуть проявлятися практично у всіх органах: в дихальних шляхах, центральній нервовій системі, черевній порожнині, жіночій статевій системі, в кістках і суглобах, шкірі, м 'яких тканинах і так далі. Симптоми різняться залежно від того, де виникла поразка. Зазвичай захворювання, які викликають анаеробні бактерії, супроводжуються виділенням гню і можуть викликати гнилий запах. Однак часто при подібних інфекціях проявляється погіршення загального стану (слабкість, нудота, головний біль, озноб), що передує появі болю в ураженому органі.

Культивування анаеробних мікробів

Для діагностики таких інфекцій необхідний посів на анаеробні бактерії, який дозволить сказати, які саме збудники спровокували захворювання. Однак дослідження даних мікроорганізмів ускладнюється тим фактом, що зіткнення з киснем може їх знищити і зробити результат аналізу не показовим. Тому при виділенні анаеробних бактерій велика увага приділяється створенню безкислородних умов при зберіганні і дослідженні зразків, для чого використовують різні прийоми. Наприклад, їх можна культивувати у вакуумному апараті, де замість повітря - газова суміш. Або використовувати хімічні речовини, що поглинають кисень. Через те, що анаеробні бактерії складно виростити, і результатів потрібно якийсь час чекати, найчастіше лікування починається ще до отримання їх відповідей. Терапія подібних інфекцій зазвичай передбачає хірургічне видалення гнійного вогнища і антибактеріальні процедури.

Користь від анаеробних мікробів для організму

Однак не слід думати, що всі бактерії, що знаходяться в нашому тілі - безумовне зло, що призводить до хвороб. В останні роки відбувається переоцінка ролі мікроорганізмів для нашого здоров 'я і якості нашого життя. Що живуть всередині нас і на поверхні тіла бактерії - не просто випадкові попутники, а наші партнери, разом з якими ми рука об руку пройшли мільйони років еволюції.

Вони роблять для нас роботу, яку не можемо зробити ми самі. Наприклад, велика частина вітамінів і нейромедіаторів, необхідних для життя, виробляється бактеріями, що живуть у нас в кишечнику. Отже, від їхнього процвітання залежить і наше благополуччя, і турбота про здоров 'я повинна поширюватися і на мікрофлору. Бажано не зловживати без необхідності антибіотиками, щоб не руйнувати її баланс, а також їсти більше клітковини, якою харчуються бактерії, і періодично пити пробіотики.

Користь від анаеробних мікробів у господарстві

Інша вигода, яку можуть принести корисні мікроорганізми, - швидка переробка стічних вод. Існують спеціальні бактерії (як анаеробні, так і аеробні), які додають в стічні споруди, щоб вони прискорили очищення. У якомусь сенсі вони є пробіотиками для каналізації. Анаеробні бактерії для септика використовують безкислородне бродіння і здатні прискорити процес гниття стічних вод без необхідності закачувати в стоки повітря. Недоліком цього методу очищення є випадання великої кількості твердого осаду, який потрібно регулярно очищати, а також виникнення неприємного запаху, що проявляється через те, що дані організми виділяють газ метан.

Особливість анаеробних мікробів

Отже, завдяки своїй особливості - здатності жити в безкислородному середовищі - анаеробні бактерії відрізняються від аеробних організмів. Вони можуть існувати і працювати в недоступному для інших середовищі. Ми можемо використовувати їхні властивості собі на благо. Однак ця особливість робить їх невловимими: ймовірно, велика частина мікробів, що мешкають на Землі, залишається для нас невідомою через складність виявлення та культивування анаеробних бактерій.