AEROBINĖS BAKTERIJOS: SAVYBĖS, PAVYZDŽIAI, KULTŪROS, LIGOS - BIOLOGIJA - 2025

Į aerobinių bakterijų yra plati grupė bakterijų, kurios yra būdingos reikia deguonies jų medžiagų apykaitos procesus. Šios bakterijos naudoja deguonį, kad suskaidytų organinius junginius į paprastesnius junginius, naudodamos procesą, vadinamą ląstelių kvėpavimu.

Daugelis specialistų tvirtina, kad šio tipo bakterijų atsiradimas yra tiesioginė fotosintezės proceso pasekmė. Dėl to padidėjo atmosferos deguonies lygis ir iš pradžių buvo toksiškas daugeliui gyvų būtybių. Dėl šios priežasties daugelis organizmų turėjo prisitaikyti ir pradėti naudoti deguonį.

Mycobacterium tuberculosis, aerobinės bakterijos. Šaltinis: nuotraukos kreditas: Janice CarrContent teikėjai (-ai): CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr

Yra daug rūšių, kurios patenka į aerobinių bakterijų grupę. Labiausiai reprezentatyvūs yra Bacillus, Mycobacterium ir Nocardia genčių atstovai. Panašiai daugelis šių bakterijų yra žinomi žmogaus patogenai, netgi sukeliantys patologijas, galinčias sukelti mirtį.

charakteristikos

Pagrindinė aerobinių bakterijų savybė yra ta, kad joms vystytis būtinai reikalinga aplinka, kurioje būtų pakankamai deguonies, nes savo metabolizmo metu jie atlieka ląstelių kvėpavimo procesą.

Šiame procese jie naudoja deguonį, kad suskaidytų molekules iš organinių junginių, tokių kaip gliukozė, į paprastesnius junginius, tokius kaip anglies dioksidas ir vanduo, ir tokiu būdu gauna energiją ATP pavidalu.

Panašiai, dauguma rūšių, sudarančių šią grupę, neturi galimybės sintetinti katalazės fermento, todėl jos negali suskaidyti vandenilio peroksido molekulės į vandenį ir deguonį.

Aerobinių bakterijų tipai

Apskritai suprantama, kad aerobinės bakterijos yra tos, kurioms vystytis ir augti reikia deguonies. Tačiau šio cheminio elemento poreikis šios grupės bakterijoms nėra vienodas. Šia prasme yra keletas aerobinių bakterijų rūšių: įpareigojančios aerobines, fakultatyvias anaerobines ir mikroaerofilines.

Privalomos aerobinės bakterijos

Tai yra bakterijos, kurioms būtinai reikia deguonies. Jie reikalauja šio elemento, kad atliktų ląstelių kvėpavimo procesą.

Faultatyviosios anaerobinės bakterijos

Tai yra bakterijos, kurios evoliucijos požiūriu turi tam tikrą pranašumą, nes jos gali išgyventi tiek aplinkoje, kurioje yra deguonies, tiek aplinkoje, kurioje jo nėra.

Taip yra dėl to, kad savo ląstelinėje mašinoje jie turi būtinus elementus anaerobiniams procesams vykdyti, per kuriuos jie gali gauti energijos. Tokiu būdu, kai trūkstant deguonies, šios bakterijos nemiršta, o vykdo kitus medžiagų apykaitos procesus.

Mikroaerofilinės bakterijos

Tai labai ypatinga bakterijų rūšis. Jie naudoja deguonį kaip pagrindinį elementą ląstelių kvėpavimo procesui vykdyti. Tačiau šių dujų koncentracija atmosferoje (maždaug 21%) yra toksiška šioms bakterijoms.

Aerobinių bakterijų rūšys

Genties bakterijos

Bacillus gentį sudaro daugybė rūšių, kurioms būdinga lazdelės forma ir gramteigimas. Viena iš ryškiausių šių bakterijų savybių yra ta, kad kai aplinkos sąlygos tampa priešiškos, jos ląstelėse sukuria sporas. Jie yra labai atsparūs ir skirti užtikrinti, kad bakterijos galėtų išgyventi kenksmingomis aplinkos sąlygomis.

Šioje gentyje yra bakterijų, kurios yra griežtai aerobinės, tuo tarpu kitos yra laikomos fakultatyviomis aerobinėmis. Tarp Bacillus genties bakterijų rūšių galime paminėti: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis ir Bacillus thuringiensis.

Bacillus

Tai yra gerai žinoma ir ištirta bakterija mikrobiologijos pasaulyje, nes dėl savo potencialo ir akivaizdaus patogeniškumo ji buvo naudojama kaip biologinis ginklas. Jos sporos yra labai toksiškos ir lengvai prasiskverbia į žmogaus kūną, per kvėpavimo takus įkvėpdamos, prarydamos užterštą maistą arba kontaktuodamos su atvira žaizda.

Jau organizme jis sukelia infekciją, kuri bendriniu būdu yra žinoma juodligės pavadinimu, kuri gali būti odos, plaučių ar virškinimo traktas.

Bacillus cereus

Tai fakultatyvi aerobinė bakterija, gerai žinoma gaminanti toksinus. Šie toksinai žmonėms gali sukelti įvairias patologijas, tokias kaip vėmimasis ir viduriavimas, tiek virškinimo trakte. Taip pat jis gali paveikti kitus organus, pavyzdžiui, akis, kuriuose jis gali sukelti keratitą ir endoftalmitą.

Bacillus subtilis

Tai bene labiausiai tyrinėtos Bacillus genties rūšys. Tiek, kad ji laikoma „rūšies rūšimi“. Kaip ir kitos Bacillus rūšys, jis gamina sporas, konkrečiai endosporas, esančias bakterijos ląstelės centre.

Tai yra nekenksminga žmonėms bakterija, išskyrus kai kuriuos labai pavienius apsinuodijimo užterštu maistu atvejus. Be to, jis turi platų pranašumų spektrą, pavyzdžiui, priešgrybelinių ir antibiotinių medžiagų sintezę, taip pat pritaikymą pramonėje.

Nocardia

Tai yra gramteigiamų bakterijų, kurios formos yra bacilos, gentis. Tarp išskirtiniausių jo savybių galima paminėti, kad jie turi pjūvius, iš kurių daugelis yra stačiu kampu.

Taip pat šios bakterijos yra gerai žinomi žmonių patogenai. Ypač dvi jos rūšys, Nocardia asteroides ir Nocardia brasiliensis, buvo pakankamai ištirtos, nes jos atitinkamai sukelia plaučių nocardiosis ir aktinomycotic mycetoma.

Lactobacillus

Tai yra gramteigiamos bakterijos, kurioms būdingos fakultatyvios aerobinės savybės, turinčios bacilos formą ir nesukeliančios sporų. Šios bakterijos paprastai laikomos nekenksmingomis ir nekenksmingomis žmonėms.

Priešingai, jie garsėja jų teikiama nauda, ​​iš kurių galime išskirti: jie prisideda prie maisto išsaugojimo, padeda kontroliuoti kai kurias ligas, pavyzdžiui, storosios žarnos vėžį, ir yra tam tikrų junginių sintezės dalis, kaip ir B grupės vitaminai.

Stafilokokas

Tai kokoso formos (apvalios) bakterijos, linkusios formuoti ląstelių gumulus, kurie atrodo kaip vynuogių krūva. Šios genties bakterijos yra laikomos fakultatyvinėmis aerobinėmis, tai reiškia, kad jos gali vystytis tiek esant, tiek trūkstant deguonies.

Daugelis šios genties rūšių yra žinomi žmonių patogenai. Tarp jų labiausiai virulentiškas yra Staphylococcus aureus, kuris gamina tam tikrus toksinus: hemoliziną, enterotoksiną, toksinio šoko sindromo toksiną ir eksfoliacinį toksiną. Šie toksinai sukelia tokias ligas kaip viduriavimas, pseudomembraninis kolitas ir pleiskanotos odos sindromas.

Skirtumas tarp aerobinių ir anaerobinių bakterijų

Anaerobinės bakterijos pasirodė planetoje dar ilgai prieš aerobines bakterijas. Taip yra todėl, kad pirmaisiais antžeminio gyvenimo laikais deguonis nebuvo reikšminga atmosferos dalis, todėl tuomet egzistavusios gyvos būtybės jo nenaudojo savo metaboliniams procesams.

Vėliau, planetai evoliucionuojant ir stabilizuojant atmosferos dujų lygius, atsirado aerobiniai organizmai, kurie pradėjo naudoti deguonį kaip pagrindinį elementą energijos gamybos procesuose.

Dabar pagrindinis skirtumas tarp abiejų tipų bakterijų yra tas, kad aerobinėms bakterijoms reikia elemento deguonies, kad būtų galima atlikti įvairius ląstelių procesus, būdingiausi yra ląstelių kvėpavimas. Per šį procesą jie gauna daug energijos.

Anaerobinės bakterijos, kita vertus, jokiam procesui nenaudoja deguonies. Net kai kurioms iš šių bakterijų deguonis yra labai toksiškas. Dėl šios priežasties jie vykdo kitus procesus, kad gautų ląstelei reikalingą energiją.

Tarp šių procesų yra fermentacija, kurios metu skaidomi tam tikri junginiai, tokie kaip angliavandeniai, gaunant kitus organinius junginius, tokius kaip pieno rūgštis.

Kitas skirtumas, kurį galima paminėti tarp šių dviejų rūšių bakterijų, yra buveinė, kurioje jie gali būti randami. Anaerobinės bakterijos dažnai aptinkamos vietose, kur mažai deguonies, pavyzdžiui, dantų dantenose, o aerobinės bakterijos klesti buveinėse, kur yra pakankamai deguonies, pavyzdžiui, dirvožemyje.

Aerobinių bakterijų kultūra

Kai laboratorijoje bus tiriamos aerobinės bakterijos, pirmiausia reikėtų atsiminti, kad šios rūšies bakterijoms reikia pakankamai deguonies. Šia prasme yra žinoma, kad tos pačios atmosferos sąlygos yra idealios. Tačiau yra keletas bakterijų, kurioms reikia papildomos aeracijos.

Tokiais atvejais tai, ką galima padaryti, yra stipriai suplakti kolbą arba sterilizuotą orą išpūsti per terpę. Jei auginimas yra gana platus, rekomenduojama padidinti terpės poveikį atmosferai. Tai pasiekiama sluoksniuojant negilią terpę.

Staphylococcus aureus kultūra. Šaltinis: „Microrao“

Dabar, atsižvelgiant į auginimo terpės, kuri bus naudojama aerobinėms bakterijoms, sudėtį, tai priklausys nuo auginamų bakterijų rūšių. Pavyzdžiui, auginant Staphylococcus aureus, dažniausiai naudojamos terpės yra 5% kraujo agaras, triptazės bazinis sojos agaras ir BHI smegenų širdies infuzijos sultinys. Bacillus bakterijos taip pat sėkmingai kultivuojamos minėtose kultūrinėse terpėse.

Svarbu pažymėti, kad BHI smegenų širdies infuzijos sultinys visame pasaulyje rekomenduojamas auginti aerobines bakterijas. Į jo sudėtį įeina blauzdų smegenų ir galvijų širdies infuzija, taip pat peptonas, natrio chloridas ir gliukozė, be kitų komponentų.

Plokštelių skaičiavimo metodai

Plokštelių skaičiavimas yra standartinė procedūra, atliekama laboratorijose, norint pasiekti apytikslį bakterijų, kurios sudaro tam tikrą kultūrą, skaičių.

Ši technika pagrįsta vadinamųjų kolonijas sudarančių vienetų skaičiumi ir leidžia gauti apytikslį bakterijų skaičių. Svarbu pabrėžti, kad šią procedūrą reikia atlikti kruopščiai ir griežtai, kaip reikalaujama, nes bet kokia klaida, kad ir kokia maža, gali labai paveikti rezultatus.

Yra keletas metodų, kuriuos galima pritaikyti skaičiuojant plokšteles. Du iš jų bus paaiškinti čia.

Plokštelių liejimo technika

Pirmiausia reikia paruošti idealią terpę bakterijoms, kurias norite užauginti. Vėliau, skaidrioje ir švarioje vietoje, dedami „Petri“ indai, kuriuose bus dedama kultūra.

Į kiekvieną „Petri“ indą reikia įpilti 1 ml atitinkamo skiedimo, taip pat apie 20 ml išlydytos auginimo terpės. Po to judesiai su Petri lėkštele turėtų būti atliekami taip: 6 iš dešinės į kairę, 6 pagal laikrodžio rodyklę, 6 prieš laikrodžio rodyklę ir 6 iš nugaros į priekį. Pagaliau tikimasi, kad terpė sukietės.

„Petri“ indai inkubuojami tinkamomis temperatūros sąlygomis (37 ° C) 24–48 valandas. Pasibaigus šiam laikui, reikia suskaičiuoti išsivysčiusių kolonijų skaičių.

Paviršiaus paskirstymo ant plokštelės technika

Norėdami atlikti skaičiavimą, naudodamiesi šia technika, Petri indai su kultūrine terpe turėtų būti išdėstyti tvarkingai ant stalo, kad būtų išvengta klaidų. Toliau į kiekvieną kapsulę įšvirkščiama 1 ml kiekvieno skiedimo.

Panašiai stikliniu lazdele užpilas turėtų būti tolygiai paskirstytas per visą kultūrinės terpės paviršių. Tai turi būti padaryta sukant judesius.

Kai kultūrinė terpė absorbuoja sėjimo kultūrą, kapsulės inkubuojamos reikiamą laiką pagal auginamą mikroorganizmą. Galiausiai reikia suskaičiuoti visas kolonijas, kurios susiformavo pasirinktose plokštelėse.

Sukeltos ligos

Kaip minėta anksčiau, žinoma, kad kai kurios gentys, sudarančios aerobinių bakterijų grupę, sukelia ligas žmonėms. Žemiau išvardytos kai kurios iš šių ligų ir jų simptomai bei gydymas.

Nokardiozė

Nokardiozė yra liga, kuri gali pasireikšti ūmiai arba chroniškai. Remiantis ištirtais klinikiniais atvejais, dažniausiai jie pasireiškia plaučių uždegimo simptomais. Tačiau kartais, užkrečiant kvėpavimo takus, jis gali tiesiogiai paveikti odą ir sukelti būdingus pažeidimus.

Plaučių nocardiosis simptomai yra šie:

• Aukštas karščiavimas
• Lėtinis kosulys, kurio niekas neatleidžia
• Kvėpavimo pasunkėjimas
• Bendras diskomfortas

Kita vertus, kai į odą įsiveržia Nocardia genties bakterijos, gali išsivystyti vadinamoji aktinomycetoma. Tai lėtinė, granulomatinė infekcija, labai reta ir dažniausiai pasitaiko žmonėms, turintiems depresinę imuninę sistemą. Jos simptomai yra šie:

• Karščiavimas
• Mazginis pažeidimas, turintis centrinę pustulę, pro kurią galėjo nutekėti kruvinos medžiagos.
• Odos ar poodinis abscesas.
• Bendras negalavimas

Juodligė

Tai vardas, suteiktas infekcijoms, kurias sukelia „Basillus anthracis“ bakterijos. Tai sukelia tiesioginis žmogaus kontaktas su minėtų bakterijų sporomis. Juodligė gali paveikti plaučius ir odą. Plaučiai yra pavojingiausi, kai mirštamumas didesnis nei 90%.

Prieš kelerius metus ši bakterija išgarsėjo, nes buvo siunčiami vokai su sporomis, o tai stipriai paveikė juos gavusiuosius, sukeldami mirtį.

Iš pradžių juodligės simptomai plaučiuose primena peršalimo simptomus, tačiau laikui bėgant jie išsivysto į labiau pažeistą klinikinį vaizdą:

• Nuolatinis karščiavimas
• Kvėpavimo pasunkėjimas
• Padidėjęs širdies ritmas.

Galų gale pacientas pablogėja ir atsiranda septinis šokas, po kurio daugeliu atvejų pacientas miršta.

Kalbant apie odos juodligę, pirmas požymis yra pažeidimas, panašus į uodų įkandimą, kuris tampa lėtinis ir išsivysto į nekrozinį escharą.

Taip pat kyla kūno temperatūra ir bendras negalavimas. Šis klinikinis vaizdas dažnai išsiskiria palankiai, paliekant tik randą. Tačiau neprotinga būti neatsargiems, nes jie gali plisti ir sukelti bakteriemiją.

Tuberkuliozė

Tai patologija, paveikianti kvėpavimo takus ir kurią sukelia griežta aerobinė bakterija Mycobacterium tuberculosis. Bakterijų randama tų, kurie kenčia nuo šios ligos, išskyrose, ypač toje, iš kurios išsiskiria kosėdami. Kontaktas su šiais sekretais yra labiausiai paplitęs infekcijos būdas.

Tuberkuliozės simptomai yra šie:

• Nuolatinis kosulys su kruvinais skrepliais
• Karščiavimas
• Bendras diskomfortas
• Krūtinės skausmas, ypač kosint ir kvėpuojant
• Gausus prakaitavimas naktį.

Raupsai

Tai gerai žinoma liga, kurią sukelia kita Mycobacterium genties bakterija Mycobacterium leprae. Tai liga, kuri ilgus šimtmečius buvo rykštė, nes nuo jos nukentėjusieji buvo mirties bausme iš visuomenės ir priversti gyventi atskirai.

Dažniausi raupsų simptomai yra šie:

• Šviesos spalvos odos pažeidimai
• Kumpiai ar mazgeliai ant odos
• Jausmo praradimas tam tikrose vietose
• Odos sustorėjimas

Laikui bėgant klinikinis vaizdas blogėja, todėl asmuo gali prarasti viršutinių ir apatinių galūnių funkcionalumą, deformuotis, atsirandančią dėl odos pažeidimų ir diskomforto odos lygyje, pavyzdžiui, dėl nuolatinio odos deginimo pojūčio.

Nuorodos

1. Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. ir Velásquez, O. (2009) Maisto mikrobiologinės analizės metodai. UNAM Meksikos antrasis leidimas.
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. and Sakanari, J. Medicininė mikrobiologija. Mc Graw ir Hill. 27-asis leidimas
3. Dorronsoro, I. ir Torroba L. Tuberkuliozės mikrobiologija. (2007). Navaros sveikatos sistemos metraščiai. 30 (2).
4. González, P. ir Cona, E. (2006). Nocardia asteroidai. Čilės infektologijos žurnalas. 2. 3. 4).
5. Hernández, P., Mayorga, J. ir Pérez, E. (2010). Aktinomycetoma dėl Nocardia brasiliensis. Pediatrijos metraščiai. 73 (4). 159–228
6. Ryanas, K. ir Ray'as, C. (2004). „Sherris“ medicinos mikrobiologija. Mc Graw Hill. 4-asis leidimas.