Kiseoničke bakterije. Anaerobni organizmi. Uzroci zaraznih bolesti

Anaerobi su mikrobi koji mogu rasti i razmnožavati se bez pristupa slobodnom kisiku. Toksičan učinak kisika na anaerobe povezan je sa supresijom aktivnosti brojnih bakterijskih bakterija. Postoje fakultativni anaerobi, koji mogu promijeniti anaerobni tip disanja u aerobni, i strogi (obavezni) anaerobi, koji imaju samo anaerobno disanje.

Prilikom uzgoja strogih anaeroba koriste se kemijske metode za eliminaciju kisika: tvari sposobne apsorbirati kisik dodaju se u okolinu koja okružuje anaerobe (na primjer, alkalni rastvor pirogalola, natrijevog hidrosulfita) ili tvari koje su sposobne reducirati dolazni kisik. su uvedeni (na primjer, itd.) . Anaerobe je moguće obezbijediti fizičkim putem: mehaničkim uklanjanjem iz hranjivih podloga prije sjetve prokuhavanjem, nakon čega slijedi punjenje površine podloge tekućinom, a također i korištenjem anaerostata; inokulirati ubrizgavanjem u visoku kolonu hranjivog agara, a zatim ga napuniti viskoznim vazelinskim uljem. Biološki način obezbeđivanja uslova bez kiseonika za anaerobe je kombinovana, zajednička setva useva i anaerobnih biljaka.

Patogeni anaerobi uključuju štapiće, patogene (vidjeti Clostridia). Vidi također.

Anaerobi su mikroorganizmi koji mogu postojati i normalno se razvijati bez pristupa slobodnom kisiku.

Pojmove “anaerobi” i “anaerobioza” (život bez pristupa zraku; od grčkog negativnog prefiksa anaer – zrak i bios-život) predložio je L. Pasteur 1861. godine kako bi okarakterizirao uslove postojanja mikroba fermentacije maslačne kiseline koje je otkrio. . Anaerobi imaju sposobnost razlaganja organskih jedinjenja u okruženju bez kiseonika i na taj način dobijaju potrebnu energiju za svoju životnu aktivnost.

Anaerobi su rasprostranjeni u prirodi: žive u tlu, mulju rezervoara, kompostnim gomilama, u dubinama rana, u crijevima ljudi i životinja - gdje god dolazi do raspadanja organskih tvari bez pristupa zraku.

S obzirom na kisik, anaerobi se dijele na stroge (obavezne) anaerobne, koji ne mogu rasti u prisustvu kisika, i uslovne (fakultativne) anaerobe, koji mogu rasti i razvijati se i u prisustvu kisika i bez njega. U prvu grupu spada većina anaeroba iz roda Clostridium, bakterija mliječne i maslačne fermentacije; u drugu grupu spadaju kokice, gljivice itd. Osim toga, postoje mikroorganizmi kojima je potrebna mala koncentracija kisika za svoj razvoj - mikroaerofili (Clostridium histolyticum, Clostridium tertium, neki predstavnici roda Fusobacterium i Actinomyces).

Rod Clostridium objedinjuje oko 93 vrste štapićastih gram-pozitivnih bakterija koje formiraju terminalne ili subterminalne spore (boja sl. 1-6). Patogene klostridije uključuju Cl. perfringens, Cl. edema-tiens, Cl. septicum, Cl. histolyticum, Cl. sordellii, koji je uzročnik anaerobne infekcije (plinske gangrene), plućne gangrene, gangrenoznog apendicitisa, komplikacija nakon porođaja i pobačaja, anaerobne septikemije, kao i trovanja hranom (Cl. perfringens, tipovi A, C, D, F) .

Patogeni anaerobi su i Cl. tetani je uzročnik tetanusa i Cl. botulinum je uzročnik botulizma.

Rod Bacteroides uključuje 30 vrsta štapićastih, gram-negativnih bakterija koje ne formiraju spore, od kojih su većina strogi anaerobi. Predstavnici ovog roda nalaze se u crijevima i genitourinarnom traktu ljudi i životinja; neke vrste su patogene, uzrokujući septikemiju i apscese.

Anaerobi iz roda Fusobacterium (mali štapići sa zadebljanjem na krajevima, ne stvaraju spore, gram-negativni), koji su stanovnici usne šupljine ljudi i životinja, u kombinaciji sa drugim bakterijama uzrokuju nekrobacilozu, Vincentovu upalu grla i gangrenozu stomatitis. Anaerobni stafilokoki iz roda Peptococcus i streptokoki iz roda Peptostreptococcus nalaze se kod zdravih ljudi u respiratornom traktu, ustima, vagini i crijevima. Koki-anaerobi izazivaju razne gnojne bolesti: apsces pluća, mastitis, miozitis, upalu slijepog crijeva, sepsu nakon porođaja i pobačaja, peritonitis i dr. Anaerobi iz roda Actinomyces izazivaju aktinomikozu kod ljudi i životinja.

Neki anaerobi obavljaju i korisne funkcije: doprinose probavi i apsorpciji nutrijenata u crijevima ljudi i životinja (bakterije fermentacije maslačne kiseline i mliječne kiseline), te sudjeluju u kruženju tvari u prirodi.

Metode izolovanja anaerobnih materija zasnivaju se na stvaranju anaerobnih uslova (smanjenje parcijalnog pritiska kiseonika u medijumu), za stvaranje kojih se koriste sledeće metode: 1) uklanjanje kiseonika iz medijuma ispumpavanje vazduha ili njegova zamena indiferentnim gasom; 2) hemijska apsorpcija kiseonika korišćenjem natrijum hidrosulfita ili pirogalola; 3) kombinovano mehaničko i hemijsko uklanjanje kiseonika; 4) biološka apsorpcija kiseonika obaveznim aerobnim mikroorganizmima posejanim na jednu polovinu Petrijeve posude (Fortnerova metoda); 5) delimično uklanjanje vazduha iz tečnog hranljivog medijuma prokuvavanjem, dodavanjem redukcionih supstanci (glukoza, tioglikolat, cistein, komadi svežeg mesa ili jetre) i punjenjem podloge vazelinom; 6) mehanička zaštita od atmosferskog kiseonika, koja se vrši sejanjem anaeroba u visoku kolonu agara u tanke staklene epruvete po metodi Veillon.

Metode za identifikaciju izolovanih kultura anaeroba - vidi Anaerobna infekcija (mikrobiološka dijagnostika).

Bakterije su prisutne svuda, njihov broj je ogroman, vrste su različite. Anaerobne bakterije– iste vrste mikroorganizama. Mogu se razvijati i živjeti samostalno, bez obzira da li u njihovoj hranidbenoj sredini ima kisika ili ga uopće nema.

Anaerobne bakterije dobijaju energiju fosforilacijom supstrata. Postoje fakultativne, obavezne i druge vrste anaerobnih bakterija.

Fakultativne vrste bakterija nalaze se gotovo posvuda. Razlog zašto postoje je promjena s jednog metaboličkog puta na potpuno drugačiji. Ovaj tip uključuje Escherichia coli, stafilokoke, šigele i druge. To su opasne anaerobne bakterije.

Ako nema slobodnog kiseonika, onda obavezne bakterije umiru.

Raspored po klasama:

1. Clostridia– obavezne vrste aerobnih bakterija koje mogu formirati spore. To su uzročnici botulizma ili tetanusa.
2. Neklostridijalne anaerobne bakterije. Sorte mikroflore živih organizama. Imaju značajnu ulogu u nastanku raznih gnojnih i upalnih bolesti. Tipovi bakterija koje ne stvaraju spore žive u usnoj šupljini i gastrointestinalnom traktu. Na koži i genitalijama žena.
3. Kapneistički anaerobi. Žive s pretjeranom akumulacijom ugljičnog dioksida.
4. Aerotolerantne bakterije. U prisustvu molekularnog kiseonika, ova vrsta mikroorganizama ne diše. Ali ni on ne umire.
5. Umjereno stroge vrste anaeroba. U okruženju s kisikom ne umiru niti se razmnožavaju. Bakterije ove vrste zahtijevaju okruženje za hranu sa smanjenim pritiskom za život.

Anaerobi - bakteroidi

Smatra se važnijim aerobnim bakterijama. Oni čine 50% svih upalnih i gnojnih tipova. Njihovi uzročnici su anaerobne bakterije ili bakteroidi. Ovo su gram-negativne obavezne vrste bakterija.

Štapići sa bipolarnim bojenjem i veličinama od 0,5 do 1,5, na površinama od približno 15 μm. Mogu proizvoditi enzime, toksine i uzrokovati virulenciju. Zavisi od rezistencije na antibiotike. Mogu biti otporne ili jednostavno osjetljive. Svi anaerobni mikroorganizmi su vrlo otporni.

Proizvodnja energije za gram-negativne obavezne anaerobe javlja se u ljudskim tkivima. Neka tkiva organizama imaju povećanu otpornost na smanjene nivoe kiseonika u nutritivnoj sredini.

U standardnim uslovima, sinteza adenozin trifosfata se izvodi samo aerobno. To se događa kod povećanog fizičkog napora, upale, gdje djeluju anaerobi.

ATP je adenozin trifosfat ili kiselina koja se pojavljuje prilikom stvaranja energije u tijelu. Postoji nekoliko varijacija u sintezi ove supstance. Jedan od njih je aerobni, ili čini tri varijacije anaerobnih.

Anaerobni mehanizmi za sintezu adenozin trifosfata:

• refosforilacija, koja se javlja između adenozin trifosfata i kreatin fosfata;
• formiranje transfosforilacije molekula adenozin trifosfata;
• anaerobna razgradnja komponenti krvi glukoze i glikogena.

Formiranje anaeroba

Svrha mikrobiologa je uzgoj anaerobnih bakterija. Da bi se to postiglo potrebna je specijalizirana mikroflora i koncentracija metabolita. Obično se koristi u studijama različitih vrsta.

Postoje posebne metode za uzgoj anaeroba. Javlja se kada se zrak zamijeni mješavinom plina. Radnja se odvija u zatvorenim termostatima. Ovako rastu anaerobi. Druga metoda je uzgoj mikroorganizama uz dodatak redukcijskih sredstava.

Prehrambeni sektor

Postoji oblast ishrane sa opštim pogledom ili diferencijalno dijagnostičkom. Osnovni za Wilson-Blair vrstu je agar-agar, koji među svojim sastojcima sadrži nešto glukoze, željeznog klorida i natrijum sulfita. Među njima postoje kolonije koje se nazivaju crnim.

Resselova sfera se koristi za proučavanje biohemijskih kvaliteta bakterija zvanih salmonela ili šigela. Ova podloga može sadržavati i glukozu i agar-agar.

Ploskirev medij je takav da može inhibirati rast nekih mikroorganizama. Oni čine mnoštvo. Iz tog razloga se koristi u svrhe diferencijalne dijagnostike. Ovdje se mogu uspješno proizvoditi dizenterični patogeni, trbušni tifus i drugi patogeni anaerobi.

Glavni smjer bizmut sulfitnog agar medija je da je ova metoda namijenjena izolaciji salmonele. To se postiže sposobnošću salmonele da proizvodi sumporovodik.

U tijelu svakog živog pojedinca živi mnogo anaerobnih tvari. Kod njih izazivaju razne vrste zaraznih bolesti. Do infekcije može doći samo kada je imunološki sistem oslabljen ili mikroflora poremećena. Postoji mogućnost da infekcije uđu u živi organizam iz njegovog okruženja. To može biti u jesen, tokom zime. Ova incidencija infekcija traje tokom navedenih perioda. Prouzročena bolest ponekad uzrokuje komplikacije.

Infekcije uzrokovane mikroorganizmima - anaerobnim bakterijama - direktno su povezane s florom sluznice živih jedinki. Sa prebivalištem anaeroba. Svaka infekcija ima nekoliko patogena. Njihov broj obično doseže deset. Nemoguće je odrediti tačan broj bolesti uzrokovanih anaerobom.

Zbog teškog odabira materijala namijenjenih proučavanju transporta uzoraka, određivanje bakterija. Stoga se ova vrsta komponente često otkriva samo u slučajevima već kronične upale kod ljudi. Ovo je primjer nepažnje prema svom zdravlju.

Apsolutno svi ljudi različite dobi su periodično izloženi anaerobnim infekcijama. Kod male djece stepen zarazne upale je mnogo veći nego kod ljudi druge dobi. Anaerobi često uzrokuju bolesti unutar lubanje kod ljudi. Apscesi, meningitisi, druge vrste bolesti. Širenje anaeroba vrši se krvotokom.

Ako osoba ima kroničnu bolest, tada anaerobi mogu stvoriti abnormalnosti u vratu ili glavi. Na primjer: apscesi, upala srednjeg uha ili limfadenitis. Bakterije su opasne za gastrointestinalni trakt i pluća pacijenata.

Ako žena ima bolesti genitourinarnog sistema, postoji rizik od anaerobnih infekcija. Razne bolesti kože i zglobova također su posljedica života anaeroba. Ova metoda je jedna od prvih koja ukazuje na prisutnost infekcije.

Uzroci zaraznih bolesti

Ljudske infekcije uzrokovane su procesima u kojima energične anaerobne bakterije ulaze u tijelo. Razvoj bolesti može biti praćen nestabilnom opskrbom krvlju i pojavom nekroze tkiva. To može uključivati ​​povrede različitih vrsta, otoke, tumore i vaskularne poremećaje. Pojava infekcija u usnoj duplji, bolesti pluća, zapaljenja karlice i drugih bolesti.

Infekcija se može razviti različito za svaku vrstu. Na razvoj utječe vrsta infektivnog agensa i zdravlje pacijenta. Teško je dijagnosticirati takve infekcije. Ozbiljnost dijagnostičara se često zasniva samo na pretpostavkama. Postoji razlika u karakteristikama infekcija koje nastaju od neklostridijalnih anaerobnih.

Prvi znakovi infekcije su stvaranje plinova, neka vrsta gnojenja i pojava tromboflebitisa. Ponekad znaci mogu biti tumori ili neoplazme. Mogu biti neoplazme gastrointestinalnog trakta, maternice. Praćeno stvaranjem anaeroba. U ovom trenutku iz osobe može izbijati neprijatan miris. Ali, čak i ako nema mirisa, to ne znači da anaerobi, kao uzročnici infekcije, nisu prisutni u ovom organizmu.

Karakteristike za dobijanje uzoraka

Prvi pregled na infekcije uzrokovane anaerobima je vanjski pregled općeg izgleda osobe i njene kože. Zato što je prisustvo kožnih bolesti kod osobe komplikacija. Oni ukazuju na vitalnu aktivnost bakterija prisustvom gasova u inficiranim tkivima.

Prilikom obavljanja laboratorijskih pretraga radi utvrđivanja preciznije dijagnoze potrebno je pravilno uzeti uzorak kontaminirane materije. Često se koristi specijalizovana oprema. Najbolja metoda za dobijanje uzoraka je aspiracija pomoću prave igle.

Vrste uzoraka koji ne odgovaraju mogućnosti nastavka analize:

• sputum stečen samoizlučivanjem;
• bronhoskopski testovi;
• vrste briseva iz vaginalnih svodova;
• urin od slobodnog mokrenja;
• vrste izmeta.

Sljedeći uzorci su predmet istraživanja:

1. krv;
2. pleuralna tečnost;
3. transtrahealni aspirati;
4. gnoj uzet iz apscesa
5. leđna moždana tečnost;
6. punktati pluća.

Uzorci se moraju brzo prenijeti na odredište. Rad se obavlja u specijaliziranoj posudi, ponekad u plastičnoj vrećici.

Mora biti dizajniran za anaerobne uslove. Jer interakcija uzoraka s atmosferskim kisikom može uzrokovati potpunu smrt bakterija. Tečni tipovi uzoraka se prenose u epruvetama, ponekad direktno u špriceve.

Ako se tamponi prevoze radi istraživanja, oni se prevoze samo u epruvetama koje sadrže ugljični dioksid, ponekad s prethodno pripremljenim supstancama.

Anaerobni I Anaerobi (grčki negativni prefiks an- + aēr + b život)

mikroorganizmi koji se razvijaju u nedostatku slobodnog kisika u njihovoj okolini. Nalaze se u gotovo svim uzorcima patološkog materijala za razne gnojno-upalne bolesti, oportunistički su, a ponekad i patogeni. Postoje fakultativne i obavezne A. Fakultativne A. mogu postojati i razmnožavati se i u okruženju bez kiseonika. To uključuje crijevne, yersinia, streptokoke i druge bakterije .

Obavezni A. umiru u prisustvu slobodnog kiseonika u okolini. Dijele se u dvije grupe: one koje stvaraju, ili klostridije, i bakterije koje ne stvaraju spore, ili takozvani neklostridijalni anaerobi. Među klostridijama postoje uzročnici anaerobnih klostridijskih infekcija - botulizam, infekcija klostridijalne rane, tetanus. Neklostridijalne A. uključuju gram-negativne i gram-pozitivne štapićaste ili sferične bakterije: fuzobakterije, vejonele, peptokoke, peptokoke, propionibakterije, eubakterije itd. Neklostridijalne A. su sastavni dio normalne mikroflore čovjeka. životinje, ali istovremeno igraju važnu ulogu u nastanku gnojno-upalnih procesa kao što su apscesi pluća i mozga, empiem pleure, flegmona maksilofacijalnog područja, upala srednjeg uha, itd. Većina anaerobnih infekcija (anaerobna infekcija) , uzrokovana neklostridijalnim anaerobima, endogena je i razvija se uglavnom uz smanjenje otpornosti tijela kao rezultat operacije, hlađenja i narušenog imuniteta.

Glavni dio klinički značajnih A. čine bakteroidi i fuzobakterije, peptostreptokoki i spore gram-pozitivni bacili. Bacteroides čine otprilike polovicu gnojno-upalnih procesa uzrokovanih anaerobnim bakterijama.

Bibliografija: Laboratorijske metode istraživanja u klinici, ur. V.V. Menshikov. M., 1987.

II Anaerobni (An-+, sinonim anaerobni)

1) u bakteriologiji - mikroorganizmi koji su sposobni da postoje i razmnožavaju se u nedostatku slobodnog kiseonika u životnoj sredini;

Obavezni anaerobi- A., umire u prisustvu slobodnog kiseonika u okolini.

Fakultativni anaerobi- A., sposoban da postoji i da se razmnožava kako u odsustvu tako iu prisustvu slobodnog kiseonika u okolini.

1. Mala medicinska enciklopedija. - M.: Medicinska enciklopedija. 1991-96 2. Prva pomoć. - M.: Velika ruska enciklopedija. 1994 3. Enciklopedijski rječnik medicinskih pojmova. - M.: Sovjetska enciklopedija. - 1982-1984.

Pogledajte šta su "anaerobi" u drugim rječnicima:

Moderna enciklopedija

- (anaerobni organizmi) su sposobni da žive u nedostatku atmosferskog kiseonika; neke vrste bakterija, kvasac, protozoe, crvi. Energija za život se dobija oksidacijom organskih, a rjeđe neorganskih supstanci bez učešća slobodnih... Veliki enciklopedijski rječnik

- (gr.). Bakterije i slične niže životinje koje mogu živjeti samo u potpunom odsustvu atmosferskog kisika. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. anaerobi (vidi anaerobioza) inače anaerobionti,...... Rečnik stranih reči ruskog jezika

Anaerobni- (od grčkog negativna čestica, vazduh i bios život), organizmi sposobni da žive i razvijaju se u nedostatku slobodnog kiseonika; neke vrste bakterija, kvasac, protozoe, crvi. Razvijaju se obavezni, ili strogi, anaerobi...... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

- (od a..., an... i aeroba), organizmi (mikroorganizmi, mekušci, itd.) sposobni da žive i razvijaju se u okruženju bez kiseonika. Termin je uveo L. Pasteur (1861), koji je otkrio bakterije fermentacije maslačne kiseline. Ekološki enciklopedijski rečnik....... Ekološki rječnik

Organizmi (uglavnom prokarioti) koji mogu živjeti u nedostatku slobodnog kisika u okolišu. Obvezni A. dobijaju energiju kao rezultat fermentacije (bakterije maslačne kiseline, itd.), anaerobnog disanja (metanogeni, sulfat-reducirajuće bakterije... Mikrobiološki rječnik

Abbr. ime anaerobni organizmi. Geološki rječnik: u 2 toma. M.: Nedra. Uredili K. N. Paffengoltz i dr. 1978. ... Geološka enciklopedija

ANAEROBI- (od grčkog negativan dio, npr. zrak i bios život), mikroskopski organizmi sposobni da crpe energiju (vidi anaerobiozu) ne u reakcijama oksidacije, već u reakcijama razgradnje i organskih i neorganskih jedinjenja (nitrati, sulfati i sl... Velika medicinska enciklopedija

ANAEROBI- organizmi koji se normalno razvijaju u potpunom odsustvu slobodnog kiseonika. U prirodi se A. nalaze svuda gde se organska materija razgrađuje bez pristupa vazduhu (u dubokim slojevima zemljišta, posebno močvarnom tlu, u stajnjaku, mulju itd.). Oni su... Uzgoj ribnjaka

Ov, množina (jedinica anaerobna, a; m.). Biol. Organizmi koji mogu živjeti i razvijati se u nedostatku slobodnog kisika (usp. aerobi). ◁ Anaerobno, oh, oh. I te bakterije. Kakva infekcija. * * * anaerobni (anaerobni organizmi), sposobni da žive u odsustvu ... ... enciklopedijski rječnik

- (anaerobni organizmi), organizmi koji mogu živjeti i razvijati se samo u nedostatku slobodnog kisika. Dobivaju energiju oksidacijom organskih ili (rjeđe) neorganskih tvari bez sudjelovanja slobodnog kisika. Za anaerobe..... Biološki enciklopedijski rječnik

Najbogatija grupa organizama po broju i raznovrsnosti metaboličkih puteva su prokarioti. Neki od njih, kako bi sintetizirali ATP (glavnu energetsku "valutu" ćelije), koriste aerobni obrazac disanja, tipičan za većinu eukariota. Mikroorganizmi koji nemaju ovaj mehanizam nazivaju se anaerobi. Ove bakterije mogu dobiti energiju iz kemijskih spojeva bez sudjelovanja kisika.

Klasifikacija anaeroba

U odnosu na kisik razlikuju se dvije grupe anaerobnih bakterija:

• fakultativna - može primati energiju i sa i bez kisika, prijelaz s jedne vrste metabolizma na drugu ovisi o uvjetima okoline;
• obavezno - nikada ne koristite O 2.

Za fakultativne anaerobne tip metabolizma bez kisika ima adaptivni značaj, a bakterije mu pribjegavaju samo kao posljednje sredstvo, kada uđu u anaerobnu sredinu. To se objašnjava činjenicom da je disanje kisika energetski mnogo korisnije.

Druga grupa anaeroba nema biohemijski mehanizam za korištenje O2 za oksidaciju jedinjenja, a prisustvo ovog elementa u okolini ne samo da nije korisno, već je i toksično.

Postoji nekoliko vrsta obveznih anaeroba, koji se razlikuju po svojoj otpornosti na prisustvo molekularnog kiseonika:

• strogi umiru čak i pri niskim koncentracijama O 2;
• umjereno strogi karakteriziraju srednja ili visoka otpornost na prisustvo kisika;
• aerotolerantni - posebna grupa prokariota koji ne samo da mogu preživjeti, već i rasti u zraku.

Odnos određene bakterije i kisika može se odrediti prirodom njenog rasta u debljini hranljivog medija.

Aerotolerantni mikroorganizmi uključuju bakterije mliječne kiseline. Neke vrste (npr. Clostridium) mogu biti tolerantne na visoke koncentracije kisika zbog stvaranja endospora.

Anaerobni energetski metabolizam

Svi anaerobi su tipični kemotrofi, jer kao izvor energije koriste energiju hemijskih veza. U ovom slučaju donori energije mogu biti i organske tvari (hemoorganotrofija) i neorganske tvari (kemolitotrofija).

Anaerobne bakterije imaju dva tipa metabolizma bez kiseonika: disanje i fermentaciju. Osnovna razlika između njih leži u mehanizmu asimilacije energije.

Tako se tokom fermentacije energija prvo pohranjuje u obliku fosfagena (na primjer, u obliku fosfoenolpiruvata), a zatim dolazi do fosforilacije supstrata ADP-a uz sudjelovanje citosolnih dehidrogenaza. U ovom slučaju, elektroni se prenose na endogeni ili egzogeni akceptor, koji postaje nusproizvod procesa.

Kod respiratornog tipa metabolizma energija se pohranjuje u specifičnom spoju - Pmf, koji se ili odmah koristi za stanične procese ili ulazi u električni transportni lanac koncentriran na membrani, gdje se sintetiše ATP. Samo, za razliku od aerobnog disanja, konačni akceptor elektrona nije kisik, već drugo jedinjenje koje može biti i organske i neorganske prirode.

Vrste anaerobnog disanja

Glavni zadatak koji rješava anaerobna bakterija s respiratornim tipom metabolizma je pronaći alternativu molekularnom kisiku. Od toga zavisi energetski prinos reakcije. Ovisno o tvari koja djeluje kao terminalni akceptor, razlikuju se sljedeće vrste anaerobnog disanja:

• nitrat;
• željezo;
• fumarat;
• sulfat;
• sumpor;
• karbonat.

Anaerobno disanje je manje efikasno od aerobnog disanja, ali u poređenju sa fermentacijom proizvodi mnogo veći izlaz energije.

Anaerobna destruktivna zajednica bakterija

Ova vrsta mikrobiote se formira u ekološkim nišama bogatim organskom materijom, u kojima se kiseonik gotovo u potpunosti troši (poplavljena tla, podzemni hidraulički sistemi, nanosi mulja itd.). Ovdje dolazi do postupne razgradnje organskih jedinjenja koju provode dvije grupe bakterija:

• primarni anaerobi su odgovorni za prvu fazu desimilacije organske materije;
• Sekundarni anaerobi su mikroorganizmi sa respiratornim tipom metabolizma.

Među primarnim anaerobima razlikuju se hidrolitici i disipotrofi, koji su međusobno povezani trofičkim interakcijama. Hidrolitici formiraju biofilmove na površini čvrstih supstrata i proizvode hidrolitičke egzoenzime koji razgrađuju složene organske spojeve na oligomere i monomere.

Dobiveni hranjivi supstrat prvenstveno koriste sami hidrolitici, ali i disipotrofi. Potonji su obično manje kooperativni i ne oslobađaju značajne količine egzoenzima, apsorbirajući gotove produkte hidrolize biopolimera. Tipični predstavnik disipotrofa su bakterije iz roda Syntrophomonas.

Uzgoj

Posebni zahtjevi uzgoja odnose se samo na obavezne anaerobne bakterije. Fakultativci se dobro razmnožavaju u okruženju kiseonika.

Metode uzgoja anaerobnih mikroorganizama podijeljene su u tri kategorije: hemijske, fizičke i biološke. Njihov glavni zadatak je smanjiti ili potpuno eliminirati prisustvo kisika u hranjivom mediju. Stepen dozvoljene koncentracije O 2 određen je nivoom tolerancije određenog anaerobnog tipa.

Fizičke metode

Suština fizikalnih metoda je uklanjanje kisika iz zraka s kojim je kultura u kontaktu, odnosno potpuno eliminiranje kontakta bakterija sa zrakom. Ova grupa uključuje sljedeće tehnologije uzgoja:

• uzgoj u mikroaerostatu - posebnom uređaju u kojem se umjesto atmosferskog zraka stvara umjetna mješavina plina;
• dubinska kultivacija - sijanje bakterija ne na površinu, već u visoki sloj ili u debljinu podloge tako da zrak ne prodire tamo;
• korištenje viskoznih medija u kojima se difuzija O 2 smanjuje s povećanjem gustoće;
• uzgoj u anaerobnoj tegli;
• punjenje površine medija vazelinom ili parafinom;
• korištenje CO 2 inkubatora;
• korištenje anaerobne stanice SIMPLICITY 888 (najmodernija metoda).

Obavezni dio fizikalnih metoda je prethodno prokuhavanje hranjivog medija kako bi se iz njega uklonio molekularni kisik.

Upotreba hemikalija

Hemijska jedinjenja koja se koriste za uzgoj anaeroba dijele se u 2 grupe:

• Apsorberi kiseonika upijaju molekule O2. Kapacitet apsorpcije zavisi od vrste supstance i zapremine vazdušnog prostora u medijumu. Najčešće se koriste pirogalol (alkalna otopina), metalno željezo, bakrov hlorid i natrijum ditionit.
• Redukcioni agensi (cistein, ditiotreitol, askorbinska kiselina, itd.) smanjuju redoks potencijal podloge.

Posebna vrsta hemijskih metoda je upotreba sistema za proizvodnju gasa, koji uključuju agense koji stvaraju vodonik i ugljen dioksid, a O 2 apsorbuje paladijumski katalizator. Ovakvi sistemi se koriste u zatvorenim kontejnerima za uzgoj (anaerostati, plastične kese, itd.).

Biološke metode

Biološke metode uključuju zajedničku kultivaciju anaeroba i aeroba. Potonji uklanjaju kiseonik iz okoline, stvarajući uslove za rast svojih "suboraca". Fakultativne anaerobne bakterije se također mogu koristiti kao sorbirajuća sredstva.

Postoje dvije modifikacije ove metode:

• Sjetva dvije kulture na različite polovice Petrijeve posude, koja se zatim prekriva poklopcem.
• Inokulacija pomoću „stakla za sat“ koja sadrži medij koji sadrži aerobne bakterije. Ovo staklo se koristi za pokrivanje Petrijeve posude zasijane anaerobnom kulturom u neprekidnom sloju.

Ponekad se aerobni mikroorganizmi koriste u fazi pripreme tekućeg hranjivog medija za inokulaciju anaeroba. Jednom kada se ukloni preostali kiseonik, aerob (npr. E. colli) se ubija toplotom, a zatim se zaseje u željeni usev.

Izolacija čiste kulture

Čista kultura je populacija mikroorganizama koji pripadaju istoj vrsti, poseduju ista svojstva i dobijena iz jedne ćelije. Za dobivanje grupe bakterija s takvim karakteristikama obično se koriste metode razrjeđivanja i ograničavanja razrjeđivanja, ali rad s anaerobima je poseban proces koji zahtijeva izbjegavanje kontakta s kisikom pri dobivanju izoliranih kolonija.

Postoji nekoliko načina da se izoluje čista kultura anaeroba. To uključuje:

• Zeisslerova metoda - zasijavanje sa tanjivim trakom na Petrijeve posude uz stvaranje anaerobnih uslova i naknadnu inkubaciju u termostatu (od 24 do 72 sata).
• Weinbergova metoda je izolacija anaeroba u kulturu pomoću šećernog agara (sjetva sa visokim stupcem), bakterije se prenose zatvorenom kapilarom. Prvo se materijal stavlja u epruvetu sa izotoničnim rastvorom (faza razblaživanja), zatim u epruvetu sa agarom temperature 40-45 stepeni, u kojoj se dobro meša sa medijumom. Nakon toga dolazi do uzastopnog ponovnog zasijavanja u još 2 epruvete, od kojih se posljednja hladi pod tekućom vodom.
• Peretzova metoda - materijal razrijeđen u izotoničnoj otopini sipa se u Petrijevu posudu tako da ispuni prostor ispod staklene ploče koja leži na njenom dnu, na kojoj treba započeti rast.

U sve tri metode, materijal iz rezultirajućih izolovanih kolonija se subkulturira na podlogu za kontrolu sterilnosti (SCM) ili Kitt-Tarozzi medijum.

Anaerobni(grčki negativni prefiks an- + aē r vazduh + b život) - mikroorganizmi koji se razvijaju u nedostatku slobodnog kiseonika u svom okruženju. Nalaze se u gotovo svim uzorcima patološkog materijala za razne gnojno-upalne bolesti, oportunistički su, a ponekad i patogeni. Postoje fakultativne i obavezne A. Fakultativne A. mogu postojati i razmnožavati se i u okruženju bez kiseonika. To uključuje Escherichia coli, Yersinia i streptokoke, Shigella i druge bakterije.

Obavezni A. umiru u prisustvu slobodnog kiseonika u okolini. Dijele se u dvije grupe: bakterije koje stvaraju spore, ili klostridije, i bakterije koje ne stvaraju spore, ili takozvani neklostridijalni anaerobi. Među klostridijama postoje uzročnici anaerobnih klostridijskih infekcija - a, infekcija klostridijalne rane, a. Neklostridijalne A. uključuju gram-negativne i gram-pozitivne štapićaste ili sferične bakterije: bakteroide, fuzobakterije, veilonele, peptokoke, peptokoke, propionibakterije, eubakterije itd. Neklostridijalne A. su sastavni dio mikroflore normalne flore ljudi i životinja, ali istovremeno igraju važnu ulogu u nastanku takvih gnojno-upalnih procesa kao što su peritonitis, pluća i mozak, pleura, flegmona maksilofacijalne oblasti itd. anaerobne infekcije, uzrokovana neklostridijalnim anaerobima, endogena je i razvija se uglavnom uz smanjenje otpornosti tijela kao rezultat ozljeda, operacija, hlađenja i narušenog imuniteta.

Glavni dio klinički značajnih A. čine bakteroidi i fuzobakterije, peptostreptokoki i spore gram-pozitivni bacili. Bacteroides čine otprilike polovicu gnojno-upalnih procesa uzrokovanih anaerobnim bakterijama.

Bacteroides - rod gram-negativnih obveznih anaerobnih bakterija iz porodice Bacteroidaceae, štapići sa bipolarnim bojenjem, veličine 0,5-1,5´ 1-15 µm, nepokretni ili pokretni uz pomoć peritrihalno lociranih flagela, često imaju polisaharidnu kapsulu, koja je faktor virulencije. Oni proizvode razne toksine i enzime koji djeluju kao faktori virulencije. U pogledu osjetljivosti na antibiotike, oni su heterogeni: bakteroidi, na primjer B. fragilis grupa, otporni su na benzilpenicilin. Bakteroidi otporni na b-laktamske antibiotike proizvode b-laktamaze (penicilinaze i cefalosporinaze) koje uništavaju penicilin i cefalosporine. Bakteroidi su osjetljivi na neke derivate imidazola - metronidazol (trichopolum,

flagyl), tinidazol, ornidazol - lijekovi učinkoviti protiv različitih grupa anaerobnih bakterija, kao i hloramfenikol i eritromicin. Bakteroidi su otporni na aminoglikozide - gentamicin, kanamicin, streptomicin, polimiksin, oleandomicin. Značajan dio bakteroida je otporan na tetracikline.

Fusobacterium je rod gram-negativnih, štapićastih, obaveznih anaerobnih bakterija; žive na sluznici usta i crijeva, nepokretni su ili pokretni i sadrže snažan endotoksin. U patološkom materijalu najčešće se nalaze F. nucleatum i F. necrophorum. Većina fuzobakterija je osjetljiva na b-laktamske antibiotike, ali se nalaze sojevi otporni na penicilin. Fusobakterije, sa izuzetkom F. varium, osjetljive su na klindamicin.

Peptostreptococcus (Peptostreptococcus) je rod gram-pozitivnih sfernih bakterija; raspoređeni u parove, tetrade, u obliku nepravilnih grozdova ili lanaca. Nemaju flagele i ne formiraju spore. Osetljiv na penicilin, karbenicilin, cefalosporine, hloramfenikol, otporan na metronidazol.

Peptococcus (Peptococcus) je rod gram-pozitivnih sfernih bakterija, predstavljen jedinom vrstom P. niger. Nalaze se pojedinačno, u parovima, ponekad u obliku grozdova. Ne formiraju bičeve ili spore.

Osetljiv na penicilin, karbenicilin, eritromicin, klindamicin, hloramfenikol. Relativno otporan na metronidazol.

Veillonella je rod gram-negativnih anaerobnih diplokoka; nalaze se u obliku kratkih lanaca, nepokretni su i ne stvaraju spore. Osetljiv na penicilin, hloramfenikol, tetraciklin, polimiksin, eritromicin, otporan na streptomicin, neomicin, vankomicin.

Od ostalih neklostridijalnih anaerobnih bakterija izolovanih iz patološkog materijala pacijenata, treba spomenuti gram-pozitivne propionske bakterije, gram-negativne volinele i druge, čiji je značaj manje proučavan.

Clostridium je rod gram-pozitivnih, štapićastih, anaerobnih bakterija koje stvaraju spore. Klostridije su rasprostranjene u prirodi, posebno u tlu, a žive i u gastrointestinalnom traktu ljudi i životinja. Oko deset vrsta klostridija je patogeno za ljude i životinje: C. perfringens, C. novyii, C. septicum, C. ramosum, C. botulirnim, C. tetani, C. difficile, itd. Ove bakterije proizvode visoko egzotoksine specifične za svaku biološka aktivnost vrsta na koju su osjetljivi ljudi i mnoge životinjske vrste. C. difficile su pokretne bakterije s peritrihoznim flagelama. Prema brojnim istraživačima, ove bakterije se, nakon neracionalne antimikrobne terapije, razmnožavaju, mogu izazvati pseudomembranozu. C. difficile je osjetljiv na penicilin, ampicilin, vankomicin, rifampicin,

metronidazol; otporan na aminoglikozide.

Uzročnik anaerobne infekcije može biti bilo koja vrsta bakterija, ali češće su ove infekcije uzrokovane raznim asocijacijama mikroba: anaerobno-anaerobnim (bakteroidi i fuzobakterije); anaerobno-aerobni (bakteroidi i