Charakterystyczne bakterie tlenowe, przykłady, kultury, choroby

3123
Alexander Pearson

Plik bakterie tlenowe Stanowią dużą grupę bakterii, które charakteryzują się tym, że do procesów metabolicznych potrzebują tlenu. Bakterie te wykorzystują tlen do rozkładania związków organicznych na prostsze związki w procesie znanym jako oddychanie komórkowe..

Wielu specjalistów twierdzi, że pojawienie się tego typu bakterii jest bezpośrednią konsekwencją procesu fotosyntezy. Z tego powodu poziom tlenu w atmosferze wzrósł i był początkowo toksyczny dla wielu żywych istot. Z tego powodu wiele organizmów musiało dostosować się i zacząć używać tlenu..

Mycobacterium tuberculosis, bakterie tlenowe. Źródło: Zdjęcie Źródło: Janice CarrContent Dostawcy: CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr [domena publiczna]

Istnieje wiele gatunków zaliczanych do grupy bakterii tlenowych. Najbardziej reprezentatywne są gatunki Bacillus, Mycobacterium Y Nocardia. Podobnie, wiele z tych bakterii to znane ludzkie patogeny, powodujące nawet patologie, które mogą spowodować śmierć..

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje
  • 2 Rodzaje bakterii tlenowych
    • 2.1 Usunąć bakterie tlenowe
    • 2.2 Fakultatywne bakterie beztlenowe
    • 2.3 Bakterie mikroaerofilne
  • 3 Gatunki bakterii tlenowych
    • 3.1 Bakterie z rodzaju Bacillus
    • 3.2 Nocardia
    • 3.3 Lactobacillus
    • 3.4 Staphylococcus
  • 4 Różnica między bakteriami tlenowymi i beztlenowymi
  • 5 Hodowla bakterii tlenowych
  • 6 Metody liczenia płytek
    • 6.1 Technika zalewania płyt
    • 6.2 Technika rozprowadzania powierzchniowego na płycie
  • 7 Choroby spowodowane
    • 7.1 Nocardiosis
    • 7.2 Wąglik
    • 7.3 Gruźlica
    • 7.4 Trąd
  • 8 Odniesienia

Charakterystyka

Główną cechą bakterii tlenowych jest to, że do rozwoju koniecznie wymagają środowiska, w którym występuje szeroka dostępność tlenu, ponieważ w ramach swojego metabolizmu przeprowadzają proces oddychania komórkowego.

W tym procesie wykorzystują tlen do degradacji cząsteczek związków organicznych, takich jak glukoza, do prostszych związków, takich jak dwutlenek węgla i woda, uzyskując w konsekwencji energię w postaci ATP..

Podobnie większość gatunków, które tworzą tę grupę, nie ma zdolności do syntezy enzymu katalazy, więc nie mogą rozwinąć cząsteczki nadtlenku wodoru w wodzie i tlenie..

Rodzaje bakterii tlenowych

Ogólnie rozumie się, że bakterie tlenowe to te, które wymagają obecności tlenu w celu rozwoju i wzrostu. Jednak zapotrzebowanie na ten pierwiastek chemiczny u bakterii z tej grupy nie jest jednakowe dla wszystkich. W tym sensie istnieje kilka rodzajów bakterii tlenowych: tlenowe obligatoryjne, fakultatywnie beztlenowe i mikroaerofilne..

Oczyszcza bakterie tlenowe

Są to bakterie, które do rozwoju z konieczności potrzebują tlenu. Potrzebują tego pierwiastka do przeprowadzenia procesu oddychania komórkowego.

Fakultatywne bakterie beztlenowe

Są to bakterie, które z ewolucyjnego punktu widzenia mają pewną przewagę, ponieważ mogą przetrwać zarówno w środowiskach, w których występuje tlen, jak i w środowiskach, w których go nie ma..

Dzieje się tak, ponieważ w swojej maszynerii komórkowej mają elementy niezbędne do przeprowadzania procesów beztlenowych, dzięki którym mogą pozyskiwać energię. W taki sposób, że przy braku tlenu bakterie te nie umierają, ale przeprowadzają inne procesy metaboliczne.

Bakterie mikroaerofilne

To bardzo szczególny rodzaj bakterii. Używają tlenu jako podstawowego pierwiastka do przeprowadzenia procesu oddychania komórkowego. Jednak stężenia atmosferyczne tego gazu (około 21%) są toksyczne dla tych bakterii..

Gatunki bakterii tlenowych

Bakterie z rodzaju Bakcyl

Płeć Bakcyl Składa się z wielu różnych gatunków, które charakteryzują się kształtem pałeczki i są gram-dodatnie. Jedną z najwybitniejszych cech tych bakterii jest to, że gdy warunki środowiskowe stają się wrogie, wytwarzają zarodniki w swoich komórkach. Są bardzo odporne i mają zapewnić bakteriom przetrwanie w szkodliwych warunkach środowiskowych.

W obrębie tego rodzaju znajdują się bakterie ściśle tlenowe, podczas gdy inne są uważane za fakultatywnie tlenowe. Wśród gatunków bakterii z rodzaju Bakcyl można wymienić: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis Y Bacillus thuringiensis, m.in.

Bakcyl antracis

Jest to bakteria dobrze znana i przebadana w świecie mikrobiologii, ponieważ ze względu na swój potencjał i ewidentną chorobotwórczość została wykorzystana jako broń biologiczna. Jej zarodniki są bardzo toksyczne i łatwo przenikają do organizmu człowieka przez drogi oddechowe poprzez wdychanie, spożycie skażonej żywności lub kontakt z otwartą raną..

Już w organizmie powoduje infekcję, która ogólnie znana jest pod nazwą wąglika, która może być skórna, płucna lub żołądkowo-jelitowa.

Bacillus cereus

Jest to fakultatywna bakteria tlenowa, która jest dobrze znana z wytwarzania toksyn. Te toksyny mogą powodować różne patologie u ludzi, takie jak zespół wymiotny i zespół biegunkowy, zarówno na poziomie żołądkowo-jelitowym. Podobnie może wpływać na inne narządy, takie jak oczy, w których może powodować zapalenie rogówki i zapalenie wnętrza gałki ocznej..

Bacillus subtilis

Jest to chyba najlepiej zbadany gatunek z rodzaju Bacillus. Do tego stopnia, że ​​jest uważany za „gatunek typowy”. Podobnie jak inne gatunki Bacillus, wytwarza zarodniki, w szczególności przetrwalniki znajdujące się w środku komórki bakteryjnej..

Jest to nieszkodliwa bakteria dla ludzi, z wyjątkiem bardzo pojedynczych przypadków zatrucia skażoną żywnością. Oprócz tego niesie ze sobą szereg korzyści, takich jak synteza substancji przeciwgrzybiczych i antybiotykowych, a także zastosowania w przemyśle..

Nocardia

Jest to rodzaj bakterii Gram-dodatnich o kształcie przypominającym pałeczki. Wśród jego najwybitniejszych cech można wymienić, że są to obecne rozgałęzienia, z których wiele jest pod kątem prostym.

Podobnie bakterie te są dobrze znanymi ludzkimi patogenami. Szczególnie dwa jego gatunki, Nocardia asteroides Y Nocardia brasiliensis, zostały dostatecznie zbadane jako przyczyny odpowiednio nokardiozy płuc i grzybniaka promienicy.

Lactobacillus

Są to bakterie Gram-dodatnie, które charakteryzują się fakultatywną aerobowością, mają kształt pałeczki i nie produkują zarodników. Bakterie te są ogólnie uważane za nieszkodliwe i nieszkodliwe dla ludzi..

Wręcz przeciwnie, słyną z korzyści, jakie zapewniają, wśród których możemy wyróżnić: przyczyniają się do konserwacji żywności, pomagają kontrolować niektóre choroby - takie jak rak okrężnicy - i są częścią syntezy niektórych związków, takich jak Witaminy z grupy B..

Staphylococcus

Są to bakterie w kształcie orzecha kokosowego (okrągłe), które mają tendencję do tworzenia grudek komórek, które wyglądają jak kiść winogron. Bakterie z tego rodzaju są uważane za fakultatywne tlenowe, co oznacza, że ​​mogą rozwijać się zarówno w obecności, jak i przy braku tlenu..

Wiele gatunków w tym rodzaju to znane ludzkie patogeny. Wśród nich najbardziej zjadliwy jest Staphylococcus aureus, który wytwarza określone toksyny: hemolizynę, enterotoksynę, toksynę zespołu wstrząsu toksycznego i toksynę złuszczającą. Te toksyny powodują choroby, takie jak biegunka, rzekomobłoniaste zapalenie jelita grubego i zespół oparzonej skóry..

Różnica między bakteriami tlenowymi i beztlenowymi

Bakterie beztlenowe pojawiły się na planecie na długo przed bakteriami tlenowymi. Dzieje się tak, ponieważ w pierwszych epokach życia na Ziemi tlen nie był istotną częścią atmosfery, więc istoty żyjące, które istniały wówczas, nie wykorzystywały go do swoich procesów metabolicznych..

Później, wraz z ewolucją życia na planecie i stabilizacją poziomu gazów atmosferycznych, pojawiły się organizmy tlenowe, które zaczęły wykorzystywać tlen jako główny element procesów produkcji energii..

Teraz główna różnica między oboma typami bakterii polega na tym, że bakterie tlenowe potrzebują tlenu pierwiastkowego do przeprowadzania różnych procesów komórkowych, z których najbardziej charakterystycznym jest oddychanie komórkowe. Dzięki temu procesowi uzyskują dużą ilość energii.

Z drugiej strony bakterie beztlenowe nie używają tlenu do żadnego procesu. Nawet dla niektórych z tych bakterii tlen jest silnie toksyczny. Z tego powodu przeprowadzają inne procesy, aby uzyskać energię potrzebną komórce.

Wśród tych procesów jest fermentacja, w wyniku której następuje degradacja niektórych związków, np. Węglowodanów, w celu uzyskania innych związków organicznych, np. Kwasu mlekowego..

Kolejną różnicą, o której można wspomnieć między tymi dwoma typami bakterii, jest środowisko, w którym można je znaleźć. Bakterie beztlenowe zwykle występują w miejscach, w których jest mało tlenu, na przykład w kamieniu nazębnym pokrywającym zęby, podczas gdy bakterie tlenowe rozwijają się w siedliskach, w których jest wystarczająca ilość tlenu, takich jak gleba.

Kultura bakterii tlenowych

Kiedy w laboratorium ma być prowadzona hodowla bakterii tlenowych, pierwszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że tego typu bakterie wymagają odpowiedniej ilości tlenu. W tym sensie te same warunki atmosferyczne są znane jako idealne. Istnieją jednak bakterie, które wymagają dodatkowego napowietrzenia..

W takich przypadkach, co można zrobić, to energicznie wstrząsnąć kolbą lub powietrzem wysterylizowanym pęcherzykami przez pożywkę. W przypadku, gdy kultura jest dość rozległa, zaleca się zwiększenie ekspozycji pożywki na działanie atmosfery. Osiąga się to poprzez nakładanie warstw medium, które jest płytkie..

Kultura gronkowca złocistego. Źródło: Microrao [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Teraz, jeśli chodzi o skład pożywki hodowlanej, która ma być stosowana dla bakterii tlenowych, będzie to zależało od hodowanych gatunków bakterii. Na przykład kultywować Staphylococcus aureus, Najczęściej używanymi pożywkami hodowlanymi są 5% agar z krwią, agar z tryptykazą sojową i bulion BHI Brain Heart Infusion Broth. Bakterie z rodzaju Bakcyl są również z powodzeniem uprawiane we wspomnianych już pożywkach.

Należy zauważyć, że bulion BHI Brain Heart Infusion Broth jest zalecany na całym świecie do hodowli bakterii tlenowych. W jego składzie znajduje się wlew do mózgu cielęcego i wlew z serca bydlęcego, a także między innymi pepton, chlorek sodu i glukoza..

Metody liczenia płytek

Liczba drobnoustrojów to standardowa procedura przeprowadzana w laboratoriach w celu uzyskania przybliżonej liczby bakterii tworzących określoną kulturę.

Technika ta polega na zliczaniu tzw. Jednostek tworzących kolonie i pozwala na uzyskanie przybliżonej liczby bakterii. Należy podkreślić, że procedura ta musi być przeprowadzona z wymaganą dokładnością i rygorem, ponieważ każdy błąd, niezależnie od tego, jak mały, może znacznie wpłynąć na wyniki..

Istnieje kilka technik, które można zastosować do liczenia bakterii. Dwa z nich zostaną wyjaśnione tutaj.

Technika zalewania blach

Pierwszą rzeczą do zrobienia jest przygotowanie idealnej pożywki hodowlanej dla rodzaju bakterii, które chcesz hodować. Następnie w czystym i czystym miejscu umieszcza się szalki Petriego, na których zostanie umieszczona kultura..

Do każdej szalki Petriego należy dodać 1 ml odpowiedniego rozcieńczenia, a także około 20 ml stopionej pożywki hodowlanej. Następnie należy wykonać ruchy szalką Petriego w następujący sposób: 6 od prawej do lewej, 6 zgodnie z ruchem wskazówek zegara, 6 przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i 6 od tyłu do przodu. W końcu oczekuje się, że pożywka zestali się.

Szalki Petriego inkubuje się w odpowiednich warunkach temperaturowych (37 ° C) przez 24-48 godzin. Po upływie tego czasu należy policzyć liczbę kolonii, które się rozwinęły.

Technika rozprowadzania powierzchniowego na płycie

Aby wykonać liczenie tą techniką, szalki Petriego z pożywką należy umieścić na stole w sposób uporządkowany, aby uniknąć błędów. Następnie do każdej kapsułki zaszczepia się 1 ml każdego rozcieńczenia..

Podobnie, za pomocą szklanej pałeczki, inokulum należy rozprowadzić równomiernie na całej powierzchni pożywki hodowlanej. Należy to zrobić za pomocą ruchów obrotowych.

Po wchłonięciu inokulum przez pożywkę hodowlaną, kapsułki inkubuje się przez czas wymagany dla hodowanego mikroorganizmu. Na koniec należy policzyć wszystkie kolonie, które rozwinęły się na wybranych płytkach..

Choroby spowodowane

Jak wspomniano wcześniej, niektóre rodzaje wchodzące w skład grupy bakterii tlenowych powodują choroby u ludzi. Poniżej wymieniono niektóre z tych chorób wraz z ich objawami i leczeniem..

Nocardiosis

Nocardiosis to choroba, która może objawiać się ostro lub przewlekle. Zgodnie z badanymi przypadkami klinicznymi, przez większość czasu występują u nich objawy zapalenia płuc. Jednak czasami, zamiast infekować drogi oddechowe, może oddziaływać bezpośrednio na skórę, powodując charakterystyczne zmiany..

Objawy obserwowane w nokardiozie płuc to:

  • Wysoka gorączka
  • Chromiczny kaszel, którego nic nie łagodzi
  • Trudności w oddychaniu
  • Ogólny dyskomfort

Z drugiej strony, gdy bakterie z rodzaju Nocardia atakują skórę, co może się rozwinąć jako promieniowce. Jest to przewlekła infekcja ziarniniakowa, która jest bardzo rzadka i zwykle występuje u osób z osłabionym układem odpornościowym. Wśród jego objawów są:

  • Gorączka
  • Zmiana guzkowa, która przedstawia centralną krostę, przez którą mógł odpłynąć krwawy materiał.
  • Ropień skórny lub podskórny.
  • Ogólne złe samopoczucie

Wąglik

Tak nazywa się infekcje wywołane przez bakterie. Basillus anthracis. Jest to spowodowane bezpośrednim kontaktem człowieka z zarodnikami wspomnianych bakterii. Wąglik może wpływać na płuca i skórę. Płuc jest najbardziej niebezpieczny, a śmiertelność przekracza 90%.

Kilka lat temu ta bakteria stała się sławna, ponieważ wysyłano koperty zawierające zarodniki, co bardzo wpłynęło na tych, którzy je otrzymali, powodując śmierć..

Początkowo objawy wąglika w płucach przypominają objawy przeziębienia, jednak z biegiem czasu ewoluują do bardziej zaburzonego obrazu klinicznego:

  • Uporczywa gorączka
  • Trudności w oddychaniu
  • Przyspieszone tętno.

Ostatecznie stan pacjenta się pogarsza i następuje wstrząs septyczny, po którym w większości przypadków następuje śmierć pacjenta.

W przypadku skórnego wąglika pierwszym objawem jest zmiana podobna do ukąszenia komara, która przechodzi w stan przewlekły i przekształca się w martwiczego strupa.

Występuje również wzrost temperatury ciała i ogólne złe samopoczucie. Ten obraz kliniczny często ustępuje pozytywnie, pozostawiając jedynie bliznę. Jednak nie należy być nieostrożnym, ponieważ może się on rozprzestrzeniać i powodować bakteriemię..

Gruźlica

Jest to patologia, która atakuje drogi oddechowe i jest wywoływana przez bakterie ściśle tlenowe, tzw Prątek gruźlicy. Bakterie znajdują się w wydzielinach osób cierpiących na tę chorobę, szczególnie w tej, którą wydalają podczas kaszlu. Kontakt z tymi wydzielinami jest najczęstszą drogą zakażenia.

Objawy gruźlicy to:

  • Ciągły kaszel z krwawą plwociną
  • Gorączka
  • Ogólny dyskomfort
  • Ból w klatce piersiowej, szczególnie podczas kaszlu i oddychania
  • Obfite pocenie się w nocy.

Trąd

Jest to dobrze znana choroba wywoływana przez inne bakterie z rodzaju Mycobacterium, the Mycobacterium leprae. Jest to choroba, która przez wieki była plagą, ponieważ ci, którzy na nią cierpieli, zostali straceni przez społeczeństwo i zmuszeni do życia oddzielnie.

Najczęstsze objawy trądu to:

  • Jasne zmiany na skórze
  • Guzki lub guzki na skórze
  • Utrata czucia w niektórych obszarach
  • Pogrubienie skóry

Z biegiem czasu obraz kliniczny pogarsza się, powodując utratę funkcjonalności kończyn górnych i dolnych, zniekształcenia spowodowane zmianami skórnymi i dyskomfort na poziomie skóry, taki jak ciągłe pieczenie na skórze..

Bibliografia

  1. Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. and Velásquez, O. (2009) Techniques for the microbiological analysis of food. Druga edycja UNAM Mexico.
  2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. and Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw i Hill. 27 edycja
  3. Dorronsoro, I. i Torroba L. Microbiology of Tuberculosis. (2007). Roczniki systemu opieki zdrowotnej Navarra. 30 ust. 2.
  4. González, P. i Cona, E. (2006). Nocardia asteroides. Chilijski dziennik infektologii. 2. 3. 4).
  5. Hernández, P., Mayorga, J. and Pérez, E. (2010). Promienica wywołana przez Nocardia brasiliensis. Annals of Pediatrics. 73 ust. 4. 159-228
  6. Ryan, K. i Ray, C. (2004). Sherris Medical Microbiology. Mc Graw Hill. Wydanie 4.

Jeszcze bez komentarzy