AEROBE BAKTERIER: KARAKTERISTIKA, EKSEMPLER, KULTURER, SYGDOMME - BIOLOGI

De aerobe bakterier er en bred gruppe af bakterier, der er karakteriseret behov for ilt til deres metaboliske processer. Disse bakterier bruger ilt til at nedbryde organiske forbindelser til enklere forbindelser gennem en proces, der kaldes cellulær respiration.

Mange specialister hævder, at udseendet af denne type bakterier er en direkte konsekvens af fotosynteseprocessen. På grund af dette steg de atmosfæriske iltniveauer og var oprindeligt toksiske for mange levende væsener. På grund af dette var mange organismer nødt til at tilpasse sig og begynde at bruge ilt.

Mycobacterium tuberculosis, aerobe bakterier. Kilde: Fotokredit: Janice CarrContent-udbydere (r): CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr

Der er mange arter, der er inkluderet i gruppen af aerobe bakterier. De mest repræsentative er Bacillus-, Mycobacterium- og Nocardia-slægterne. Tilsvarende er mange af disse bakterier kendte humane patogener, selv forårsager patologier, der kan forårsage død.

egenskaber

Det vigtigste kendetegn ved aerobe bakterier er, at de nødvendigvis kræver et miljø, hvor der er tilstrækkelig ilttilgængelighed for at udvikle dem, da de inden for deres metabolisme udfører den cellulære respirationsproces.

I denne proces bruger de ilt til at nedbryde molekyler fra organiske forbindelser, såsom glukose, til enklere forbindelser såsom carbondioxid og vand, hvorved der opnås energi i form af ATP.

Ligeledes har de fleste af de arter, der udgør denne gruppe, ikke evnen til at syntetisere katalaseenzymet, så de kan ikke opdele brintperoxidmolekylet i vand og ilt.

Typer af aerobe bakterier

Generelt forstås det, at aerobe bakterier er dem, der kræver tilstedeværelse af ilt for at udvikle sig og vokse. Behovet for dette kemiske element i bakterier i denne gruppe er imidlertid ikke det samme for alle. I denne forstand er der flere typer aerobe bakterier: obligatorisk aerob, fakultativ anaerob og mikroaerofil.

Forpligtelse til aerobe bakterier

Det er bakterier, der nødvendigvis kræver ilt for at udvikle sig. De kræver dette element for at udføre processen med cellulær respiration.

Facultative anaerobe bakterier

Dette er bakterier, der fra det evolutionære synspunkt har en bestemt fordel, da de kan overleve både i miljøer, hvor der er en tilstedeværelse af ilt, og i de miljøer, hvor der ikke er nogen.

Dette skyldes det faktum, at de inden for deres cellulære maskiner har de nødvendige elementer til at udføre anaerobe processer, gennem hvilke de kan få energi. På en sådan måde, at i fravær af ilt, dør disse bakterier ikke, men udfører andre metaboliske processer.

Mikroaerofile bakterier

Dette er en meget bestemt type bakterier. De bruger ilt som et primært element til at udføre processen med cellulær respiration. Atmosfæriske koncentrationer af denne gas (ca. 21%) er imidlertid giftige for disse bakterier.

Aerobe bakterier

Bakterier af slægten

Slægten Bacillus består af en lang række arter, der er kendetegnet ved at have en stavform og være grampositiv. Et af de mest fremragende egenskaber ved disse bakterier er, at når miljøbetingelserne bliver fjendtlige, genererer de sporer i deres celler. Disse er meget resistente og er beregnet til at sikre, at bakterierne kan overleve under skadelige miljøforhold.

Inden for denne slægt er der bakterier, der er strengt aerobe, mens der er andre, der betragtes som fakultative aerobe. Blandt arterne af bakterier af slægten Bacillus kan vi nævne: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis og Bacillus thuringiensis, blandt andre.

Bacillus

Det er en velkendt og studeret bakterie i mikrobiologiens verden, da den på grund af dens potentiale og tydelige patogenicitet er blevet brugt som et biologisk våben. Dets sporer er meget giftige og trænger let ind i den menneskelige krop gennem luftvejene ved indånding, ved indtagelse af forurenet mad eller ved kontakt med et åbent sår.

Allerede i kroppen forårsager det en infektion, der på en generisk måde er kendt under navnet miltbrand, som kan være kutan, lunge eller mave-tarm.

Bacillus cereus

Det er en fakultativ aerob bakterie, der er kendt for at producere toksiner. Disse toksiner kan forårsage forskellige patologier hos mennesker, såsom emetisk syndrom og diarré-syndrom, begge på mave-tarmniveau. Ligeledes kan det påvirke andre organer, såsom øjne, hvori det kan forårsage keratitis og endophthalmitis.

Bacillus subtilis

Det er måske den mest studerede art af slægten Bacillus. Så meget, at det betragtes som "typen arter". Som andre Bacillus-arter producerer den sporer, specifikt endosporer, der findes i midten af bakteriecellen.

Det er en ufarlig bakterie for mennesker, bortset fra nogle meget isolerede tilfælde af forgiftning fra forurenet mad. Derudover har det en lang række fordele, såsom syntese af svampedræbende og antibiotiske stoffer, såvel som anvendelser i det industrielle område.

Nocardia

Det er en slægt med grampositive bakterier, der er formet som baciller. Blandt dets mest fremragende egenskaber kan det nævnes, at de har forgreninger, hvoraf mange er i rette vinkler.

Ligeledes er disse bakterier velkendte humane patogener. To af dets arter, især Nocardia asteroides og Nocardia brasiliensis, er blevet undersøgt tilstrækkeligt til at forårsage henholdsvis lunge-nocardiosis og actinomycotisk mycetom.

Lactobacillus

Det er grampositive bakterier, der er kendetegnet ved at være facultative aerobe, have form af en bacillus og ikke producerer sporer. Disse bakterier betragtes generelt som uskadelige og ufarlige for mennesker.

Tværtimod er de berømte for de fordele, de giver, blandt hvilke vi kan fremhæve: de bidrager til konservering af mad, hjælper med at kontrollere nogle sygdomme - så som tyktarmskræft - og er en del af syntesen af visse forbindelser, som B-vitaminer.

Staphylococcus

Dette er kokosnødformede (runde) bakterier, der har tendens til at danne klumper af celler, der ligner en masse druer. Bakterier af denne slægt betragtes som fakultativ aerob, hvilket betyder, at de kan udvikle sig både i nærvær og i fravær af ilt.

Mange af arterne i denne slægt er kendte humane patogener. Blandt disse er den mest virulente Staphylococcus aureus, der producerer visse toksiner: hemolysin, enterotoksin, toksisk choktsyndromtoksin og eksfoliativtoksin. Disse toksiner forårsager sygdomme som diarré, pseudomembranøs colitis og skoldet hudsyndrom.

Forskel mellem aerobe og anaerobe bakterier

Anaerobe bakterier optrådte på planeten længe før aerobe bakterier. Dette skyldes, at ilt ikke var en væsentlig del af atmosfæren i de første epoker af det jordiske liv, så de levende væsener, der eksisterede, da ikke brugte det til deres metaboliske processer.

Senere, da livet udviklede sig på planeten og niveauerne af atmosfæriske gasser stabiliserede sig, optrådte aerobe organismer, som begyndte at bruge ilt som hovedelement i energiproduktionsprocesser.

Nu er den største forskel mellem begge typer bakterier, at aerobe bakterier kræver elementet ilt til at udføre forskellige cellulære processer, hvor den mest karakteristiske er cellulær respiration. Gennem denne proces får de en stor mængde energi.

Anaerobe bakterier bruger på den anden side ikke ilt til nogen proces. Selv for nogle af disse bakterier er ilt meget giftigt. På grund af dette udfører de andre processer for at få den energi, som cellen har brug for.

Blandt disse processer er fermentering, gennem hvilken nedbrydningen af visse forbindelser, såsom kulhydrater, til opnåelse af andre organiske forbindelser, såsom mælkesyre.

En anden forskel, der kan nævnes mellem disse to typer bakterier, er det habitat, hvori de findes. Anaerobe bakterier findes ofte på steder, hvor der er lidt ilt, såsom i tandstenen, der dækker tænderne, mens aerobe bakterier trives i levesteder, hvor der er nok ilt, såsom jord.

Aerob bakteriekultur

Når en kultur med aerobe bakterier skal gennemføres i laboratoriet, er den første ting man skal huske på, at disse typer bakterier kræver en passende mængde ilt. I denne forstand er det kendt, at de samme atmosfæriske forhold er ideelle. Der er dog nogle bakterier, der har brug for ekstra luftning.

I disse tilfælde er det, der kan gøres, kraftigt at ryste kolben eller boble steriliseret luft gennem mediet. I tilfælde af at dyrkningen er ret omfattende, anbefales det, at mediets eksponering for atmosfæren øges. Dette opnås ved at lægge mediet, der er lavt.

Staphylococcus aureus-kultur. Kilde: Microrao

Med hensyn til sammensætningen af det kulturmedium, der skal anvendes til aerobe bakterier, vil dette afhænge af den bakterieart, der dyrkes. For eksempel til dyrkning af Staphylococcus aureus er de mest almindeligt anvendte kulturmedier 5% blodagar, trypticase sojaagar og BHI Brain Heart Infusion Bouillon. Bacillus-bakterier dyrkes også med succes i de førnævnte kulturmedier.

Det er vigtigt at bemærke, at BHI Brain Heart Infusion Bouillon over hele verden anbefales til dyrkning af aerobe bakterier. Dets sammensætning inkluderer en kalvehjerneinfusion og en bovin hjerteinfusion samt pepton, natriumchlorid og glukose, blandt andre komponenter.

Metoder til tælling af plader

Pladetællingen er en standardprocedure, der udføres i laboratorier for at nå et omtrentlig antal bakterier, der udgør en bestemt kultur.

Denne teknik er baseret på antallet af såkaldte kolonidannende enheder og muliggør opnåelse af et omtrentlig antal bakterier. Det er vigtigt at understrege, at denne procedure skal udføres med den krævede grundighed og strenghed, da enhver fejl, uanset hvor lille den er, kan i høj grad påvirke resultaterne.

Der er flere teknikker, der kan anvendes til at udføre pladetællingen. To af dem vil blive forklaret her.

Tallerkenhældningsteknik

Den første ting at gøre er at forberede det ideelle kulturmedium til den type bakterier, du vil dyrke. Senere, i et klart og rent område, placeres Petri-retterne, hvor kulturen skal placeres.

I hver petriskål skal du tilføje 1 ml af den tilsvarende fortynding samt ca. 20 ml af det kulturmedium, der er smeltet. Herefter skal bevægelser med petriskålen udføres som følger: 6 fra højre til venstre, 6 med uret, 6 mod uret og 6 fra bagud til front. Endelig forventes mediet at stivne.

Petri-skålene inkuberes under passende temperaturbetingelser (37 ° C) i 24-48 timer. Når denne tid er gået, skal antallet af udviklede kolonier tælles.

Overfladespredningsteknik på pladen

For at udføre tællingen ved hjælp af denne teknik skal Petri-skålene med kulturmediet anbringes på bordet ordnet for at undgå fejl. Dernæst inokuleres 1 ml af hver fortynding i hver kapsel.

På samme måde skal inokulumet ved hjælp af en glasstang spredes homogent over hele kulturmediets overflade. Dette skal gøres gennem vridende bevægelser.

Når inokulatet er blevet absorberet af dyrkningsmediet, inkuberes kapslerne i den krævede tid i henhold til den dyrkede mikroorganisme. Endelig skal alle kolonier, der har udviklet sig på de valgte plader, tælles.

Sygdomme forårsaget

Som nævnt tidligere er det kendt, at nogle af de slægter, der udgør gruppen af aerobe bakterier, forårsager sygdom hos mennesker. Nogle af disse sygdomme med deres respektive symptomer og behandlinger er anført nedenfor.

Nocardiosis

Nocardiosis er en sygdom, der kan optræde akut eller kronisk. I henhold til de studerede kliniske tilfælde har de fleste af tiden symptomerne på lungebetændelse. Nogle gange i stedet for at inficere luftvejene, kan det dog påvirke huden direkte og forårsage karakteristiske læsioner.

Symptomerne, der ses ved lungenokardiose, er:

Høj feber
Krom hoste, der ikke lettes af noget
Problemer med at trække vejret
Generelt ubehag

På den anden side, når bakterier af slægten Nocardia invaderer huden, kan det, der kaldes actinomycetoma, udvikle sig. Dette er en kronisk, granulomatøs type infektion, der er meget sjælden og forekommer normalt hos mennesker, der har et deprimeret immunsystem. Dets symptomer inkluderer:

Feber
Nodulær læsion, der præsenterer en central pustule, gennem hvilken blodigt materiale kan have drænet.
Kutan eller subkutan abscess.
Generel ubehag

Miltbrand

Dette er navnet, der gives til infektioner forårsaget af Basillus anthracis-bakterier. Det er forårsaget af direkte menneskelig kontakt med nævnte bakteriers sporer. Miltsbrand kan påvirke lungerne og huden. Lungerne er den farligste med en dødelighed på over 90%.

For nogle få år siden blev denne bakterie berømt, fordi der blev sendt konvolutter indeholdende sporer, hvilket i høj grad påvirkede dem, der modtog dem og forårsagede deres død.

Først ligner symptomerne på miltsbrand i lungerne symptomerne på en forkølelse, men når tiden går, udvikler de sig til et mere kompromitteret klinisk billede:

Vedvarende feber
Problemer med at trække vejret
Forøget hjerterytme.

Til sidst forværres patienten, og der opstår septisk chok, hvorefter patientens død forekommer i de fleste tilfælde.

For så vidt angår kutan miltbrand, er det første tegn en læsion svarende til en myggebid, der bliver kronisk og udvikler sig til en nekrotisk eskar.

Der er også en stigning i kropstemperatur og generel lidelse. Dette kliniske billede løses ofte positivt og efterlader kun et ar. Det er dog ikke klogt at være uforsigtig, da det kan sprede sig og forårsage bakteræmi.

tuberkulose

Det er en patologi, der påvirker luftvejene og er forårsaget af en streng aerob bakterie, Mycobacterium tuberculosis. Bakterierne findes i sekreterne fra dem, der lider af sygdommen, specifikt i den, de udviser, når de hoster. Kontakt med disse sekretioner er den mest almindelige infektionsvej.

Symptomerne på tuberkulose er:

Konstant hoste med blodig sputum
Feber
Generelt ubehag
Brystsmerter, især ved hoste og vejrtrækning
Rik sved om natten.

Spedalskhed

Det er en velkendt sygdom forårsaget af en anden bakterie af slægten Mycobacterium, Mycobacterium leprae. Dette er en sygdom, der i århundreder har været et svøbe, da de, der led af det, blev udrøvet fra samfundet og tvunget til at leve fra hinanden.

De mest almindelige symptomer på spedalskhed er:

Lysfarvede læsioner på huden
Stød eller knuder på huden
Tab af fornemmelse i visse områder
Fortykning af huden

Over tid forværres det kliniske billede, hvilket får individet til at miste funktionaliteten af deres øvre og nedre lemmer, misdannelse forårsaget af hudlæsioner og ubehag på hudniveau, såsom en konstant brændende fornemmelse på huden.

Referencer

Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. og Velásquez, O. (2009) Teknikker til mikrobiologisk analyse af fødevarer. UNAM Mexico 2. udgave.
Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. og Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw og Hill. 27. udgave
Dorronsoro, I. og Torroba L. Microbiology of Tuberculosis. (2007). Annals af Navarra Health System. 30 (2).
González, P. og Cona, E. (2006). Nocardia asteroides. Chilensk journal for infektologi. 2. 3. 4).
Hernández, P., Mayorga, J. og Pérez, E. (2010). Actinomycetoma på grund af Nocardia brasiliensis. Annals of Pediatrics. 73 (4). 159-228
Ryan, K. og Ray, C. (2004). Sherris Medical Microbiology. Mc Graw Hill. 4. udgave.

AEROBE BAKTERIER: KARAKTERISTIKA, EKSEMPLER, KULTURER, SYGDOMME - BIOLOGI - 2025