Anaeroby jsou organismy, které získávají energii v nepřítomnosti přístupu kyslíku fosforylací substrátu. Termín „anaeroby“ zavedl Louis Pasteur, který v roce 1861 objevil bakterie máselné fermentace.
Všechny mikroorganismy podle typu dýchání dělíme na aerobní a anaerobní. Anaerobní dýchání je soubor biochemických reakcí probíhajících v buňkách živých organismů, kdy se jako konečný akceptor protonů používají jiné látky (například dusičnany) a týká se procesů energetického metabolismu (katabolismus, disimilace), které jsou charakterizovány oxidací sacharidů, lipidů a aminokyselin až po sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností.
Pokud je tělo schopno přepnout z jednoho metabolická dráha k jinému (například z anaerobního dýchání na aerobní a naopak), pak se podmíněně označuje jako fakultativní anaeroby. Do roku 1991 se v mikrobiologii rozlišovala třída kapneistických anaerobů vyžadujících nízkou koncentraci kyslíku a vysokou koncentraci oxidu uhličitého (Brucella bovinní typ - B. abortus). Středně přísný anaerobní organismus přežívá v prostředí s molekulárním O2, ale nereprodukuje se. Mikroaerofily jsou schopny přežít a množit se v prostředí s nízkým parciálním tlakem O2. Pokud organismus není schopen „přepnout“ z anaerobního na aerobní dýchání, ale neumírá v přítomnosti molekulárního kyslíku, pak patří do skupiny aerotolerantních anaerobů. Například kyselina mléčná a mnohé máselné bakterie. Obligátní anaeroby umírají v přítomnosti molekulárního kyslíku O2 – např. zástupci rodu bakterií a archaea: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Takoví anaeroby neustále žijí v prostředí bez kyslíku. NA obligátní anaeroby zahrnují některé bakterie, kvasinky, bičíkovce a nálevníky.
Toxicita kyslíku a jeho formy pro anaerobní organismy
Prostředí bohaté na kyslík je agresivní vůči organickým formám života. Je to způsobeno tvorbou reaktivních forem kyslíku v průběhu života nebo vlivem různých forem ionizujícího záření, které jsou mnohem toxičtější než molekulární kyslík O2. Faktorem určujícím životaschopnost organismu v kyslíkovém prostředí je přítomnost funkčního antioxidačního systému schopného eliminovat: superoxidový aniont (O2−), peroxid vodíku (H2O2), singletový kyslík (O) a molekulární kyslík (O2) z organismus vnitřního prostředí. Nejčastěji takovou ochranu zajišťuje jeden nebo více enzymů: superoxiddismutáza, která eliminuje superoxidový anion (O2−) bez energetického přínosu pro tělo; kataláza, která eliminuje peroxid vodíku (H2O2) bez energetického přínosu pro tělo; cytochrom - enzym zodpovědný za přenos elektronů z NAD H na O2. Tento proces poskytuje tělu významný energetický přínos. Aerobní organismy obsahují nejčastěji tři cytochromy, fakultativní anaeroby - jeden nebo dva, obligátní anaeroby cytochromy neobsahují. Další antioxidační ochranu lze zajistit syntézou nebo akumulací nízkomolekulárních antioxidantů: vitaminu C, A, E, citrónové a dalších kyselin.
Anaerobní mikroorganismy jsou normální mikroflórou lidského těla, přičemž ve 30–100 % případů mohou být příčinou zánětlivých onemocnění pyo.
Podezřelá přítomnost anaerobní bakterie v testovaném materiálu je nutné za následujících kritérií: zápach testovaného vzorku, lokalizace infekce v blízkosti sliznice, infekce po kousnutí člověkem nebo zvířetem, plyn v testovaném materiálu, předchozí léčba léky, které jsou neaktivní proti anaerobům ( antibiotika: aminoglykosidy, staré chinolony, trimethoprim) , Černé zbarvení exsudátů obsahujících krev, Přítomnost „sirných granulí“ v sekretech, Jedinečná morfologie na Gramově barvení, Absence aerobního růstu mikroorganismů pozorovaná na exsudátových preparátech, Růst v anaerobní zóně kultivační médium, Anaerobní růst na anaerobních selektivních médiích, Charakteristické kolonie na anaerobních agarových plotnách, Fluorescence kolonií pod ultrafialovým světlem.
Mikrobiologická diagnostika. V současnosti jsou hlavními diagnostickými metodami bakteriologické s rozšířenou identifikací podle biochemických vlastností, dále plynová chromatografie (chemotaxonomie) a PCR (genová diagnostika).
Kultivace anaerobních organismů. Pro kultivaci anaerobů se používají speciální metody, jejichž podstatou je odstranění vzduchu nebo jeho nahrazení specializovanou směsí plynů (nebo inertních plynů) v uzavřených termostatech - anaerostatech. Další možností pěstování anaerobů (nejčastěji mikroorganismů) na živných půdách je přidávání redukčních látek (glukóza, kyselina mravenčí sodná, kasein, síran sodný, thiosíran, cystein, thioglukonát sodný atd.), které vážou peroxidové sloučeniny toxické pro anaeroby.
Jsou běžné kulturní média pro anaerobní organismy. Pro obecné médium Wilson - Blair je základem agar-agar s přídavkem glukózy, siřičitanu sodného a chloridu železnatého. Clostridia tvoří na tomto médiu černé kolonie redukcí siřičitanu na sulfidový anion, který se spojí s kationty železa (II) za vzniku černé soli. Zpravidla se na tomto médiu objevují černé kolonie v hloubce agarového sloupce. Kitt-Tarozziho médium se skládá z masovo-peptonového bujónu, 0,5% glukózy a kousků jater nebo mletého masa pro absorpci kyslíku z média. Před výsevem se médium zahřívá ve vroucí vodní lázni po dobu 20-30 minut, aby se z média odstranil vzduch. Po zasetí se živné médium ihned naplní vrstvou parafínu nebo parafínového oleje, aby se izolovalo od přístupu kyslíku. GasPak - systém chemicky zajišťuje stálost směsi plynů přijatelnou pro růst většiny anaerobních mikroorganismů. V uzavřené nádobě voda reaguje s borohydridem sodným a tabletami hydrogenuhličitanu sodného za vzniku vodíku a oxidu uhličitého. Vodík poté reaguje s kyslíkem plynné směsi na palladiovém katalyzátoru za vzniku vody, která již znovu reaguje s hydrolýzou borohydridu. Tuto metodu navrhli Brewer a Olgaer v roce 1965. Vývojáři představili jednorázový sáček generující vodík, který byl později upgradován na sáčky generující oxid uhličitý obsahující vnitřní katalyzátor.
Klasifikace anaerobní bakterie je založena na principech genotypové homologie, která umožňuje určit fylogenetický vztah, navíc lze všechny anaeroby klasifikovat podle morfologie a vztahu ke Gramově barvě.
Grampozitivní: tyčinky (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Mobiluncus), koky (Anaerococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus). Gramnegativní: tyčinky (Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium, Leptotrichia), koky (Acidaminococcus, Veillonella, Megasphaera).
Vezměme si zástupce hlavních taxonomických skupin velkého lékařského významu.
Grampozitivní tyčinky tvořící spory.
sporotvorné bakterie roduClostridium
Spórotvorné anaeroby rodu Clostridium Existuje více než 150 druhů. Výtrusy jsou kulatého nebo oválného tvaru, umístěné ve středu buňky subterminálně nebo terminálně, v závislosti na druhu mikroba. Průměr spory je obvykle větší než průměr buňky, takže buňka obsahující spor vypadá nabobtnale a připomíná vřeteno (z lat. klostridium- vřeteno). Tyto bakterie mohou za příznivých podmínek způsobit plynovou gangrénu, tetanus, botulismus, pseudomembranózní ulcerózní enterokolitidu, otravu jídlem a další onemocnění spojená s klostridiovými lézemi různých orgánů a systémů u lidí.
A., umírá v přítomnosti volného kyslíku v životní prostředí … Velký lékařský slovník
Viz Anaerobní organismy. Geologický slovník: ve 2 svazcích. M.: Nedra. Editoval K. N. Paffengolts a kol. 1978 ... Geologická encyklopedie
Moderní encyklopedie
- (anaerobní organismy) jsou schopny žít v nepřítomnosti atmosférického kyslíku; některé druhy bakterií, kvasinky, prvoci, červi. Energie pro život se získává oxidací organických, méně často anorganických látek bez účasti volných ... ... Velký encyklopedický slovník
Anaeroby- (z řečtiny negativní částice, vzduch vzduch a bios život), organismy, které mohou žít a vyvíjet se v nepřítomnosti volného kyslíku; některé druhy bakterií, kvasinky, prvoci, červi. Vyvíjejí se obligátní nebo striktní anaeroby ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník
Organismy (hlavně prokaryota), které mohou žít v nepřítomnosti volného kyslíku v prostředí. Obligátní A. přijímají energii v důsledku fermentace (bakterie kyseliny máselné aj.), anaerobního dýchání (methanogeny, bakterie redukující sírany ... Slovník mikrobiologie
Ou, pl. (jednotka anaerobní, a; m.). Biol. Organismy schopné života a vývoje v nepřítomnosti volného kyslíku (srov. aeroby). ◁ Anaerobní, oh, oh. Ach, bakterie. Ach ta infekce. * * * anaeroby (anaerobní organismy), schopné žít v nepřítomnosti ... ... encyklopedický slovník
I Anaeroby (řecká záporná předpona an + aēr air + b život) jsou mikroorganismy, které se vyvíjejí v nepřítomnosti volného kyslíku v jejich prostředí. Nacházejí se téměř ve všech vzorcích patologického materiálu s ... ... Lékařská encyklopedie
Anaerobní organismy, anaerobionti, anoxybionti (z řečtiny negativní částice a Aeroby), organismy, které mohou žít a vyvíjet se v nepřítomnosti volného kyslíku a získávají energii pro život štěpením ... ... Velká sovětská encyklopedie
ANAEROBY- (z řečtiny negativní částice, vzduch vzduch a bios život), organismy, které mohou žít a rozmnožovat se v nepřítomnosti atm. kyslík. Energii pro život dostávají štěpením Ch. arr. organické látky bez účasti volného kyslíku. Veterinární encyklopedický slovník
Kyslík je v přírodě široce distribuován, je jak ve vázaném, tak volném stavu. V prvním případě je součástí molekul vody, organických a anorganických sloučenin. Ve druhém je přítomen v moderní atmosféře ve formě molekulárního kyslíku (O2), jehož objemový podíl je 21 %.
Kyslík je nutností chemická složka jakákoli buňka. Naprostá většina organismů uspokojuje potřeby tohoto prvku pomocí obou forem kyslíku. Při pěstování Pseudomonas v přítomnosti 18O2 a H218O sloužil plynný kyslík jako zdroj přibližně 10 % kyslíku v buněčném materiálu a 50–60 % buněčného kyslíku pocházelo z vody. Zbytek kyslíku buňce dodaly organické a anorganické složky živného média (glukóza, fosforečnany, dusičnany, sírany aj.).
Mezi prokaryoty existují významné rozdíly ve vztahu k molekulárnímu kyslíku. Na základě toho je lze rozdělit do několika skupin (obr. 34). Prokaryota, pro jejichž růst je nezbytný O2, se nazývají obligátní (povinné) aeroby. Patří mezi ně většina prokaryot. Mezi obligátními aeroby byly zjištěny významné rozdíly ve vztahu k hladině molekulárního kyslíku v prostředí. Někteří zástupci této skupiny nejsou schopni růst při koncentraci O2 rovnající se atmosférickému růstu, ale mohou růst, pokud je obsah O2 v prostředí výrazně nižší (asi 2 %). Takováto obligátně aerobní prokaryota se nazývají mikroaerofily.
Požadavek prokaryot na nízkou koncentraci O2 v prostředí je spojen s jejich metabolickými vlastnostmi. Mnoho aerobních bakterií fixujících dusík může růst v prostředí s molekulárním dusíkem pouze při koncentracích O2 pod 2 %, tzn. jako mikroaerofily a v přítomnosti vázaného dusíku, jako je amonium, ve vzduchu. To je vysvětleno inhibičním účinkem molekulárního kyslíku na aktivitu dusíkaté látky, enzymového komplexu odpovědného za fixaci N2.
Podobný vzorec byl nalezen u mnoha bakterií oxidujících vodík. Ve středu s organické sloučeniny jako zdroj energie dobře rostou při atmosférickém obsahu O2. Pokud je zdrojem energie oxidace molekulárního vodíku, tytéž bakterie vyžadují pro svůj růst nízkou koncentraci O2. Ten je spojen s inaktivací hydrogenázy, enzymu katalyzujícího využití H2, molekulárním kyslíkem.
Konečně, mezi obligátními aeroby existují významné rozdíly v odolnosti vůči vysoké úrovně O2 v životním prostředí. 100% molekulární kyslík inhibuje růst všech obligátních aerobů. Mnoho aerobních bakterií může tvořit kolonie na povrchu pevného živného média v atmosféře obsahující 40 % O2, ale jejich růst se zastaví, když obsah O2 v atmosféře stoupne na 50 %.
Jsou známa prokaryota, jejichž metabolismus nevyžaduje O2, tj. jejich energetické a strukturní procesy probíhají bez účasti molekulárního kyslíku. Takové organismy se nazývají obligátní anaeroby. Patří mezi ně archaebakterie tvořící metan, redukující sírany, máselné a některé další eubakterie. Ještě relativně nedávno se věřilo, že obligátní anaeroby mohou získat energii pouze v procesu fermentace. V současnosti je známo mnoho obligátních anaerobních prokaryot, kteří se vyvinuli z aerobů v důsledku sekundární adaptace na anaerobní podmínky, což vedlo ke ztrátě schopnosti využívat O2 jako konečný akceptor elektronů při dýchání. Takoví obligátní anaerobové přijímají energii v procesech anaerobního dýchání, tzn. přenos elektronů podél řetězce nosičů na CO2, SO4--, fumarát a další akceptory.
Mezi obligátními anaerobními prokaryoty, která nezahrnují O2 do metabolických reakcí, existuje široká škála rezistence vůči molekulárnímu kyslíku přítomnému ve vnějším prostředí. Mnoho z obligátních anaerobů nemůže tolerovat přítomnost i malého množství molekulárního kyslíku v prostředí a rychle umírají. Takové organismy se nazývají striktní anaeroby. Mezi striktní anaeroby patří zástupci rodů Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium aj.
Bakterie kyseliny máselné také patří do skupiny obligátních anaerobů, ale jsou mezi nimi druhy středně (Clostridium tetani, Clostridium carnis, Clostridium tertium, Clostridium sporogenes) nebo dosti vysoko (Clostridium perfringens, Clostridium acetobutylicum) tolerantní k O2.
Konečně, bakterie mléčného kvašení, které mají pouze anaerobní typ metabolismu, mohou růst v přítomnosti vzduchu a jsou izolovány v samostatné skupině aerotolerantních anaerobů. (Někteří autoři řadí bakterie mléčného kvašení rodu Lactobacillus mezi mikroaerofily s odůvodněním, že jejich buňky obsahují flavoproteiny, které katalyzují přenos elektronů z NAD * H2 na O2. Tento proces však není spojen se získáváním energie buňkou).
Přestože jsou obligátní anaerobní bakterie obecně velmi citlivé na O2, mohou se přirozeně vyskytovat v aerobních zónách. Široké rozšíření zástupců rodu Clostridium v místech s vysokým parciálním tlakem O2 se vysvětluje přítomností endospor, které jsou necitlivé na molekulární kyslík. V místech, kde je pozorován aktivní vývoj obligátních aerobů, však bylo v přírodě nalezeno mnoho přísně anaerobních prokaryot, které netvoří spory. Společný vývoj s obligátními aeroby, aktivně spotřebovávajícími molekulární kyslík, vedoucí ke vzniku zón s nízkou koncentrací 02, pravděpodobně vytváří příležitosti pro rozvoj přísně anaerobních druhů.
Jsou popsány prokaryotické organismy, které mohou růst za aerobních i anaerobních podmínek. Studium tohoto jevu ukázalo, že jeho povaha je odlišná. Bakterie, které O2 nepotřebují (ten se nepodílí na jejich metabolických reakcích), ale jsou schopny v jeho přítomnosti růst, jsou obligátní anaeroby, odolné vůči O2 z vnějšího prostředí, podle typu metabolismu, který provádějí. Příkladem takových organismů jsou bakterie mléčného kvašení. Mnoho prokaryot patřících do stejné skupiny se přizpůsobilo v závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti O2 v prostředí k přechodu z jedné metabolické dráhy na druhou, například z dýchání na fermentaci a naopak. Takové organismy se nazývají fakultativní anaeroby nebo fakultativní aerobové. Zástupci této fyziologické skupiny prokaryot jsou enterobakterie. Za aerobních podmínek získávají energii procesem dýchání. (Mezi fakultativními anaeroby v podmínkách jejich aerobního metabolismu mohou být i mikroaerofilové). Za anaerobních podmínek jsou pro ně zdrojem energie procesy fermentace nebo anaerobního dýchání.
Potřeba O2 v aerobech je dána jeho účastí na energetických a strukturálních procesech. V prvním případě slouží O2 jako povinný konečný akceptor elektronů, ve druhém se účastní reakcí (nebo jedné reakce) na cestě vícestupňové transformace buněčných metabolitů nebo exogenních substrátů. V obligátních aerobech se většina O2 používá jako konečný akceptor elektronů v reakcích katalyzovaných cytochromoxidázami. Menší část je obsažena v molekulách pomocí přijatých enzymů běžné jméno oxygenázy. Buňky fakultativních anaerobů obsahují také cytochromoxidázy. Obligátní anaeroby nemají enzymy, které katalyzují interakci s O2.
Vliv teploty na životně důležitou aktivitu mikroorganismů. Teplotní rozsah. Psychrofilové, mezofilové, termofilní a jejich rozšíření v přírodě. Mechanismy psychro- a termofilie. Použití vysokých teplot k inaktivaci mikroorganismů. Využití nízkých teplot pro skladování mikroorganismů.
Teplota: životně důležitá aktivita každého mikroorganismu je omezena určitými teplotními limity. Tato teplotní závislost se obvykle vyjadřuje ve třech bodech: minimální (min) teplota - pod kterou se zastaví reprodukce, optimální (optimalizovaná) teplota - nejlepší teplota pro růst a vývoj mikroorganismů a maximální (max) teplota - teplota při kterém se růst buněk buď zpomalí nebo zastaví.vůbec. Poprvé v historii vědy Pasteur vyvinul metody ničení mikroorganismů při vystavení vysokým teplotám.
Optimální teplota se obvykle rovná teplotě okolí.
Všechny mikroorganismy ve vztahu k teplotě lze podmíněně rozdělit do 3 skupin:
První skupina: psychrofilové
- jedná se o chladnomilné mikroorganismy, rostou při nízkých teplotách: min t - 0 °С, opt t - od 10-20 °С, max t - do 40 °С. Mezi tyto mikroorganismy patří obyvatelé severních moří a nádrží. Mnoho mikroorganismů je velmi odolných vůči působení nízkých teplot. Například Vibrio cholerae může být dlouhodobě skladován v ledu, aniž by ztratil svou životaschopnost. Některé mikroorganismy snesou teploty až -190 °C a bakteriální spory snesou teploty až -250 °C. Vliv nízkých teplot zastavuje hnilobné a fermentační procesy, proto ledničky využíváme v běžném životě. Při nízkých teplotách upadají mikroorganismy do stavu pozastavené animace, ve které se zpomalují všechny životně důležité procesy v buňce.
Do druhé skupiny patří mezofilové
- jedná se o nejrozsáhlejší skupinu bakterií, která zahrnuje saprofyty a téměř všechny patogenní mikroorganismy, protože optimální teplota pro ně je 37 °C (tělesná teplota), min t = 10 °C, maxt = 45 °C.
Do třetí skupiny patří termofilové
- teplomilné bakterie, vyvíjejí se při t nad 55 °C, min t pro ně = 30 °C, max t = 70-76 °C. Tyto mikroorganismy žijí v horkých pramenech. Mezi termofily existuje mnoho forem spór. Bakteriální spory jsou mnohem odolnější vůči vysokým teplotám než vegetativní formy bakterií. Například spory antraxových bacilů vydrží vařit 10-20 sekund. Všechny mikroorganismy včetně spór hynou při teplotě 165-170°C do hodiny. Působení vysokých teplot na mikroorganismy je základem sterilizace.
Povinné (přísné) anaeroby- organismy, které žijí a rostou pouze v nepřítomnosti molekulárního kyslíku v prostředí, je pro ně škodlivý.
Metabolismus
Všeobecně se má za to, že obligátní anaeroby umírají v přítomnosti kyslíku kvůli absenci enzymů superoxiddismutázy a katalázy, které zpracovávají smrtící superoxid vznikající v jejich buňkách v přítomnosti kyslíku. Ačkoli v některých případech je to pravda, přesto byla aktivita výše uvedených enzymů nalezena u některých obligátních anaerobů a v jejich genomech byly nalezeny geny odpovědné za tyto enzymy a příbuzné proteiny. Mezi takové obligátní anaeroby patří například Clostridium butyricum a Methanosarcina barkeri. Přesto tyto organismy nejsou schopny existovat v přítomnosti kyslíku.
Existuje několik dalších hypotéz, které vysvětlují, proč jsou striktní anaeroby citliví na kyslík:
- Rozkládající se kyslík zvyšuje redoxní potenciál prostředí a vysoký potenciál zase inhibuje růst některých anaerobů. Například methanogeny rostou při redoxním potenciálu nižším než -0,3 V.
- Sulfid je nedílnou součástí některých enzymů a molekulární kyslík oxiduje sulfid na disulfid a tím narušuje aktivitu enzymu.
- Růst může být inhibován nedostatkem elektronů dostupných pro biosyntézu, protože všechny elektrony redukují kyslík.
Je velmi pravděpodobné, že citlivost striktních anaerobů na kyslík je způsobena kombinací těchto faktorů.
Namísto kyslíku používají obligátní anaeroby alternativní akceptory elektronů pro buněčné dýchání, jako jsou: sírany, dusičnany, železo, mangan, rtuť, oxid uhelnatý (CO). Například bakterie redukující sírany, které se ve velkém množství nacházejí ve spodních mořských sedimentech, způsobují v těchto místech zápach zkažených vajec díky uvolňování sirovodíku. Energie uvolněná takovými dýchacími procesy je menší než při dýchání kyslíku a výše uvedené alternativní akceptory elektronů neposkytují stejné množství energie.
zástupci
Bacteroides a Clostridium jsou příklady striktních anaerobů nevytvářejících spory a tvořících spory.
Dalšími příklady obligátních anaerobů jsou Peptostreptococcus, Treponema, Fusiform, Porphyromonas, Veillonella a Actinomyces.
Poznámky
- Kim, Byung Hong a Geoffrey Michael Gadd. Fyziologie a metabolismus bakterií. Cambridge University Press, Cambridge, Spojené království. 2008.
- ANAEROBNÍ BACILLI (nedostupný odkaz - historie). Získáno 10. března 2009. Archivováno z originálu 29. ledna 2009.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
obligátní anaeroby a, obligátní zástupci anaerobů, obligátní anaeroby jsou
Anaeroby a aeroby jsou dvě formy existence organismů na Zemi. Tento článek je o mikroorganismech.
Anaeroby jsou mikroorganismy, které se vyvíjejí a množí v prostředí, které neobsahuje volný kyslík. Anaerobní mikroorganismy se nacházejí téměř ve všech lidských tkáních z pyozánětlivých ložisek. Jsou klasifikovány jako podmíněně patogenní (existují u člověka v nomu a vyvíjejí se pouze u lidí s oslabeným imunitní systém), ale někdy mohou být patogenní (způsobující onemocnění).
Existují fakultativní a obligátní anaeroby. Fakultativní anaeroby se mohou vyvíjet a množit jak v prostředí bez kyslíku, tak v kyslíkovém prostředí. Jedná se o mikroorganismy jako E. coli, Yersinia, stafylokok, streptokok, shigella a další bakterie. Obligátní anaeroby mohou existovat pouze v anoxickém prostředí a zemřít, když se v prostředí objeví volný kyslík. Obligátní anaeroby se dělí do dvou skupin:
- sporotvorné bakterie, jinak známé jako klostridie
- bakterie, které netvoří spory, nebo jinak neklostridiové anaeroby.
Clostridium je původcem anaerobních klostridiových infekcí - botulismus, klostridiové infekce ran, tetanus. Neklostridiové anaeroby jsou normální mikroflórou lidí a zvířat. Patří sem tyčinkovité a kulovité bakterie: bakteroidy, fusobakterie, peillonella, peptokoky, peptostreptokoky, propionibakterie, eubakterie a další.
Neklostridiové anaeroby však mohou významně přispět k rozvoji purulentně-zánětlivých procesů (peritonitida, abscesy plic a mozku, pneumonie, pleurální empyém, flegmóna maxilofaciální oblasti, sepse, otitida a další). Většina anaerobních infekcí způsobených neklostridiovými anaeroby je endogenních (vnitřního původu, způsobených vnitřními příčinami) a rozvíjí se zejména se snížením odolnosti organismu, odolnosti vůči patogenům v důsledku úrazů, operací, podchlazení a snížené imunity.
Hlavní částí anaerobů, které hrají roli ve vývoji infekcí, jsou bakterioidy, fusobakterie, peptostreptokoky a sporové bacily. Polovina purulentně-zánětlivých anaerobních infekcí je způsobena bakteroidy.
- Bacteroides-tyčinky, 1-15 mikronů velké, nepohyblivé nebo pohyblivé pomocí bičíků. Vylučují toxiny, které působí jako faktory virulence (patogeny).
- Fusobakterie jsou tyčinkovité obligátní (přežívající pouze v nepřítomnosti kyslíku) anaerobní bakterie, které žijí na sliznici úst a střev, mohou být nepohyblivé nebo pohyblivé, obsahují silný endotoxin.
- Peptostreptokoky jsou kulovité bakterie, uspořádané po dvou, čtyřech, nepravidelných shlucích nebo řetízcích. Jedná se o nebičíkové bakterie, které netvoří spory. Peptokoky jsou rodem kulovitých bakterií reprezentovaných jediným druhem P.niger. Uspořádány jednotlivě, ve dvojicích nebo ve shlucích. Peptokoky nemají bičíky a netvoří spory.
- Veionella je rod diplokoků (bakterie kokální formy, jejichž buňky jsou uspořádány do párů), uspořádané v krátkých řetízcích, nepohyblivé, netvoří spory.
- Dalšími neklostridiovými anaerobními bakteriemi, které jsou izolovány z infekčních ložisek pacientů, jsou propionové bakterie volinella, jejichž role je méně prozkoumána.
Clostridium je rod anaerobních bakterií tvořících spory. Klostridie žijí na sliznicích trávicího traktu. Klostridie jsou pro člověka především patogenní (způsobující onemocnění). Vylučují vysoce aktivní toxiny specifické pro každý druh. Patogen anaerobní infekce může existovat buď jeden typ bakterií nebo několik typů mikroorganismů: anaerobně-anaerobní (bakteroidy a fusobakterie), anaerobně-aerobní (bakteroidy a stafylokoky, klostridie a stafylokoky)
Aeroby jsou organismy, které k životu a reprodukci potřebují volný kyslík. Na rozdíl od anaerobů se aerobové účastní procesu generování energie, kterou potřebují. Aeroby zahrnují zvířata, rostliny a významnou část mikroorganismů, mezi nimiž jsou izolovány.
- obligátní aeroby - jedná se o "přísné" nebo "bezpodmínečné" aeroby, energii přijímají pouze z oxidačních reakcí zahrnujících kyslík; patří sem například některé druhy Pseudomonas, mnoho saprofytů, houby, Diplococcus pneumoniae, diphtheria bacilli
- ve skupině obligátních aerobů lze rozlišit mikroaerofily - pro svou životní aktivitu potřebují nízký obsah kyslíku. Při uvolnění do normálního prostředí jsou takové mikroorganismy potlačeny nebo zabity, protože kyslík nepříznivě ovlivňuje činnost jejich enzymů. Patří sem například meningokoky, streptokoky, gonokoky.
- fakultativní aeroby - mikroorganismy, které se mohou vyvíjet v nepřítomnosti kyslíku, například kvasinkový bacil. Do této skupiny patří většina patogenních mikrobů.
Každý aerobní mikroorganismus má ve svém prostředí svou minimální, optimální a maximální koncentraci kyslíku, která je nezbytná pro jeho normální vývoj. Zvýšení obsahu kyslíku za „maximální“ hranici vede ke smrti mikrobů. Všechny mikroorganismy hynou při koncentraci kyslíku 40-50%.
