Caratteristiche dei batteri anaerobici, tipi, specie, coltivazione

IL batteri anaerobici Sono quelli che non usano l'ossigeno nei loro processi metabolici. In effetti, molti di questi batteri non possono sopravvivere in ambienti in cui questo elemento è presente, poiché è tossico.

Uno dei processi metabolici che eseguono questo tipo di batteri e che è stato studiato più ampiamente è la fermentazione. Questo è un processo che ha un gran numero di applicazioni a livello industriale, relative alla produzione di bevande alcoliche, yogurt e aceto, tra gli altri prodotti.

Bacteroidi, genere di batteri anaerobici. Fonte: US Gov [dominio pubblico]

Allo stesso modo, molti di questi batteri hanno il loro habitat naturale all'interno del corpo umano, essendo principalmente nel tratto gastrointestinale. Alcuni sono innocui, ma altri causano varie patologie nel corpo, molte delle quali possono portare alla morte.

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Caratteristiche

I batteri anaerobici sono tra i primi esseri viventi emersi sul pianeta. È importante notare che migliaia di anni fa, quando i primi modi di vivere iniziarono a emergere, i livelli di ossigeno nell'atmosfera erano davvero bassi. Per questo motivo, i primi organismi sviluppati avevano altri meccanismi cellulari per ottenere energia.

In effetti, per molte specie che integrano il gruppo di batteri anaerobici, l'ossigeno è altamente tossico. Questo è il motivo per cui alcuni batteri si trovano negli habitat in cui non vi è alcuna presenza di ossigeno.

Allo stesso modo, ci sono batteri anaerobici che sostengono la vita in presenza di quantità molto piccole di ossigeno, in modo che possano essere localizzati in una maggiore varietà di ambienti. Alcuni di questi batteri fanno parte del normale microbiota dell'essere umano, in particolare a livello della cavità orale e del tratto gastrointestinale.

D'altra parte, questi batteri effettuano fermentazione. Questo è un processo catabolico attraverso il quale i composti organici sono degradati a quelli più semplici in assenza di ossigeno. È eseguito principalmente da batteri anaerobici.

Allo stesso modo, non esiste un singolo tipo di fermentazione. A seconda del prodotto ottenuto, ci sono diversi tipi, come la fermentazione acetica, lattica e alcolica, tra gli altri.

In questi batteri i vari sistemi enzimatici in assenza di ossigeno funzionano perfettamente. Questo perché usano altri composti come fuma, nitrato o solfato come accettori di elettroni.

È opportuno menzionare che molti dei batteri anaerobici costituiscono patogeni dell'essere umano. Tra i più noti e studiati, le specie di generi possono essere menzionate Porfiromonas, Clostridium E Prevetella, tra l'altro.

Tipi di batteri anaerobici

Molti dei batteri anaerobici non possono resistere all'essere in ambienti in cui c'è ossigeno, perché questo è tossico per loro. Tuttavia, ci sono anche alcuni, nonostante non usino l'ossigeno, possono sopravvivere in ambienti in cui vi sono diverse concentrazioni di questo gas.

Tenendo conto di questo, i batteri anaerobici possono essere divisi in tre tipi: anaerobie forzate, aeroperistri e anaerobici opzionali.

Anaerobias obbligato

Sono anche noti come rigorosi batteri anaerobici. Sono quelli che non usano l'ossigeno per nessun processo metabolico. La tua tolleranza a questo gas è variabile. Secondo questo, i batteri anaerobici forzati sono classificati come:

- Rigoroso: tollerare solo concentrazioni di ossigeno al di sotto dello 0,5%.

- Moderato: possono tollerare le concentrazioni di ossigeno che vanno tra il 2 e l'8%.

Aerotolante Anaerobias

Questi sono batteri che, sebbene non usano l'ossigeno per eseguire qualsiasi processo cellulare, possono vivere in habitat in cui è presente. Un classico esempio di questo tipo di batteri è Pronibacterium acnnal, Causando molti casi di acne.

Anaerobias opzionali

I batteri anaerobici opzionali non usano ossigeno per i loro processi metabolici, ma possono vivere in sua presenza, poiché non è tossico per loro. Eseguire principalmente il processo di fermentazione per ottenere l'energia necessaria. Tra i batteri anaerobici opzionali più noti ci sono Escherichia coli e il Staphylococcus aureus.

Specie di batteri anaerobici

Per facilitare lo studio dei batteri anaerobici, possono essere raggruppati in base alla loro forma e colorazione in: cocco gram negativi, cocco grammi positivi, bacilli gram negativi e bacilli gram positivi.

-Gram Negative Coconuts

All'interno di questo gruppo ci sono diversi generi come Veillonella E Megasphaera.

Veillonella

Questo è un genere di batteri Gram negativi ben riconosciuti per il suo potenziale fermentativo. Questi batteri fermentano il lattato con acetato e propionati attraverso un percorso metabolico noto come percorso metilmalonil-CoA.

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Allo stesso modo, sono parte integrante del microbiota di alcune parti del corpo come la cavità orale e il tratto gastrointestinale.

-Gram Coconuts positivi

Sono batteri arrotondati che durante la tintura con il pigmento grammo adottano un caratteristico colore viola.

Anaerococcus

I batteri di questo genere fanno parte della flora batterica del corpo umano. Tuttavia, è possibile che sia la causa di alcuni processi patologici. Questo batterio è stato isolato dal flusso vaginale, ascessi nelle ovaie e alcune ferite croniche.

Allo stesso modo, in diversi casi clinici è stato stabilito che le specie di questo genere possono causare una vasta gamma di infezioni nel tratto urinario, nonché sangue.

Pepptreptococcus

È una specie di batteri che spesso causa lo sviluppo di patologie nell'essere umano. Inoltre, fanno parte del microbiota di alcune mucose dell'organismo, come l'Ochofaringeo e il genitourinario.

-Bacilli Gram negativo

Sono batteri che hanno una canna allungata e che sono caratterizzati dall'acquisizione di un colore fucsia quando sono soggetti al processo di colorazione Gram. Questo gruppo di batteri anaerobici copre diversi generi.

Prevetella

È un genere di batteri che si trovano spesso come componenti della flora batterica della cavità orale, del tratto gastrointestinale e della cavità vaginale. Nonostante ciò, quando le normali condizioni del corpo cambiano, questi batteri proliferano in modo incontrollato.

Quando ciò accade, il Prevetella Causano lo sviluppo di alcune infezioni, il più comune è quello che sono presentati a livello di mucosa parodontale. Sono stati anche isolati da pazienti affetti da artyrtis reumatoide.

-Bacilli Gram positivi

A questo gruppo appartengono ai batteri con la forma di un bastone che ha uno spesso strato peptidoglicano che trattiene le particelle da colorare di Gram, dandogli una colorazione viola. A questo gruppo appartiene un'ampia varietà di specie che causano varie malattie e patologie nell'essere umano.

Clostridium botulinum

È un batterio grammo positivo che è caratterizzato dalla produzione di spore, che costituisce un agente infettivo per l'essere umano. Allo stesso modo, questo batterio si sintetizza e rilascia alcune tossine, la cui funzione principale è paralizzare i muscoli.

Tra le malattie generate da questo batterio, si può menzionare il botulismo alimentare, che colpisce il tratto gastrointestinale e il botulismo infantile, che colpisce i bambini piccoli ed è causata dall'assunzione diretta di spore.

Clostridium tetani

Questo batterio è ben noto nel campo della medicina ed è stato soggetto a numerosi studi sugli effetti che genera sul corpo. Come il resto dei batteri del genere Clostridium, Questo batterio produce endospore, che sono molto resistenti ai componenti ambientali.

Clostridium tetani. Fonte: fornitori di contenuti: CDC [dominio pubblico]

Allo stesso modo, questo batterio provoca nell'uomo una patologia nota come tetano. Questa malattia è causata dall'ingresso delle spore al corpo, che germina e inizia a sintetizzare e rilasciare le tossine di questa specie.

Quando ciò si verifica, le spore interferiscono con la trasmissione degli impulsi nervosi, causando la sofferenza dei muscoli dolorosi.

Differenze con i batteri aerobici

La differenza principale tra batteri anaerobici e batteri aerobici si riferisce all'uso di ossigeno e alla capacità di svilupparsi in presenza o assenza di questo elemento.

In questo senso, i batteri anaerobici non usano ossigeno per nessuno dei suoi processi di ottenere energia interna. Al contrario, i batteri aerobici lo usano come accettore di elettroni durante il processo di respirazione cellulare, attraverso il quale le molecole composte organiche come il glucosio, ottenendo una grande quantità di energia.

Allo stesso modo, ci sono batteri anaerobici che, oltre a non usare ossigeno nei loro vari processi, non possono essere in ambienti ricchi di ossigeno, poiché questo elemento è altamente tossico per loro. Invece di respirare cellulari, eseguono la fermentazione.

Un'altra delle famigerate differenze tra i due tipi di cellule ha a che fare con il loro habitat. I batteri aerobici si trovano in ambienti in cui vi è ampia disponibilità di ossigeno, mentre i batteri anerobie sopravvivono in ambienti in cui vi è una totale assenza di ossigeno o in cui le concentrazioni di ossigeno sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse sono molto basse.

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Cultura di batteri anaerobici

La coltivazione di batteri anaerobici è un processo in cui devono essere seguite tutte le precauzioni necessarie per evitare di commettere qualsiasi errore. Qui è importante.

Uno degli elementi da prendere in considerazione quando un raccolto verrà realizzato in laboratorio è il terreno di coltura che dovrebbe essere utilizzato. Ogni gruppo di batteri ha determinati requisiti specifici.

Strumenti della cultura

Al momento ci sono molti terreni di coltura che possono essere utilizzati per piantare qualsiasi tipo di batteri. Nel caso specifico dei batteri anaerobici, il terreno di coltura richiede l'aggiunta di un agente riducente, come tioglicolato o cisteina.

Allo stesso modo, per ottimizzare i risultati che dovrebbero essere ottenuti, è possibile aggiungere un po 'di indicatore redox, che prove.

I mezzi di coltura più utilizzati e raccomandati per seminare i batteri anaerobici sono:

- Agenzia di sangue anerobico: contiene, tra le altre cose, estratto di carne, estratto di lievito, NaCl, glucosio e peptone, tra gli altri.

- Agar al cioccolato: non è ampiamente usato per coltivare batteri anaerobici. Tuttavia, grazie ai suoi componenti è possibile crescere lì.

- Alcool etil fenil con sangue: questo mezzo è ampiamente usato per isolare correttamente i batteri anaerobici.

- Colistina Columbia e Nalidíxico Acid.

- Tioglycoate: è generalmente arricchito con L-cistina, emina e vitamina K.

- Agar KVLB (kanamicina, vancomicina, sangue laccato): specificamente per i bacilli Gram negativi.

Procedura

Una volta selezionato il terreno di coltura, secondo i batteri che si desidera coltivare, puoi iniziare con la procedura. In questo senso, deve essere creato un ambiente totalmente anaerobico, in cui non c'è ossigeno. Per raggiungere questo obiettivo, è possibile seguire due procedure:

- Metodo idrossido di sodio - Acido pirogallico: questo metodo si basa sull'ottenimento di un ambiente anaerobico attraverso una reazione chimica, usando, anziché un agente riducente, un catalizzatore. È una procedura delicata e potenzialmente pericolosa.

- Uso di bottiglie anaerobiche: questi tipi di bottiglie sono molto utili per la coltivazione di organismi anaerobici. Tuttavia, viene utilizzato solo con organismi che possono resistere a un leggero contatto con piccoli livelli di ossigeno.

Allo stesso modo, è necessario creare una specie di aspirapolvere per procedere. Questo può essere fatto in diversi modi: spostare l'ossigeno con altri gas, assorbire l'ossigeno attraverso metodi chimici o biologici o usare agenti riducenti.

Cultura per perfringens di Clostridium. Fonte: credito fotografico: fornitori di contenuti: CDC/DR. Stuart e. Starr [dominio pubblico]

Una volta che questi passaggi sono stati eseguiti, viene effettuata l'inoculazione per procedere per incubare il raccolto e attendere il tempo prudenziale per studiare le colonie ottenute. Il tempo di attesa dipenderà dalla specie che viene coltivata.

Ci sono specie di crescita rapida (18-24 ore) come Clostridium perfringens e ce ne sono altri che hanno una crescita lenta (5-7 giorni) come Propionibacterium.

Metodi di account della piastra

Questi metodi sono usati per conoscere il numero approssimativo di microrganismi presenti in un raccolto. Nel caso dei batteri anaerobici, ci sono diverse tecniche che consentono il conteggio.

Tuttavia, poiché molti di questi batteri non possono entrare in contatto diretto con l'ossigeno perché è tossico, dovresti stare molto attento quando metti in pratica queste tecniche.

In questo senso, verranno descritti due metodi: il numero più probabile (per aerobico rigoroso) e il metodo della piastra estesa (per anaerobie opzionali e microaerophiliche)

Metodo numerico più probabile

Questa tecnica si basa sulla determinazione della presenza o dell'assenza di microrganismi in un campione. Questo viene fatto nelle repliche di soluzioni consecutive. Il principio alla base di questo metodo è che una singola cellula vivente può essere sviluppata, producendo così un raccolto oscuro.

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Per eseguire questo processo, è necessario creare una serie di soluzioni seriali del campione di colture. Per questo, è importante utilizzare un terreno di coltura liquida con requisiti nutrizionali. Una volta fatto ciò, i tubi di prova sono incubati in attesa che crescano i microrganismi.

È trascorso il tempo prudenziale, i tubi di prova in cui sono state inoculate una o più cellule batteriche acquisiranno un aspetto oscuro.

Man mano che i tubi vengono rivisti in cui il fattore di soluzione è in aumento, questi sono progressivamente molto oscuri, poiché contengono sempre meno cellule batteriche. È così raggiungere un punto in cui non ci sarà più alcun microrganismo o solo uno.

Infine, la densità di popolazione stimata è ottenuta dal modello di occorrenza nelle soluzioni seriali e attraverso l'uso di una tabella probabilistica standard che è stata progettata a tale scopo.

Metodo esteso della piastra

Questo è un metodo abbastanza semplice. Innanzitutto, diverse capsule di Petri devono essere organizzate con il terreno di coltura in modo ordinato. Successivamente, 1 ml di soluzione è inoculazione in ciascuna capsula. È importante sottolineare che nelle soluzioni è il microrganismo che si desidera contare.

 Quindi, con l'aiuto di un'asta di vetro, il materiale inoculato è omogeneo che copre l'intera superficie del terreno di coltura.

Infine, le capsule di Petri sono incubate nelle condizioni richieste durante il tempo necessario per ciascun tipo di microrganismo. Infine, vengono contate le colonie che sono state generate.

Malattie causate

Molti dei batteri anaerobici sono noti patogeni per l'uomo e producono malattie e patologie che possono persino compromettere la vita dell'individuo.

Infezioni a livello della cavità orale

La cavità orale è l'ambiente ideale per molti batteri anaerobici, che proliferano lì e generano alcune patologie come la parodontite, la gengivite e gli ascessi necrotizzanti, tra gli altri.

La maggior parte di queste infezioni sono doloranti, lesioni a livello di mucosa e suppurazione di PU, con il conseguente aumento della temperatura corporea.

Tra i batteri causali, Porphyromonas gingivalis È quello che è isolato più frequentemente in queste lesioni.

Infezioni intestinali

Una delle infezioni di questo tipo di batteri è per ingestione, di spore (nel caso di batteri sporulati) o di cibo e acqua contaminati.

In questi casi, i batteri sono ancorati all'intestino e iniziano a produrre danni alla mucosa intestinale, innescando sintomi come: febbre, dolore addominale, evacuazioni liquide, distensione addominale, nausea e malessere generale.

I batteri anaerobici che possono generare questo quadro clinico sono Clostridium difficile E Escherichia coli, tra l'altro.

Infezioni della pelle

Alcuni di questi batteri, quando entrano in contatto con una ferita aperta, possono infettarli. Se ciò si verifica, è possibile generare gravi infezioni della pelle, come la cancrena del gas, il cui agente causale è il Perfringes Clostridium.

Tra i sintomi della cancrena di soda possono essere contati: vesciche piene di liquido ematico, enfisema sottocutaneo, dolore intenso e febbre alta, tra gli altri.

Un'altra patologia causata da batteri anaerobici a livello della pelle è la fascite necrotizzante, in cui l'infezione si diffonde oltre il tessuto cutaneo, colpendo persino la fascia che circonda i muscoli.

Tra i suoi sintomi c'è dolore acuto, eritema intenso, ampoule e molto frequentemente, cancrena. Tra gli agenti che causano questa patologia c'è il Staphylococcus aureus.

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