Микроаэрофил

1: Облигатным аэробам необходим кислород, поскольку они не могут ферментировать или дышать анаэробно. Они собираются в верхней части трубки, где концентрация кислорода самая высокая.
2: Облигатные анаэробы отравлены кислородом, поэтому они собираются на дне пробирки, где концентрация кислорода наименьшая.
3. Факультативные анаэробы могут расти как с кислородом, так и без него, поскольку они могут метаболизировать энергию аэробно или анаэробно. Они собираются в основном вверху, потому что аэробное дыхание генерирует больше АТФ, чем ферментация или анаэробное дыхание.
4. Микроаэрофилам необходим кислород, поскольку они не могут ферментировать или дышать анаэробно. Однако они отравлены высокими концентрациями кислорода. Они собираются в верхней части пробирки, а не на самом верху.
5. Аэротолерантным организмам не требуется кислород, поскольку они метаболизируют энергию анаэробно. Однако в отличие от облигатных анаэробов они не отравляются кислородом. Их можно найти равномерно распределенными по всей пробирке.
Микроаэрофил микроорганизм – это , которому для оптимального роста необходима среда, содержащая более низкий уровень дикислорода , чем тот, который присутствует в атмосфере (т.е. <21% O2 ; обычно 2–10% O2 ) . [1] Более ограничительная интерпретация требует, чтобы микроорганизм был обязан выполнять это требование. [2] [3] Многие микроаэрофилы также являются капнофилами , которым требуется повышенная концентрация углекислого газа (например, 10% CO 2 в случае Campylobacter видов ). [4]
Первоначальное определение микроаэрофила подверглось критике за то, что оно было слишком ограничительным и недостаточно точным по сравнению с аналогичными категориями. Более широкий термин «микроаэроб» был придуман для описания микробов, способных дышать кислородом «в микрокислородной среде с использованием терминальной оксидазы с высоким сродством». [1]
Культура
[ редактировать ]Микроаэрофилы традиционно культивируются в банках со свечами. Банки для свечей — это контейнеры, в которые помещают зажженную свечу крышку контейнера перед тем, как закрыть герметичную . Пламя свечи горит, пока не погаснет из-за недостатка кислорода, создавая атмосферу, богатую углекислым газом и бедную кислородом. [5]
Новые методы биореактора оксистата позволяют более точно контролировать уровни газа в микроаэробной среде, используя зонд для измерения концентрации кислорода или окислительно-восстановительного потенциала в режиме реального времени. [6] Способы контроля поступления кислорода включают газогенерирующие пакеты и газообмен. [4]
Поскольку оксистатные биореакторы дорого покупать и эксплуатировать, были разработаны более дешевые решения. Например, устройство для микрокислородной культуры (MOCD) представляет собой систему, состоящую из обычных колб, кислородопроницаемых трубок, датчиков и водяных насосов. Аэрация осуществляется путем перекачивания питательной среды через трубки. [1]
Примеры
[ редактировать ]В мире существуют самые разнообразные микроаэробные условия: в организме человека, под водой и т. д. Многие бактерии из этих источников являются микроаэробами, некоторые из них также являются микроаэрофилами.
- Некоторые представители Campylobacterales являются микроаэрофилами:
- Виды Campylobacter являются микроаэрофильными. [4] [7]
- Helicobacter pylori (ранее идентифицированный как Campylobacter ), вид Campylobacterota , который связан с пептической язвой и некоторыми типами гастрита. [8]
- Многие представители Lactobacillus sensu lato (см. Lactobacillaceae ) являются микроаэрофилами. Будучи факультативными анаэробами, они выживают в анаэробных условиях, но лучше растут при небольшом количестве кислорода. [9]
- Magnetospirillum gryphiswaldense и Magnetospira sp. QH-2 — водные микроаэрофильные магнитотактические бактерии . Для образования магнетита у таких бактерий вообще необходимы микроаэробные условия. [1]
См. также
[ редактировать ]- Аэробное дыхание
- Анаэробное дыхание
- Факультативные анаэробы
- Ферментация
- Аэробика обязывает
- Облигатные анаэробы
- Оксигенация (окружающая среда)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Фудуче, Максим; Дэвидсон, Сильвен; Буало, Селин; Ву, Лонг-Фей; Комбе-Блан, Янник (19 марта 2019 г.). «Новое высокоэффективное устройство для выращивания микроаэрофильных микроорганизмов» . Границы микробиологии . 10 : 534. дои : 10.3389/fmicb.2019.00534 . ПМК 6434946 . ПМИД 31001208 .
- ^ Хогг, С. (2005). Основная микробиология (1-е изд.). Уайли. стр. 91–107. ISBN 0-471-49754-1 .
- ^ Прескотт Л.М., Харли Дж.П., Кляйн Д.А. (1996). Микробиология (3-е изд.). Вм. Издательство К. Браун. стр. 130–131. ISBN 0-697-29390-4 .
- ^ Перейти обратно: а б с Брукс Г.Ф., Кэрролл К.С., Бутель Дж.С., Морс С.А. (2007). Медицинская микробиология Джаветца, Мельника и Адельберга (24-е изд.). МакГроу Хилл. стр. 273–275 . ISBN 978-0-07-128735-7 .
- ^ Салим С.М., Мандал Дж., Пария СК (март 2014 г.). «Выделение кампилобактерий из образцов стула человека» . Индийский J Med Microbiol . 32 (1): 35–38. дои : 10.4103/0255-0857.124294 . ПМИД 24399385 .
- ^ Лю, Чэнь-Гуан; Сюэ, Чжуан; Линь, Йен-Хан; Бай, Фэн-Ву (март 2013 г.). «Контроль окислительно-восстановительного потенциала и применение в микроаэробных и анаэробных ферментациях». Достижения биотехнологии . 31 (2): 257–265. doi : 10.1016/j.biotechadv.2012.11.005 . ПМИД 23178703 .
- ^ Ферни Д.С., Парк RW (август 1977 г.). «Выделение и природа кампилобактерий (микроаэрофильных вибрионов) от лабораторных и диких грызунов» . Дж. Мед. Микробиол . 10 (3): 325–9. дои : 10.1099/00222615-10-3-325 . ПМИД 330861 .
- ^ Обложка ТЛ (2012). «Перспективы методологии культивирования Helicobacter pylori in vitro». Перспективы методологии in vitro культивирования Helicobacter pylori . Методы Мол Биол. Том. 921. стр. 11–15. дои : 10.1007/978-1-62703-005-2_3 . ISBN 978-1-62703-004-5 . ПМЦ 3921885 . ПМИД 23015486 .
- ^ Гольдштейн, Элли Дж. К.; Тиррелл, Керин Л.; Цитрон, Дайан М. (15 мая 2015 г.). «Виды лактобактерий: таксономическая сложность и противоречивая восприимчивость» . Клинические инфекционные болезни . 60 (дополнение_2): S98–S107. дои : 10.1093/cid/civ072 . ПМИД 25922408 .