Anaerobes เป็นจุลินทรีย์ที่สามารถเติบโตและสืบพันธุ์ได้โดยไม่ต้องเข้าถึงออกซิเจนอิสระ ผลกระทบที่เป็นพิษของออกซิเจนต่อแอนแอโรบีนั้นเกี่ยวข้องกับการยับยั้งการทำงานของแบคทีเรียจำนวนหนึ่ง มีทั้งแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญาที่สามารถเปลี่ยนประเภทการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นแบบแอโรบิกได้ และแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบเข้มงวด (บังคับ) ซึ่งมีการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเท่านั้น

เมื่อปลูกฝังแอนแอโรบิกที่เข้มงวดจะใช้วิธีการทางเคมีในการกำจัดออกซิเจน: สารที่สามารถดูดซับออกซิเจนจะถูกเติมลงสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบแอนแอโรบส์ (เช่นสารละลายอัลคาไลน์ของไพโรกัลลอล, โซเดียมไฮโดรซัลไฟต์) หรือสารที่สามารถลดออกซิเจนที่เข้ามาได้ ถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบ (เช่น ฯลฯ ) เป็นไปได้ที่จะจัดให้มีแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยวิธีทางกายภาพ: นำพวกมันออกจากสารอาหารโดยอัตโนมัติก่อนที่จะหยอดเมล็ดโดยการต้มตามด้วยการเติมพื้นผิวของตัวกลางด้วยของเหลวและยังใช้แอนนาโรสแตท ฉีดวัคซีนโดยการฉีดสารอาหารวุ้นลงในคอลัมน์สูง จากนั้นเติมน้ำมันวาสลีนที่มีความหนืด วิธีการทางชีวภาพในการจัดหาสภาวะที่ปราศจากออกซิเจนสำหรับพืชไร้ออกซิเจนคือผ่านการหว่านพืชร่วมกับพืชไร้ออกซิเจนร่วมกัน

แอนแอโรบีที่ทำให้เกิดโรค ได้แก่ แท่ง เชื้อโรค (ดู Clostridia) ดูสิ่งนี้ด้วย .

Anaerobes เป็นจุลินทรีย์ที่สามารถดำรงอยู่และพัฒนาได้ตามปกติโดยไม่ต้องเข้าถึงออกซิเจนอิสระ

คำว่า "แอนนาโรบี" และ "แอนแอโรไบโอซิส" (ชีวิตที่ไม่มีอากาศเข้าถึง จากคำนำหน้าเชิงลบภาษากรีก anaer - อากาศและไบออส-ชีวิต) ถูกเสนอโดยแอล. ปาสเตอร์ในปี พ.ศ. 2404 เพื่อระบุลักษณะการดำรงอยู่ของจุลินทรีย์ในการหมักกรดบิวทีริกที่เขาค้นพบ . แอนแอโรบีมีความสามารถในการสลายสารประกอบอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน ดังนั้นจึงได้รับพลังงานที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมชีวิตของพวกมัน

แอนแอโรบีนั้นแพร่หลายในธรรมชาติ: พวกมันอาศัยอยู่ในดิน ตะกอนในอ่างเก็บน้ำ กองปุ๋ยหมัก ในส่วนลึกของบาดแผล ในลำไส้ของคนและสัตว์ - ที่ใดก็ตามที่สารอินทรีย์สลายตัวเกิดขึ้นโดยไม่ได้รับอากาศ

ในส่วนของออกซิเจน แอนแอโรบีจะถูกแบ่งออกเป็นแอนแอโรบีที่เข้มงวด (บังคับ) ซึ่งไม่สามารถเติบโตได้ในที่ที่มีออกซิเจน และแอนแอโรบีที่มีเงื่อนไข (ทางปัญญา) ซึ่งสามารถเติบโตและพัฒนาได้ทั้งในที่ที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน กลุ่มแรกประกอบด้วยแอนแอโรบีส่วนใหญ่จากสกุล Clostridium ซึ่งเป็นแบคทีเรียจากการหมักกรดแลคติคและบิวทีริก กลุ่มที่สอง ได้แก่ cocci เชื้อรา ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีจุลินทรีย์ที่ต้องการออกซิเจนความเข้มข้นเล็กน้อยเพื่อการพัฒนา - microaerophiles (Clostridium histolyticum, Clostridium tertium ตัวแทนบางส่วนของสกุล Fusobacterium และ Actinomyces)

สกุล Clostridium รวมตัวกันประมาณ 93 สายพันธุ์ของแบคทีเรียแกรมบวกรูปแท่งซึ่งสร้างสปอร์ที่ปลายหรือใต้ปลาย (รูปที่ 1-6) คลอสตริเดียที่ทำให้เกิดโรค ได้แก่ Cl เพอร์ฟรินเกนส์, แคล. บวมน้ำ-tiens, Cl. ภาวะบำบัดน้ำเสีย, Cl. ฮิสโตไลติคัม, Cl. sordellii ซึ่งเป็นสาเหตุของการติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจน (เนื้อตายเน่าของก๊าซ), เนื้อตายเน่าในปอด, ไส้ติ่งอักเสบเนื้อตายเน่า, ภาวะแทรกซ้อนหลังคลอดและหลังการทำแท้ง, ภาวะโลหิตเป็นพิษแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่นเดียวกับอาหารเป็นพิษ (Cl. perffingens, ประเภท A, C, D, F) .

แอนแอโรบีที่ทำให้เกิดโรคยังเป็น Cl tetani เป็นสาเหตุเชิงสาเหตุของบาดทะยักและ Cl โบทูลินัมเป็นสาเหตุของโรคโบทูลิซึม

สกุล Bacteroides ประกอบด้วยแบคทีเรียแกรมลบรูปแท่งที่ไม่สร้างสปอร์จำนวน 30 สปีชีส์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบเข้มงวด ตัวแทนของพืชสกุลนี้พบได้ในลำไส้และทางเดินปัสสาวะของมนุษย์และสัตว์ บางชนิดทำให้เกิดโรคทำให้เกิดภาวะโลหิตเป็นพิษและฝี

Anaerobes ของสกุล Fusobacterium (แท่งเล็ก ๆ ที่มีความหนาที่ปลายไม่ก่อให้เกิดสปอร์, แกรมลบ) ซึ่งเป็นผู้อยู่อาศัยในช่องปากของมนุษย์และสัตว์ร่วมกับแบคทีเรียอื่น ๆ ทำให้เกิดโรคเนื้อร้ายอาการเจ็บคอของ Vincent และเนื้อตายเน่า เปื่อย Staphylococci แบบไม่ใช้ออกซิเจนในสกุล Peptococcus และ Streptococci ในสกุล Peptostreptococcus พบได้ในคนที่มีสุขภาพดีในระบบทางเดินหายใจ ปาก ช่องคลอด และลำไส้ Cocci-anaerobes ทำให้เกิดโรคหนองต่างๆ: ฝีในปอด, โรคเต้านมอักเสบ, อักเสบ, ไส้ติ่งอักเสบ, แบคทีเรียหลังคลอดและการทำแท้ง, เยื่อบุช่องท้องอักเสบ ฯลฯ Anaerobes จากสกุล Actinomyces ทำให้เกิด actinomycosis ในมนุษย์และสัตว์

แอนแอโรบีบางชนิดยังทำหน้าที่ที่มีประโยชน์อีกด้วย โดยมีส่วนช่วยในการย่อยและดูดซึมสารอาหารในลำไส้ของคนและสัตว์ (กรดบิวทีริกและแบคทีเรียหมักกรดแลคติค) และมีส่วนร่วมในวงจรของสารในธรรมชาติ

วิธีการแยกแอนแอโรบิกขึ้นอยู่กับการสร้างสภาวะแอนแอโรบิก (ลดความดันบางส่วนของออกซิเจนในตัวกลาง) เพื่อสร้างวิธีการดังต่อไปนี้: 1) กำจัดออกซิเจนออกจากตัวกลางโดยการสูบอากาศออกหรือแทนที่ด้วยก๊าซที่ไม่แยแส; 2) การดูดซึมทางเคมีของออกซิเจนโดยใช้โซเดียมไฮโดรซัลไฟต์หรือไพโรกัลลอล 3) การกำจัดออกซิเจนทางกลและเคมีแบบรวม 4) การดูดซึมออกซิเจนทางชีวภาพโดยจุลินทรีย์แอโรบิกที่หว่านลงบนจานเพาะเชื้อครึ่งหนึ่ง (วิธี Fortner) 5) การกำจัดอากาศบางส่วนออกจากตัวกลางที่เป็นสารอาหารเหลวโดยการต้มเพิ่มสารรีดิวซ์ (กลูโคส, ไทโอไกลโคเลต, ซีสเตอีน, ชิ้นเนื้อสดหรือตับ) และเติมตัวกลางด้วยปิโตรเลียมเจลลี่ 6) การป้องกันเชิงกลจากออกซิเจนในบรรยากาศ ดำเนินการโดยการหว่านแบบไม่ใช้ออกซิเจนลงในวุ้นที่มีคอลัมน์สูงในหลอดแก้วบาง ๆ ตามวิธี Veillon

วิธีการระบุเชื้อที่แยกได้ของแอนแอโรบี - ดูการติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจน (การวินิจฉัยทางจุลชีววิทยา)

ออกซิเจนมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ โดยมีทั้งในสภาวะที่ถูกผูกมัดและอิสระ ในกรณีแรกเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลน้ำ สารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ ประการที่สองปรากฏอยู่ในบรรยากาศสมัยใหม่ในรูปของโมเลกุลออกซิเจน (O2) ซึ่งมีปริมาตรเป็นสัดส่วน 21%

ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญของเซลล์ สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่สนองความต้องการองค์ประกอบนี้โดยใช้ออกซิเจนทั้งสองรูปแบบ เมื่อ Pseudomonas เจริญเติบโตโดยมี 18O2 และ H218O แหล่งที่มาของออกซิเจนประมาณ 10% ที่รวมอยู่ในวัสดุเซลล์คือออกซิเจนที่เป็นก๊าซ ออกซิเจนในเซลล์ 50-60% มาจากน้ำ ออกซิเจนที่เหลือในเซลล์มาจากส่วนประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ของสารอาหาร (กลูโคส ฟอสเฟต ไนเตรต ซัลเฟต ฯลฯ)

โปรคาริโอตมีความแตกต่างกันอย่างมากในความสัมพันธ์กับโมเลกุลออกซิเจน ตามคุณสมบัตินี้สามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม (รูปที่ 34) โปรคาริโอตที่ต้องการ O2 ในการเจริญเติบโตเรียกว่า obligate aerobes ซึ่งรวมถึงสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตส่วนใหญ่ ในบรรดาแอโรบิกบังคับ พบว่ามีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับระดับของออกซิเจนโมเลกุลในสิ่งแวดล้อม สมาชิกบางคนของกลุ่มนี้ไม่สามารถเติบโตได้ที่ความเข้มข้นของ O2 ในชั้นบรรยากาศ แต่สามารถเติบโตได้หากปริมาณ O2 โดยรอบลดลงอย่างมาก (ตามลำดับ 2%) โปรคาริโอตแบบแอโรบิกแบบบังคับดังกล่าวเรียกว่าไมโครแอโรฟิล

ความต้องการของโปรคาริโอตสำหรับความเข้มข้นของ O2 ต่ำในสิ่งแวดล้อมนั้นสัมพันธ์กับลักษณะการเผาผลาญของโปรคาริโอต แบคทีเรียตรึงไนโตรเจนแบบแอโรบิกจำนวนมากสามารถเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่มีโมเลกุลไนโตรเจนที่ความเข้มข้นของ O2 ต่ำกว่า 2% เท่านั้น กล่าวคือ และเมื่อมีไนโตรเจนที่จับตัวกัน เช่น แอมโมเนียม ในอากาศ สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยผลการยับยั้งของโมเลกุลออกซิเจนต่อการทำงานของไนโตรเจนเนส ซึ่งเป็นเอนไซม์เชิงซ้อนที่ทำหน้าที่ตรึง N2

ภาพที่คล้ายกันนี้พบได้ในแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์ด้วยไฮโดรเจนหลายชนิด บนตัวกลางที่มีสารประกอบอินทรีย์เป็นแหล่งพลังงาน พวกมันเจริญเติบโตได้ดีที่ระดับ O2 ในชั้นบรรยากาศ หากแหล่งพลังงานเกิดจากการออกซิเดชันของโมเลกุลไฮโดรเจน แบคทีเรียชนิดเดียวกันนี้จะต้องมีความเข้มข้นของ O2 ต่ำจึงจะเติบโตได้ อย่างหลังเกี่ยวข้องกับการยับยั้งการทำงานของไฮโดรจีเนสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการใช้ H2 โดยโมเลกุลออกซิเจน

ท้ายที่สุด มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในหมู่แอโรบิกบังคับในเรื่องความทนทานต่อระดับ O2 ในสิ่งแวดล้อมที่สูง ออกซิเจนโมเลกุล 100% ยับยั้งการเติบโตของแอโรบิกบังคับทั้งหมด แบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนจำนวนมากสามารถก่อตัวเป็นโคโลนีบนพื้นผิวของสารอาหารที่เป็นของแข็งในบรรยากาศที่มี O2 40% แต่การเจริญเติบโตจะหยุดลงเมื่อปริมาณ O2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นเป็น 50%

มีโปรคาริโอตที่ทราบกันว่าเมแทบอลิซึมไม่ต้องการ O2 กล่าวคือ พลังงานและกระบวนการสร้างสรรค์เกิดขึ้นโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของโมเลกุลออกซิเจน สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งรวมถึงแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดมีเทน สารรีดิวซ์ซัลเฟต กรดบิวริก และแบคทีเรียยูแบคทีเรียอื่นๆ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เชื่อกันว่าแอนแอโรบิกสามารถรับพลังงานได้ผ่านกระบวนการหมักเท่านั้น ในปัจจุบัน โปรคาริโอตแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบบังคับจำนวนมากเป็นที่รู้จัก ซึ่งวิวัฒนาการมาจากแอโรบิกอันเป็นผลมาจากการปรับตัวขั้นที่สองต่อสภาวะแบบไร้ออกซิเจน ซึ่งทำให้สูญเสียความสามารถในการใช้ O2 เป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในระหว่างการหายใจ แอนแอโรบิกที่บังคับดังกล่าวได้รับพลังงานในกระบวนการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่น การถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปตามสายโซ่พาหะไปยัง CO2, SO4--, ฟูมาเรต และตัวรับอื่นๆ

ในบรรดาโปรคาริโอตแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่บังคับซึ่งไม่รวม O2 ในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม มีระดับความต้านทานต่อออกซิเจนโมเลกุลในสภาพแวดล้อมภายนอกที่หลากหลาย แอนแอโรบีจำนวนมากไม่สามารถทนต่อการมีอยู่ของออกซิเจนโมเลกุลในสิ่งแวดล้อมแม้เพียงเล็กน้อยและตายอย่างรวดเร็ว สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าแอนแอโรบีที่เข้มงวด แอนแอโรบิกที่เข้มงวดรวมถึงตัวแทนของสกุล Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium เป็นต้น

แบคทีเรียกรดบิวทีริกยังอยู่ในกลุ่มของแอนแอโรบิกที่มีภาระผูกพัน แต่ในหมู่พวกเขามีสายพันธุ์ที่มีระดับปานกลาง (Clostridium tetani, Clostridium carnis, Clostridium tertium, Clostridium sporogenes) หรือค่อนข้างสูง (Clostridium perffingens, Clostridium acetobutylicum) ทนต่อ O2

ในที่สุด แบคทีเรียกรดแลคติคซึ่งมีเมตาบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนเท่านั้น สามารถเติบโตได้ในที่ที่มีอากาศ และถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มที่แยกจากกันของแอนแอโรบิกที่ทนต่อการแพ้อากาศ (ผู้เขียนบางคนจำแนกแบคทีเรียกรดแลคติคในสกุลแลคโตบาซิลลัสเป็นไมโครแอโรไฟล์ โดยอ้างว่าเซลล์ของพวกมันมีฟลาโวโปรตีนที่กระตุ้นการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจาก NAD*H2 ไปยัง O2 อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ไม่เกี่ยวข้องกับเซลล์ที่ได้รับพลังงาน)

แม้ว่าโดยทั่วไปแบคทีเรียแอนแอโรบิกที่มีภาระผูกพันจะมีความไวต่อ O2 มาก แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติในโซนแอโรบิก การกระจายตัวของตัวแทนสกุล Clostridium ในวงกว้างในสถานที่ที่มีความดันย่อยสูงของ O2 อธิบายได้จากการมีเอนโดสปอร์ที่ไม่ไวต่อโมเลกุลออกซิเจน อย่างไรก็ตามโปรคาริโอตแบบไม่ใช้ออกซิเจนอย่างเคร่งครัดจำนวนมากที่ไม่ก่อให้เกิดสปอร์จะพบได้ในธรรมชาติในสถานที่ซึ่งมีการพัฒนาแอโรบีแบบบังคับอย่างแข็งขัน อาจเป็นไปได้ว่าการพัฒนาร่วมกับแอโรบิกบังคับซึ่งใช้ออกซิเจนโมเลกุลอย่างแข็งขันซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโซนที่มีความเข้มข้นต่ำที่ 02 จะสร้างโอกาสในการพัฒนาสายพันธุ์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนอย่างเคร่งครัด

มีการอธิบายสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตที่สามารถเติบโตได้ภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนและไร้ออกซิเจน การศึกษาปรากฏการณ์นี้พบว่าธรรมชาติของมันแตกต่างออกไป แบคทีเรียที่ไม่ต้องการ O2 (ตัวหลังไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมที่พวกมันทำ) แต่มีความสามารถในการเติบโตได้ต่อหน้าพวกมัน โดยประเภทของเมแทบอลิซึมที่พวกมันทำ บังคับให้แอนแอโรบีส์ ทนทานต่อสิ่งแวดล้อม O2 ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวคือแบคทีเรียกรดแลคติค โปรคาริโอตจำนวนมากที่อยู่ในกลุ่มเดียวกันได้ปรับตัว โดยขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มี O2 ในสิ่งแวดล้อม เพื่อเปลี่ยนจากวิถีเมแทบอลิซึมหนึ่งไปยังอีกวิถีหนึ่ง เช่น จากการหายใจเป็นการหมัก และในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าแอโรบีแบบปัญญาหรือแอโรบีแบบปัญญา ตัวแทนของกลุ่มโปรคาริโอตทางสรีรวิทยานี้คือ Enterobacteriaceae ภายใต้สภาวะแอโรบิก พวกมันจะได้รับพลังงานผ่านกระบวนการหายใจ (ในบรรดาแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญาชน ภายใต้สภาวะของการเผาผลาญแบบแอโรบิก อาจมีไมโครแอโรไฟล์ด้วย) ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน แหล่งพลังงานสำหรับพวกมันคือกระบวนการหมักหรือการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ความจำเป็นในการใช้ O2 ในแอโรบีนั้นพิจารณาจากการมีส่วนร่วมในกระบวนการด้านพลังงานและเชิงสร้างสรรค์ ในกรณีแรก O2 ทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้ายที่จำเป็น ในกรณีที่สอง O2 จะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยา (หรือปฏิกิริยาเดี่ยว) ตามเส้นทางของการเปลี่ยนแปลงหลายขั้นตอนของสารเมตาบอไลต์ของเซลล์หรือสารตั้งต้นภายนอก ในแอโรบีบังคับ O2 ส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดยไซโตโครมออกซิเดส ส่วนเล็กๆ จะถูกรวมเข้าเป็นโมเลกุลด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ เรียกรวมกันว่าออกซิเนส เซลล์ของแอนแอโรบีแบบปัญญายังมีไซโตโครมออกซิเดสด้วย แอนาโรบีที่ผูกมัดไม่มีเอ็นไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยากับ O2

อิทธิพลของอุณหภูมิต่อกิจกรรมสำคัญของจุลินทรีย์ ช่วงอุณหภูมิ Psychrophiles, mesophiles, thermophiles และการกระจายตัวในธรรมชาติ กลไกของจิตและเทอร์โมฟิเลีย การใช้อุณหภูมิสูงเพื่อยับยั้งจุลินทรีย์ การใช้อุณหภูมิต่ำในการกักเก็บจุลินทรีย์

อุณหภูมิ: กิจกรรมชีวิตของจุลินทรีย์แต่ละตัวถูกจำกัดไว้ที่ขีดจำกัดอุณหภูมิที่แน่นอน การพึ่งพาอุณหภูมินี้มักจะแสดงเป็นสามจุด: อุณหภูมิต่ำสุด (นาที) - ต่ำกว่าที่การสืบพันธุ์หยุด อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด (opt) - อุณหภูมิที่ดีที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของจุลินทรีย์ และอุณหภูมิสูงสุด (สูงสุด) - อุณหภูมิที่เซลล์เจริญเติบโต ช้าลงหรือหยุดเลย นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่ปาสเตอร์ได้พัฒนาวิธีการทำลายจุลินทรีย์เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง
อุณหภูมิที่เหมาะสมมักจะเท่ากับอุณหภูมิโดยรอบ
จุลินทรีย์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม:
กลุ่มแรก: พวกโรคจิต - เหล่านี้เป็นจุลินทรีย์ที่ชอบความเย็นซึ่งเติบโตที่อุณหภูมิต่ำ: นาที เสื้อ - 0 °C, เลือก - จาก 10-20 °C, สูงสุด เสื้อ - สูงถึง 40 °C จุลินทรีย์เหล่านี้รวมถึงผู้ที่อาศัยอยู่ในทะเลทางเหนือและอ่างเก็บน้ำ จุลินทรีย์หลายชนิดทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีมาก ตัวอย่างเช่น Vibrio cholerae สามารถเก็บไว้ในน้ำแข็งได้เป็นเวลานานโดยไม่สูญเสียความสามารถในการมีชีวิต จุลินทรีย์บางชนิดสามารถทนอุณหภูมิได้ต่ำถึง -190°C และสปอร์ของแบคทีเรียสามารถทนอุณหภูมิได้ต่ำถึง -250°C การกระทำของอุณหภูมิต่ำจะหยุดกระบวนการเน่าเปื่อยและการหมัก ซึ่งเป็นสาเหตุที่เราใช้ตู้เย็นในชีวิตประจำวัน ที่อุณหภูมิต่ำ จุลินทรีย์จะเข้าสู่สภาวะการเคลื่อนไหวแบบแขวนลอย ซึ่งกระบวนการสำคัญทั้งหมดที่เกิดขึ้นในเซลล์จะช้าลง
กลุ่มที่ 2 ได้แก่ มีโซฟิล - นี่คือกลุ่มแบคทีเรียที่ครอบคลุมมากที่สุด ซึ่งรวมถึงซาโปรไฟต์และจุลินทรีย์ก่อโรคเกือบทั้งหมด เนื่องจากอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับพวกมันคือ 37 °C (อุณหภูมิร่างกาย) นาที t = 10 °C สูงสุด = 45 °C
กลุ่มที่ 3 ได้แก่ เทอร์โมฟิล - แบคทีเรียที่ชอบความร้อน พัฒนาที่อุณหภูมิสูงกว่า 55 °C ขั้นต่ำสำหรับพวกมัน = 30 °C สูงสุด t = 70-76 °C จุลินทรีย์เหล่านี้อาศัยอยู่ในบ่อน้ำพุร้อน ในบรรดาเทอร์โมฟิลนั้นมีสปอร์หลายรูปแบบ สปอร์ของแบคทีเรียสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่าแบคทีเรียในรูปแบบพืช ตัวอย่างเช่น สปอร์ของแบคทีเรียแอนแทรกซ์สามารถทนต่อการเดือดได้นาน 10-20 วินาที จุลินทรีย์ทั้งหมด รวมถึงสปอร์ จะตายที่อุณหภูมิ 165-170°C เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ผลกระทบของอุณหภูมิสูงต่อจุลินทรีย์เป็นพื้นฐานของการฆ่าเชื้อ

แอนแอโรบีแบบบังคับเป็นตัวแทนของแอนแอโรบีแบบบังคับ
บังคับ (เข้มงวด) แบบไม่ใช้ออกซิเจน- สิ่งมีชีวิตที่มีชีวิตและเติบโตเฉพาะในกรณีที่ไม่มีโมเลกุลออกซิเจนในสิ่งแวดล้อมเท่านั้น มันเป็นอันตรายต่อพวกมัน

การเผาผลาญอาหาร

เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าแอนแอโรบีต้องตายเมื่อมีออกซิเจน เนื่องจากไม่มีเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตสและคาตาเลส ซึ่งประมวลผลซูเปอร์ออกไซด์ที่เป็นอันตรายถึงชีวิตที่เกิดขึ้นในเซลล์เมื่อมีออกซิเจน แม้ว่าสิ่งนี้จะเป็นจริงในบางกรณี กิจกรรมของเอนไซม์ข้างต้นถูกพบในแอนแอโรบีบางชนิด และยีนที่รับผิดชอบต่อเอนไซม์เหล่านี้และโปรตีนที่เกี่ยวข้องก็ถูกพบในจีโนมของพวกมัน แอนแอโรบีที่ถูกผูกมัดดังกล่าวรวมถึง ตัวอย่างเช่น คลอสตริเดียม บิวทิริคัม และเมทานาโนซาร์ซินา บาร์เครี แต่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่สามารถดำรงอยู่ได้เมื่อมีออกซิเจน

มีสมมติฐานอื่นๆ อีกหลายข้อที่จะอธิบายว่าทำไมแอนแอโรบีสที่เข้มงวดจึงมีความไวต่อออกซิเจน:

1. โดยการสลายตัว ออกซิเจนจะเพิ่มศักยภาพรีดอกซ์ของสิ่งแวดล้อม และศักยภาพสูงในทางกลับกัน จะยับยั้งการเจริญเติบโตของแอนแอโรบีบางชนิด ตัวอย่างเช่น เมทาโนเจนเติบโตที่ศักย์รีดอกซ์น้อยกว่า -0.3 V
2. ซัลไฟด์เป็นส่วนประกอบสำคัญของเอนไซม์บางชนิด และโมเลกุลออกซิเจนจะออกซิไดซ์ซัลไฟด์ให้เป็นซัลไฟด์ และขัดขวางการทำงานของเอนไซม์
3. การเจริญเติบโตสามารถถูกระงับได้โดยการขาดอิเล็กตรอนสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ เนื่องจากอิเล็กตรอนทั้งหมดถูกใช้เพื่อลดออกซิเจน

เป็นไปได้มากว่าความไวของออกซิเจนแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวดนั้นเกิดจากปัจจัยเหล่านี้รวมกัน

แทนที่จะใช้ออกซิเจน แอนาโรบีต้องใช้ตัวรับอิเล็กตรอนทางเลือกสำหรับการหายใจของเซลล์ เช่น ซัลเฟต ไนเตรต เหล็ก แมงกานีส ปรอท และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตซึ่งอาศัยอยู่เป็นจำนวนมากในตะกอนทะเลด้านล่าง ทำให้เกิดกลิ่นไข่เน่าในสถานที่เหล่านี้เนื่องจากการปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการหายใจดังกล่าวจะน้อยกว่าในระหว่างการหายใจด้วยออกซิเจน และตัวรับอิเล็กตรอนทางเลือกข้างต้นไม่ได้ให้พลังงานในปริมาณที่เท่ากัน

ผู้แทน

แบคทีเรียและคลอสตริเดียมเป็นตัวอย่างของแอนแอโรบีตที่เข้มงวดที่ไม่สร้างสปอร์และก่อตัวเป็นสปอร์ตามลำดับ

ตัวอย่างอื่นๆ ของแอนแอโรบีแบบบังคับ ได้แก่ Peptostreptococcus, Treponema, Fusiform, Porphyromonas, Veillonella และ Actinomyces

หมายเหตุ

1. คิม บยอง ฮง และเจฟฟรีย์ ไมเคิล แกดด์ สรีรวิทยาของแบคทีเรียและการเผาผลาญ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, เคมบริดจ์, สหราชอาณาจักร 2551.
2. ANAEROBIC BACILLI (ลิงก์ที่เข้าถึงไม่ได้ - ประวัติ) สืบค้นเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2552 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 29 มกราคม 2552

จุลชีววิทยา: แบคทีเรีย แบคทีเรียก่อโรค การปนเปื้อนของแบคทีเรีย โคไล สารพิษ เอโซทอกซิน วงจรไลโซเจนิก จุลินทรีย์ของมนุษย์ จุลินทรีย์ในลำไส้ จุลินทรีย์ทางผิวหนัง จุลินทรีย์ในช่องคลอด ความจำเพาะของพื้นผิว ไลโปไฟล์ ออสโมไฟล์ ลมหายใจ แอโรบี (Obligate) แอนแอโรบี (คณะวิชา) ผูกพัน) ไมโครแอโรไฟล์ นาโนแอโรบิก โครงสร้าง เยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ ผนังเซลล์: เพปทิโดไกลแคน (กรด N-acetylmuramic N-acetylglucosamine กรด Diaminopimelic) เฉพาะในแบคทีเรียแกรมบวกเท่านั้น: กรด Teichoic, กรด Lipoteichoic เฉพาะในแบคทีเรียแกรมลบเท่านั้น: เยื่อหุ้มชั้นนอก (พอรินของแบคทีเรีย ไลโปพอริสแซ็กคาไรด์) ช่องปริพลาสมิก เฉพาะในเชื้อมัยโคแบคทีเรียเท่านั้น: Arabinogalactan Mycolic acids เปลือกนอก แคปซูลแบคทีเรีย ชั้นบาง S-layer Glycocalyx โครงกระดูกของโปรคาริโอต แอโรโซม คาร์บอกซีโซม แมกนีโตโซม คลอโรโซม พิลี ฟิมเบรีย รูปร่าง รูปร่างเซลล์แบคทีเรีย รูปตัว L Cocci (Diplococci Tetracocci Micrococci Streptococci Staphylococcus Sarcinae) Bacilli (Diplobacillus Streptobacilli) Clostridia Corynebacteria Fusobacteria Coccobacilli Spirochetes Vibrios Spirilla Christyspira Treponema Borrelia Leptospira พันธุศาสตร์และการสืบพันธุ์ การแบ่งตัวของเซลล์โปรคาริโอต การผันคำกริยาในแบคทีเรีย การแปลงรูป การเปลี่ยนรูป มีโรไซโกต แบคทีเรีย (ฟาจแลมบ์ดาในการพยากรณ์) พลาสมิด (F-พลาสมิด R-พลาสมิด พลาสมิดของแบคทีเรียในการเกิดแบคทีเรีย พลาสมิดของ Hly-พลาสมิด เอนท์-พลาสมิด การตั้งอาณานิคมแอนติเจนพลาสมิด พลาสมิดที่ย่อยสลาย แบบฟอร์มที่เหลือ เอนโดสปอร์ เอ็กโซสปอร์ ซีสต์ ไมกโซสปอร์ อะคิเนเทส แบคเทอรอยเดส การเผาผลาญอาหาร การหมัก (กรดแลกติก แอลกอฮอล์ กรดโพรพิโอนิก กรดบิวทีริก กรดฟอร์มิก) การสังเคราะห์ด้วยแสง (ไซยาโนแบคทีเรีย โปรคลอโรไฟต์ แบคทีเรียสีเขียว แบคทีเรียสีม่วง) การสังเคราะห์ทางเคมี (แบคทีเรียเหล็ก แบคทีเรียซัลเฟอร์ แบคทีเรียลดซัลเฟต แบคทีเรียไนตริไฟอิง แบคทีเรียไทโอนิก แบคทีเรียไฮโดรเจน) ดูสิ่งนี้ด้วย ไบโอฟิล์ม ฮอร์โมน เฮเทอโรซิสต์

บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจน และ บังคับตัวแทนแบบไม่ใช้ออกซิเจน บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ก) แบคทีเรีย

b) คลอสตริเดีย

c) ไบฟิโดแบคทีเรีย

162. เอนไซม์สังเคราะห์อย่างต่อเนื่องในเซลล์จุลินทรีย์:

d) รัฐธรรมนูญ

163. เอนไซม์ซึ่งการสังเคราะห์ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสารตั้งต้น:

ก) เหนี่ยวนำได้

164. ตามประเภทของสารอาหาร จุลินทรีย์ประเภทที่มีนัยสำคัญทางคลินิก:

d) เคมีบำบัด

165. ขึ้นอยู่กับประเภทของการหายใจ จุลินทรีย์ที่มีนัยสำคัญทางคลินิกส่วนใหญ่เป็น:

d) แอนนาโรบีเชิงปัญญา

166. ขั้นตอนการพัฒนาประชากรแบคทีเรีย (ยกเว้น):

e) ฟิชชันแบบไบนารี

167. การเลือกสรรสารเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียทำให้แน่ใจได้ว่า:

168. แบคทีเรียตามประเภทของการหายใจ (ยกเว้น):

ก) ไมโครแอโรไฟล์

b) บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจน

c) บังคับแอโรบิก

d) แอนนาโรบีเชิงปัญญา

169. วิธีการสืบพันธุ์ของโปรคาริโอต (ยกเว้น):

170. วิธีการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย:

b) ฟิชชันแบบไบนารี

171. แบคทีเรียมีฤทธิ์ทางชีวเคมีมากที่สุดใน:

b) เฟสลอการิทึม

172. แบคทีเรียมีความไวต่อยาปฏิชีวนะมากที่สุดใน:

b) เฟสลอการิทึม

173. กลไกในการเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย (ยกเว้น):

จ) ฟาโกไซโตซิส

174. การเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียโดยไม่ใช้พลังงานเกิดขึ้นเมื่อ:

b) การแพร่กระจายอย่างง่าย

175. จุลินทรีย์ที่ต้องการความเข้มข้นต่ำกว่า 0 2 มากกว่าปริมาณในอากาศ:

d) ไมโครเอโรฟิล

176. ความสามารถของจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนที่จะดำรงอยู่เมื่อมีอิสระ 0 2

b) ความอดทนทางอากาศ

177. ประเภทของเมแทบอลิซึมของแอนแอโรบีที่มีภาระผูกพัน:

b) การหมัก

178. ประเภทของเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา:

c) ออกซิเดชั่น, หมัก

179. วิธีสร้างแอนแอโรไบโอซิส (ยกเว้น):

จ) จีโนไทป์

180. หากต้องการสร้างแอนแอโรไบโอซิสด้วยวิธีทางกายภาพ ให้ใช้:

b) แอนนาโรสแตท

181. วิธีการทางกายภาพในการสร้างแอนแอโรไบโอซิสนั้นขึ้นอยู่กับ:

ก) การกำจัดออกซิเจนทางกล

182. ในการสร้างแอนนาโรไบโอซิสทางเคมีให้ใช้:

b) วิธี Bittner

183. วิธีทางเคมีในการสร้างแอนแอโรไบโอซิสขึ้นอยู่กับ:

b) การใช้ตัวดูดซับสารเคมี

184. หากต้องการสร้างแอนแอโรไบโอซิสทางชีวภาพ ให้ใช้:

จ) วิธีการของฟอร์ทเนอร์

185. หากต้องการสร้างแอนนาโรไบโอซิสแบบผสมผสาน ให้ใช้ (นอกเหนือจาก):

จ) วิธี Bittner

186. ภาระผูกพันแบบไม่ใช้ออกซิเจน:

c) คลอสตริเดีย

187. ในวิธีการทางชีววิทยาของ Fortner มีการใช้สิ่งต่อไปนี้เพื่อกำจัดออกซิเจน:

d) ซาร์ซิน

188. วัตถุประสงค์ P ของสเตจ bak.method:

c) การสะสมของวัฒนธรรมบริสุทธิ์

189. วัตถุประสงค์ของระยะที่ 3 ของวิธีแบคทีเรีย:

d) การระบุวัฒนธรรมบริสุทธิ์

190. ในระยะที่ III ของวิธีรถถัง:

d) กำหนดคุณสมบัติของสปีชีส์และแอนติไบโอแกรม

191. จุดประสงค์ของการใช้กล้องจุลทรรศน์เพาะเลี้ยงในระยะที่ 3 ของวิธีแบคทีเรียคือเพื่อตรวจสอบ:

ก) ความสม่ำเสมอทางสัณฐานวิทยาและสีดีบุก

192. การเคลื่อนที่ของแบคทีเรียถูกกำหนดโดย:

b) เมื่อหว่านโดยการฉีดลงในคอลัมน์วุ้นกึ่งเหลว

193. หลักการพิจารณากิจกรรมทางชีวเคมีของแบคทีเรีย:

194. หลักการพิจารณากิจกรรมทางชีวเคมีของแบคทีเรีย:

b) การกำหนดผลิตภัณฑ์ระดับกลางและขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญ

195. เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติทางชีวเคมีของจุลินทรีย์ที่ใช้ (เพิ่มเติม):

d) การเพาะเลี้ยงเซลล์เนื้อเยื่อ

196. กิจกรรมการสลายน้ำตาลของแบคทีเรียมีหลักฐานโดย:

c) การก่อตัวของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เป็นกรดและก๊าซ

197. คุณสมบัติแซ็กคาโรไลติกของแบคทีเรียถูกกำหนดบนตัวกลาง:

198. คุณสมบัติโปรตีโอไลติกของแบคทีเรียถูกกำหนดบนตัวกลางด้วย (ยกเว้น):

ค) คาร์โบไฮเดรต

199. เกณฑ์การพิจารณาเมื่อพิจารณาคุณสมบัติโปรตีโอไลติกของแบคทีเรียบน MPB:

d) การก่อตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์, อินโดล

200. ความบริสุทธิ์ของการเพาะเลี้ยงในระยะที่ 3 ของวิธีแบคทีเรียมีหลักฐานดังนี้:

c) การเจริญเติบโตและความสม่ำเสมอของจุลินทรีย์ในสเมียร์

201. วัฒนธรรมบริสุทธิ์คือกลุ่มแบคทีเรียจำนวนหนึ่ง:

202. ประชากรของแบคทีเรียชนิดเดียว:

b) วัฒนธรรมบริสุทธิ์

203. การตรวจหาแอนติบอดีของวัฒนธรรมเกิดจาก:

d) การได้มาซึ่งการดื้อยา

204. การตรวจหาแอนติบอดีของวัฒนธรรมเกิดจาก:

b) การได้มาซึ่งการดื้อยา

205. เมื่อพิจารณายาปฏิชีวนะโดยใช้วิธีดิสก์ (ยกเว้น):

b) หว่านพืชโดยใช้วิธี "คานพร้อมแท่น"

206. ทำการตรวจหายาปฏิชีวนะ (นอกเหนือจาก):

d) เพื่อระบุจุลินทรีย์

207. กลุ่มอนุกรมวิธานหลักของโปรคาริโอต:

208. สปีชีส์คือประชากรของจุลินทรีย์ที่คล้ายกันใน (ยกเว้น):

d) การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

209. ภายในสายพันธุ์ จุลินทรีย์อาจแตกต่างกัน (ยกเว้น):

b) ความสามารถในการสร้างสปอร์

210. ภายในสายพันธุ์ จุลินทรีย์อาจแตกต่างกัน (ยกเว้น):

ก) คราบแกรม

211. แท็กซ่าของโปรคาริโอต (ยกเว้น):

212. สปีชีส์คือประชากรของจุลินทรีย์ที่คล้ายกันใน (ยกเว้น):

e) ความไวต่อยาปฏิชีวนะ

213. เพื่อระบุจุลินทรีย์ตาม Bergey ให้พิจารณา (เพิ่มเติม):

b) ความไวต่อยาปฏิชีวนะ

214. หลักการพื้นฐานของการระบุแบคทีเรียตาม Berjdi:

c) โครงสร้างของผนังเซลล์และความสัมพันธ์กับการย้อมสีแกรม

215. เอนไซม์ของจุลินทรีย์ให้ (นอกเหนือจาก):

จ) สัณฐานวิทยา

216. เอนไซม์ของจุลินทรีย์ถูกกำหนดโดยการย่อยสลาย:

c) วัสดุพิมพ์ที่เหมาะสม

217. ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ สารอาหารของ "ซีรีย์หลากสี":

b) การวินิจฉัยแยกโรค

218. วัตถุประสงค์ของระยะที่ 3 ของวิธีแบคทีเรีย:

c) การระบุวัฒนธรรมบริสุทธิ์

219. ในระยะที่ 3 ของวิธีแบคทีเรีย จะดำเนินการดังต่อไปนี้ (เพิ่มเติม):

e) การเลือกอาณานิคมที่แยกได้

220. วัตถุประสงค์ของระยะที่ 2 ของวิธีแบคทีเรียเพื่อแยกเชื้อโรคของการติดเชื้อบาดแผลแบบไม่ใช้ออกซิเจนระหว่างการทดสอบดิน:

b) การได้รับอาณานิคมที่แยกได้

221. การแยกวัฒนธรรมแบบไม่ใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ออกดำเนินการตามวิธีการ:

ข) ไซสเลอร์

222. การแยกวัฒนธรรมแบบไม่ใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ออกดำเนินการตามวิธีการ:

ข) ไวน์เบิร์ก

223. เชื้อโรคที่ก่อให้เกิดสปอร์ที่เป็นไปได้ของการติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจนในดิน:

c) เนื้อตายเน่าของก๊าซคลอสตริเดีย

| | 3 | | | |

แอนแอโรบีเป็นสิ่งมีชีวิตที่ได้รับพลังงานในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนผ่านฟอสโฟรีเลชั่นของสารตั้งต้น คำว่า "แอนนาโรบี" ถูกนำมาใช้โดยหลุยส์ ปาสเตอร์ ผู้ค้นพบแบคทีเรียในการหมักกรดบิวทีริกในปี พ.ศ. 2404

จุลินทรีย์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบบใช้ออกซิเจนและแบบไม่ใช้ออกซิเจนตามประเภทของการหายใจ การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนคือชุดของปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเมื่อไม่ได้ใช้ออกซิเจน แต่ใช้สารอื่น ๆ (เช่นไนเตรต) เป็นตัวรับโปรตอนขั้นสุดท้ายและหมายถึงกระบวนการเผาผลาญพลังงาน (แคแทบอลิซึม, การสลายตัว) ซึ่ง มีลักษณะเฉพาะคือการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และกรดอะมิโน ให้เป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ

หากสิ่งมีชีวิตสามารถเปลี่ยนจากวิถีเมแทบอลิซึมหนึ่งไปยังอีกวิถีหนึ่ง (เช่น จากการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนไปเป็นการหายใจแบบใช้ออกซิเจนและด้านหลัง) สิ่งมีชีวิตนั้นจะถูกจำแนกตามเงื่อนไขว่าเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบมีเงื่อนไข จนกระทั่งปี 1991 จุลชีววิทยาได้จำแนกประเภทของแคปเนอิกแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งต้องการความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำและความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น (bovine Brucella - B. abortus) สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวดปานกลางสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่มีโมเลกุล O2 แต่จะไม่แพร่พันธุ์ Microaerophiles สามารถอยู่รอดและแพร่พันธุ์ได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความดันย่อย O2 ต่ำ หากสิ่งมีชีวิตไม่สามารถ "เปลี่ยน" จากการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนไปเป็นการหายใจแบบใช้ออกซิเจนได้ แต่ไม่ตายเมื่อมีโมเลกุลออกซิเจนอยู่ แสดงว่าสิ่งมีชีวิตนั้นอยู่ในกลุ่มของออกซิเจนแบบไม่ใช้ออกซิเจน ตัวอย่างเช่น กรดแลคติค และแบคทีเรียกรดบิวทีริกหลายชนิด แอนาโรบีที่ถูกผูกมัดจะตายต่อหน้าออกซิเจนโมเลกุล O2 - ตัวอย่างเช่นตัวแทนของแบคทีเรียและอาร์เคีย: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium) แอนแอโรบีเหล่านี้อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนตลอดเวลา แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนรวมถึงแบคทีเรีย ยีสต์ แฟลเจลเลต และซิเลียตบางชนิด

ความเป็นพิษของออกซิเจนและรูปแบบของออกซิเจนต่อสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจน

สภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนจะก้าวร้าวต่อสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ นี่เป็นเพราะการก่อตัวของสายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาในช่วงชีวิตหรือภายใต้อิทธิพลของรังสีไอออไนซ์ในรูปแบบต่าง ๆ ซึ่งเป็นพิษมากกว่าออกซิเจนโมเลกุล O2 มาก ปัจจัยที่กำหนดความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนคือการมีระบบต้านอนุมูลอิสระที่สามารถกำจัดได้: ซูเปอร์ออกไซด์แอนไอออน (O2−), ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2), ออกซิเจนสายเดี่ยว (O) รวมถึงออกซิเจนโมเลกุล ( O2) จากร่างกายสิ่งแวดล้อมภายใน โดยส่วนใหญ่ การป้องกันดังกล่าวได้มาจากเอนไซม์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป: ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส ซึ่งกำจัดซูเปอร์ออกไซด์แอนไอออน (O2−) โดยไม่มีประโยชน์ด้านพลังงานต่อร่างกาย คาตาเลสซึ่งกำจัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) โดยไม่เกิดประโยชน์ต่อร่างกาย; ไซโตโครมเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ถ่ายโอนอิเล็กตรอนจาก NAD H ไปยัง O2 กระบวนการนี้ให้ประโยชน์ด้านพลังงานที่สำคัญแก่ร่างกาย สิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิกส่วนใหญ่มักประกอบด้วยไซโตโครมสามชนิด แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา - หนึ่งหรือสองแบบแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบบังคับไม่มีไซโตโครม การป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยการสังเคราะห์หรือการสะสมของสารต้านอนุมูลอิสระที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ: วิตามินซี, เอ, อี, ซิตริกและกรดอื่นๆ

จุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นจุลินทรีย์ปกติของร่างกายมนุษย์ในเวลาเดียวกันใน 30-100% ของกรณีที่สามารถทำให้เกิดโรคหนองอักเสบได้

ต้องสงสัยว่ามีแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนในวัสดุทดสอบภายใต้เกณฑ์ต่อไปนี้: กลิ่นเหม็นของตัวอย่างทดสอบ, การติดเชื้อเฉพาะที่ใกล้กับเยื่อเมือก, การติดเชื้อหลังจากการกัดคนหรือสัตว์, ก๊าซในวัสดุทดสอบ, การรักษาก่อนหน้านี้ กับยาที่มีฤทธิ์ต่อต้านแอนแอโรบิกน้อย (ยาปฏิชีวนะ: อะมิโนไกลโคไซด์, ควิโนโลนเก่า, ไตรเมโทพริม), การย้อมสีดำของสารหลั่งที่มีเลือด, มี "เม็ดกำมะถัน" ในสารคัดหลั่ง, สัณฐานวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ของคราบแกรม, ขาดการเจริญเติบโตภายใต้สภาวะแอโรบิกของ จุลินทรีย์ที่พบในสารเตรียมขนาดเล็กจากสารหลั่ง การเจริญเติบโตในเขตไร้อากาศของตัวกลางที่เป็นสารอาหาร การเจริญเติบโตแบบไร้อากาศบนอาหารเลี้ยงเชื้อคัดเลือกสำหรับชนิดไร้อากาศ ลักษณะโคโลนีบนจานวุ้นแบบไม่ใช้ออกซิเจน การเรืองแสงของโคโลนีในแสงอัลตราไวโอเลต

การวินิจฉัยทางจุลชีววิทยาปัจจุบันวิธีการวินิจฉัยหลักคือทางแบคทีเรียวิทยาซึ่งมีการระบุเพิ่มเติมโดยคุณสมบัติทางชีวเคมี เช่นเดียวกับแก๊สโครมาโทกราฟี (เคมีบำบัด) และ PCR (การวินิจฉัยยีน)

การเพาะเลี้ยงสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนสำหรับการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะใช้วิธีการพิเศษโดยสาระสำคัญคือการเอาอากาศออกหรือแทนที่ด้วยส่วนผสมของก๊าซพิเศษ (หรือก๊าซเฉื่อย) ในเทอร์โมสแตทที่ปิดสนิท - แบบไม่ใช้ออกซิเจน อีกวิธีหนึ่งในการปลูกพืชไร้อากาศ (โดยมากคือจุลินทรีย์) บนอาหารเลี้ยงเชื้อคือการเติมสารรีดิวซ์ (กลูโคส กรดโซเดียมฟอร์มิก เคซีน โซเดียมซัลเฟต ไธโอซัลเฟต ซิสเทอีน โซเดียมไทโอกลูโคเนต ฯลฯ) ที่จับกับสารประกอบเปอร์ออกไซด์ที่เป็นพิษต่อแอนแอโรบี

สารอาหารทั่วไปสำหรับสิ่งมีชีวิตไร้ออกซิเจนสำหรับอาหารเลี้ยงเชื้อวิลสัน-แบลร์ทั่วไป ฐานคือวุ้น-วุ้นโดยเติมกลูโคส โซเดียมซัลไฟต์ และเฟอร์รัสคลอไรด์ Clostridia ก่อตัวเป็นโคโลนีสีดำบนตัวกลางนี้เนื่องจากการรีดิวซ์ของซัลไฟต์ไปเป็นไอออนซัลไฟด์ ซึ่งรวมกับไอออนบวกของเหล็ก (II) เพื่อผลิตเกลือสีดำ ตามกฎแล้ว โคโลนีสีดำบนตัวกลางนี้จะปรากฏในส่วนลึกของคอลัมน์วุ้น Kitta - Tarozzi medium ประกอบด้วยน้ำซุปเปปโตนเนื้อ กลูโคส 0.5% และตับหรือเนื้อสับเป็นชิ้นเพื่อดูดซับออกซิเจนจากอาหารขนาดกลาง ก่อนที่จะหยอดเมล็ด ตัวกลางจะถูกทำให้ร้อนในอ่างน้ำเดือดเป็นเวลา 20 - 30 นาที เพื่อไล่อากาศออกจากตัวกลาง หลังหยอดเมล็ด สารอาหารจะถูกคลุมด้วยชั้นพาราฟินหรือปิโตรเลียมเจลลี่ทันทีเพื่อแยกออกจากออกซิเจน GasPak - ระบบทางเคมีทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนผสมของก๊าซคงที่ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนส่วนใหญ่ ในภาชนะปิดสนิท น้ำจะทำปฏิกิริยากับโซเดียมโบโรไฮไดรด์และเม็ดโซเดียมไบคาร์บอเนตเพื่อผลิตไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้นไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในส่วนผสมของก๊าซบนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมเพื่อสร้างน้ำ ซึ่งจากนั้นจะทำปฏิกิริยาเป็นครั้งที่สองในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของบอโรไฮไดรด์ วิธีนี้เสนอโดย Brewer และ Allgaer ในปี 1965 นักพัฒนาได้แนะนำถุงสำหรับสร้างไฮโดรเจนแบบใช้ครั้งเดียว ซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็นซองที่สร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีตัวเร่งปฏิกิริยาภายใน

การจัดหมวดหมู่แบคทีเรียแอนนาโรบิกมีพื้นฐานอยู่บนหลักการของจีโนไทป์ homology ซึ่งทำให้สามารถกำหนดความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการได้ นอกจากนี้ แอนาโรบิกทั้งหมดสามารถจำแนกตามสัณฐานวิทยาและสัมพันธ์กับการย้อมสีแกรม

แกรมบวก: ร็อด (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Mobiluncus), cocci (Anaerococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus) แกรมลบ: ร็อด (แบคเทอรอยเดส, พอร์ไฟโรโมนาส, พรีโวเทลลา, ฟูโซแบคทีเรียม, เลปโตทริเชีย), ค็อกซี (Acidaminococcus, Veillonella, Megasphaera)

ให้เราพิจารณาตัวแทนของกลุ่มอนุกรมวิธานหลักที่มีความสำคัญทางการแพทย์

แท่งที่สร้างสปอร์แกรมบวก

แบคทีเรียที่สร้างสปอร์ในสกุลคลอสตริเดียม

ที่สร้างสปอร์แบบไม่ใช้ออกซิเจนในสกุล คลอสตริเดียมมีมากกว่า 150 สายพันธุ์ สปอร์มีรูปร่างกลมหรือรูปไข่ ตั้งอยู่ตรงกลางเซลล์ ใต้ผิวหนังหรือปลายสุด ขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของสปอร์มักจะใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ ดังนั้นเซลล์ที่มีสปอร์จึงดูบวมและมีลักษณะคล้ายแกนหมุน (จากภาษาละติน คลอสตริเดียม-แกนหมุน) แบคทีเรียเหล่านี้ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยสามารถทำให้เกิดก๊าซเน่าเปื่อย บาดทะยัก โรคโบทูลิซึม โรคลำไส้อักเสบจากเยื่อหุ้มเซลล์เทียม อาหารเป็นพิษ และโรคอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายจากคลอสตริเดียมต่ออวัยวะและระบบต่าง ๆ ในมนุษย์