BAKTERIA ANAEROBIK: CIRI, JENIS, SPESIES, BUDAYA - BIOLOGI - 2026

The bakteria anaerobik adalah mereka yang tidak menggunakan oksigen dalam proses metabolik mereka. Sebenarnya, sebilangan besar bakteria ini tidak dapat bertahan dalam persekitaran di mana unsur ini ada, kerana ia beracun bagi mereka.

Salah satu proses metabolik yang dilakukan oleh bakteria jenis ini dan yang paling banyak dikaji adalah fermentasi. Ini adalah proses yang mempunyai sebilangan besar aplikasi di tingkat industri, yang berkaitan dengan pengeluaran minuman beralkohol, yogurt dan cuka, antara produk lain.

Bacteroides, gen dari bakteria anaerob. Sumber: Kerajaan AS

Begitu juga, banyak bakteria ini mempunyai habitat semula jadi di dalam tubuh manusia, yang terdapat terutamanya di saluran gastrointestinal. Ada yang tidak berbahaya, tetapi yang lain menyebabkan pelbagai patologi dalam badan, yang banyak boleh mengakibatkan kematian.

ciri

Bakteria anaerob adalah antara makhluk hidup pertama yang muncul di planet ini. Yang penting, ribuan tahun yang lalu, ketika bentuk kehidupan pertama mulai muncul, tahap oksigen di atmosfera sangat rendah. Oleh kerana itu, organisma pertama yang dikembangkan mempunyai mekanisme selular lain untuk mendapatkan tenaga.

Sebenarnya, bagi banyak spesies yang membentuk kumpulan bakteria anaerob, oksigen sangat toksik. Inilah sebabnya mengapa beberapa bakteria dijumpai di habitat di mana tidak ada oksigen.

Begitu juga, terdapat bakteria anaerob yang menyokong hidup dengan kehadiran sejumlah kecil oksigen, sehingga mereka dapat berada di berbagai lingkungan. Sebilangan bakteria ini adalah sebahagian daripada mikrobiota manusia biasa, khususnya pada tahap rongga mulut dan saluran gastrousus.

Sebaliknya, bakteria ini melakukan penapaian. Ini adalah proses katabolik di mana sebatian organik diturunkan kepada yang lebih sederhana sekiranya tiada oksigen. Ia dilakukan terutamanya oleh bakteria anaerobik.

Begitu juga, tidak ada satu pun jenis penapaian. Bergantung pada produk yang diperoleh terdapat beberapa jenis, seperti fermentasi asetik, laktik dan alkohol, antara lain.

Dalam bakteria ini, pelbagai sistem enzim berfungsi dengan sempurna tanpa adanya oksigen. Ini kerana mereka menggunakan sebatian lain seperti fumarat, nitrat atau sulfat sebagai akseptor elektron.

Adalah wajar untuk menyebutkan bahawa banyak bakteria anaerobik merupakan patogen manusia. Di antara yang paling terkenal dan dikaji, spesies genera Porphyromonas, Clostridium dan Prevotella, antara lain, dapat disebutkan.

Jenis bakteria anaerobik

Sebilangan besar bakteria anaerob tidak tahan berada di persekitaran di mana terdapat oksigen, kerana ini beracun bagi mereka. Namun, ada juga beberapa, walaupun tidak menggunakan oksigen, mereka dapat bertahan di lingkungan di mana terdapat kepekatan gas yang berlainan.

Dengan ini, bakteria anaerob dapat dibahagikan kepada tiga jenis: mewajibkan anaerobik, aerotoleran, dan fakultatif anaerobik.

Anaerob wajib

Mereka juga dikenali sebagai bakteria anaerobik yang ketat. Mereka adalah mereka yang tidak menggunakan oksigen untuk proses metabolik. Toleransi anda terhadap gas ini berbeza-beza. Menurut ini, bakteria anaerobik wajib dikelaskan kepada:

- Ketat: bertoleransi hanya kepekatan oksigen di bawah 0.5%.

- Sederhana: mereka boleh bertolak ansur dengan kepekatan oksigen antara 2 hingga 8%.

Aerotoleran anaerob

Ini adalah bakteria yang, walaupun mereka tidak menggunakan oksigen untuk melakukan proses selular, dapat hidup di habitat di mana ia ada. Contoh klasik bakteria jenis ini adalah Pronibacterium acnespio, yang menyebabkan banyak kes jerawat.

Anaerob fakultatif

Bakteria anaerob fakultatif tidak menggunakan oksigen untuk proses metaboliknya, tetapi mereka dapat hidup di hadapannya, kerana ia tidak beracun bagi mereka. Mereka terutama melakukan proses fermentasi untuk mendapatkan tenaga yang diperlukan. Antara bakteria anaerob fakultatif yang terkenal ialah Escherichia coli dan Staphylococcus aureus.

Spesies bakteria anaerobik

Untuk memudahkan kajian bakteria anaerob, mereka dapat dikelompokkan berdasarkan bentuk dan pewarnaan menjadi: gram-negatif cocci, gram-positif cocci, gram-negatif rod, dan gram-positif rod.

-Gos negatif koko

Dalam kumpulan ini terdapat beberapa genera seperti Veillonella dan Megasphaera.

Veillonella

Ini adalah genus bakteria gram negatif yang terkenal dengan potensi fermentasinya. Bakteria ini fermentasi laktat menjadi asetat dan propionat melalui jalur metabolik yang dikenali sebagai jalur metilmalonyl-CoA.

Begitu juga, mereka adalah bahagian integral mikrobiota bahagian tubuh tertentu seperti rongga mulut dan saluran gastrousus.

-Gos positif koko

Mereka adalah bakteria berbentuk bulat yang, ketika diwarnai dengan pigmen gram, menggunakan warna ungu khas.

Anaerococcus

Bakteria genus ini didapati membentuk sebahagian daripada flora bakteria tubuh manusia. Walau bagaimanapun, ada kemungkinan bahawa ia adalah penyebab proses patologi tertentu. Bakteria ini telah diasingkan dari keputihan, abses ovari, dan luka kronik tertentu.

Begitu juga, dalam kajian kes klinikal yang berlainan, telah terbukti bahawa spesies genus ini dapat menyebabkan pelbagai jangkitan pada saluran kencing, dan juga dalam darah.

Pepto-streptococcus

Ia adalah gen bakteria yang sering menyebabkan perkembangan patologi pada manusia. Di samping itu, mereka adalah bahagian mikrobiota mukosa badan tertentu, seperti orofaring dan genitouriner.

-Grim negatif bacilli

Mereka adalah bakteria yang mempunyai bentuk batang memanjang dan dicirikan dengan memperoleh warna fuchsia ketika menjalani proses pewarnaan Gram. Kumpulan bakteria anaerob ini merangkumi beberapa genera.

Prevotella

Ini adalah gen bakteria yang sering dijumpai sebagai komponen flora bakteria rongga mulut, saluran gastrointestinal, dan rongga vagina. Walaupun begitu, apabila keadaan badan normal berubah, bakteria ini berkembang biak dengan tidak terkawal.

Apabila ini berlaku, Prevotella menyebabkan perkembangan jangkitan tertentu, yang paling biasa adalah yang berlaku pada tahap mukosa periodontal. Mereka juga telah diasingkan dari pesakit dengan rheumatoid arthritis.

-Grim positif bacilli

Bagi kumpulan ini terdapat bakteria berbentuk batang yang mempunyai lapisan peptidoglikan tebal di dinding sel mereka yang mengekalkan zarah pewarna gram, memberikan warna ungu. Kumpulan ini merangkumi pelbagai jenis spesies yang menyebabkan pelbagai penyakit dan patologi pada manusia.

Clostridium botulinum

Ia adalah bakteria gram positif yang dicirikan dengan menghasilkan spora, yang merupakan agen berjangkit kepada manusia. Dengan cara yang sama, bakteria ini mensintesis dan membebaskan toksin tertentu, yang fungsi utamanya adalah untuk melumpuhkan otot.

Di antara penyakit yang dihasilkan oleh bakteria ini, kita dapat menyebutkan botulisme makanan, yang mempengaruhi saluran gastrointestinal, dan botulisme bayi, yang menyerang anak-anak kecil dan disebabkan oleh pengambilan spora secara langsung.

Clostridium tetani

Bakteria ini terkenal dalam bidang perubatan dan telah menjadi subjek banyak kajian mengenai kesan yang dihasilkannya di dalam badan. Seperti bakteria genus Clostridium yang lain, bakteria ini menghasilkan endospora, yang sangat tahan terhadap komponen persekitaran.

Clostridium tetani. Sumber: Penyedia Kandungan: CDC

Begitu juga, bakteria ini menyebabkan patologi pada manusia yang dikenali sebagai tetanus. Penyakit ini disebabkan oleh kemasukan spora ke dalam badan, yang bercambah dan mula mensintesis dan melepaskan racun spesies ini.

Apabila ini berlaku, spora mengganggu penghantaran impuls saraf, menyebabkan otot-otot kekejangan menyakitkan.

Perbezaan dari bakteria aerobik

Perbezaan utama antara bakteria anaerob dan bakteria aerobik merujuk kepada penggunaan oksigen dan keupayaan untuk berkembang dengan adanya atau tidak adanya unsur ini.

Dalam pengertian ini, bakteria anaerob tidak menggunakan oksigen untuk proses pengeluaran tenaga dalamannya. Sebaliknya, bakteria aerobik menggunakannya sebagai akseptor elektron semasa proses respirasi sel, dengan mana ia menurunkan molekul sebatian organik seperti glukosa, memperoleh sejumlah besar tenaga.

Begitu juga, terdapat bakteria anaerob yang, selain tidak menggunakan oksigen dalam pelbagai prosesnya, tidak dapat berada di lingkungan yang kaya dengan oksigen, kerana unsur ini sangat toksik bagi mereka. Daripada pernafasan selular, mereka menjalankan penapaian.

Perbezaan lain yang ketara antara kedua-dua jenis sel itu berkaitan dengan habitatnya. Bakteria aerobik terdapat di persekitaran di mana oksigen tersedia secara meluas, sedangkan bakteria aneroid bertahan di persekitaran di mana terdapat ketiadaan oksigen sepenuhnya atau di mana kepekatan oksigen sangat rendah.

Budaya bakteria anaerobik

Penanaman bakteria anaerob adalah proses di mana semua langkah berjaga-jaga perlu dilakukan untuk mengelakkan melakukan kesalahan. Di sini adalah penting untuk diingat bahawa beberapa spesies bakteria anaerob tidak boleh bersentuhan dengan oksigen, kerana ini boleh menjadi agen toksik bagi mereka.

Salah satu elemen yang perlu diambil kira semasa menjalankan budaya di makmal adalah media budaya yang harus digunakan. Setiap kumpulan bakteria mempunyai syarat tertentu.

Media budaya

Pada masa ini terdapat banyak media kultur yang dapat digunakan untuk menabur bakteria apa pun. Dalam kes khusus bakteria anaerob, media kultur memerlukan penambahan agen pengurangan, seperti thioglycollate atau sistein.

Demikian juga, untuk mengoptimumkan hasil yang diharapkan dapat diperoleh, penunjuk redoks dapat ditambahkan, yang menunjukkan kemungkinan adanya oksigen, seperti resazurin.

Media kultur yang paling banyak digunakan dan disyorkan untuk menyemai bakteria anaerob adalah:

- Agar darah untuk anerobio: antara lain mengandungi ekstrak daging, ekstrak ragi, NaCl, glukosa dan peptone.

- agar coklat: ia tidak banyak digunakan untuk membiakkan bakteria anaerob. Walau bagaimanapun, berkat komponennya dapat membuatnya tumbuh di sana.

- Agar etil fenil alkohol dengan darah: medium ini banyak digunakan untuk mengasingkan bakteria anaerob dengan betul.

- agar Columbia dengan kolistin dan asid nalidixik.

- Thioglycollate: secara amnya diperkaya dengan L-cystine, hemin dan vitamin K.

- agar KVLB (kanamycin, vancomycin, blood lacquered): khusus untuk bacilli gram negatif.

Proses

Setelah media kultur yang akan digunakan dipilih, sesuai dengan bakteria yang akan ditanam, prosedurnya dapat dimulai. Dalam pengertian ini, persekitaran yang sepenuhnya anaerob mesti dibuat, di mana tidak ada oksigen. Untuk mencapai ini, dua prosedur boleh diikuti:

- Natrium hidroksida - kaedah asid pirogallik: kaedah ini didasarkan pada mendapatkan persekitaran anaerob melalui tindak balas kimia, menggunakan, bukan agen pengurangan, pemangkin. Ini adalah prosedur yang halus dan berpotensi berbahaya.

- Penggunaan termos anaerob: termos jenis ini sangat berguna untuk penanaman organisma anaerob. Namun, ia hanya digunakan dengan organisma yang dapat menahan sentuhan cahaya dengan tahap oksigen yang kecil.

Begitu juga, sejenis kekosongan mesti dibuat untuk meneruskan penanaman. Ini dapat dilakukan dengan beberapa cara: menukar oksigen dengan gas lain, menyerap oksigen melalui kaedah kimia atau biologi, atau menggunakan agen pengurangan.

Budaya Clostridium perfringens. Sumber: Kredit Foto: Penyedia Kandungan: CDC / Dr. Stuart E. Starr

Setelah langkah-langkah ini dilakukan, inokulasi dilakukan untuk menanam budaya dan menunggu masa yang wajar untuk mengkaji koloni yang diperoleh. Masa menunggu bergantung pada spesies yang sedang diusahakan.

Terdapat spesies yang tumbuh dengan cepat (18-24 jam) seperti Clostridium perfringens dan ada yang lain yang mengalami pertumbuhan perlahan (5-7 hari) seperti Propionibacterium.

Kaedah untuk mengira plat

Kaedah ini digunakan untuk mengetahui jumlah mikroorganisma yang terdapat dalam budaya. Dalam kes bakteria anaerob, terdapat beberapa teknik yang membolehkan pengiraan.

Tetapi, kerana banyak bakteria ini tidak dapat bersentuhan langsung dengan oksigen kerana ia beracun, perlu dilakukan dengan berhati-hati semasa mempraktikkan teknik ini.

Dalam pengertian ini, dua kaedah akan dijelaskan di sini: nombor yang paling mungkin (untuk aerobik ketat) dan kaedah penyebaran plak (untuk anaerob fakultatif dan mikroerofilik).

Kaedah nombor kemungkinan besar

Teknik ini berdasarkan penentuan kehadiran atau ketiadaan mikroorganisma dalam sampel. Ini dilakukan dalam ulangan penyelesaian berturutan. Prinsip di sebalik kaedah ini ialah sel hidup tunggal dapat tumbuh, sehingga menghasilkan budaya yang mendung.

Untuk menjalankan proses ini, perlu dibuat serangkaian larutan siri sampel budaya. Untuk ini, penting untuk menggunakan medium kultur cecair dengan keperluan pemakanan. Setelah ini dilakukan, tabung uji diinkubasi sementara menunggu mikroorganisma tumbuh.

Setelah jangka masa yang munasabah, tabung uji di mana satu atau lebih sel bakteria diinokulasi akan kelihatan keruh.

Ketika tabung di mana faktor pembubaran semakin meningkat dikaji, mereka menjadi semakin tidak keruh, kerana mengandungi sel bakteria yang lebih sedikit dan lebih sedikit. Ini berlaku sehingga suatu titik tercapai di mana tidak akan ada lagi atau hanya satu mikroorganisma.

Akhirnya, anggaran kepadatan penduduk diperoleh dari corak kejadian dalam penyelesaian bersiri dan melalui penggunaan jadual probabilistik piawai yang telah dirancang untuk tujuan ini.

Kaedah penyebaran plat

Ini adalah kaedah yang agak mudah. Pertama, beberapa hidangan Petri dengan medium kultur harus disusun dengan teratur. Selepas itu, 1 mL larutan dimasukkan ke dalam setiap kapsul. Penting untuk diperhatikan bahawa penyelesaiannya mengandungi mikroorganisma yang akan dihitung.

Kemudian, dengan bantuan batang kaca, bahan yang diinokulasi disebarkan secara homogen ke seluruh permukaan media kultur.

Akhirnya, hidangan Petri diinkubasi dalam keadaan yang diperlukan untuk masa yang diperlukan untuk setiap jenis mikroorganisma. Akhirnya, jajahan yang telah dihasilkan dikira.

Penyakit disebabkan

Sebilangan besar bakteria anaerobik dikenali sebagai patogen bagi manusia dan menyebabkan penyakit dan patologi yang boleh membahayakan kehidupan individu.

Jangkitan pada tahap rongga mulut

Rongga mulut adalah persekitaran yang sesuai untuk banyak bakteria anaerob, yang berkembang biak di sana dan menghasilkan patologi tertentu seperti periodontitis, gingivitis nekrotik dan abses, antara lain.

Sebilangan besar jangkitan ini berlaku dengan rasa sakit, luka pada mukosa dan suppuration nanah, dengan kenaikan suhu badan.

Di antara bakteria penyebab, Porphyromonas gingivalis adalah bakteria yang paling kerap diasingkan pada lesi ini.

Jangkitan usus

Salah satu cara jangkitan untuk bakteria jenis ini adalah melalui pengingesan, baik spora (dalam hal bakteria sporulasi) atau makanan dan air yang tercemar.

Dalam kes-kes ini, bakteria berlabuh ke usus dan mula menyebabkan kerosakan pada mukosa usus, mencetuskan gejala seperti: demam, sakit perut, najis cair, kembung, mual dan malaise umum.

Bakteria anaerob yang dapat menghasilkan gambaran klinikal ini adalah Clostridium difficile dan Escherichia coli, antara lain.

Jangkitan kulit

Sebilangan daripada bakteria ini, ketika mereka bersentuhan dengan luka terbuka, dapat menjangkiti. Sekiranya ini berlaku, jangkitan kulit yang teruk dapat dihasilkan, seperti gangren gas, yang agen penyebabnya adalah Clostridium perfringes.

Gejala gas gangren termasuk: lepuh yang dipenuhi dengan cecair berdarah, emfisema subkutan, sakit teruk dan demam tinggi, antara lain.

Patologi lain yang disebabkan oleh bakteria anaerob pada tahap kulit adalah fasciitis nekrotik, di mana jangkitan menyebar di luar tisu kulit, bahkan mempengaruhi fasia yang mengelilingi otot.

Gejala termasuk sakit akut, eritema teruk, lepuh, dan paling kerap gangren. Antara agen penyebab patologi ini adalah Staphylococcus aureus.

Rujukan

1. Brook I. (2016) Penyakit yang disebabkan oleh bakteria anaerobik yang tidak membentuk spora. Dalam: Goldman L, Schafer AI, eds. Perubatan Goldman-Cecil. Edisi ke-25. Philadelphia, PA
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. dan Sakanari, J. Mikrobiologi Perubatan. Mc Graw dan Hill. Edisi ke-27
3. Corrales, L., Antolinez, D., Bohórquez, J. dan Corredor, A. (2015). Bakteria anaerob: proses yang menjalankan dan menyumbang kepada kelestarian kehidupan di planet ini. NOVA 13 (23) 55-81
4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. dan Massarini, A. (2008). Biologi. Editorial Médica Panamericana. Edisi ke-7.
5. Holt, J. (1994) Bergey Manual of Determinative Bacteriology. Williams & Wilkins. Edisi ke-9.
6. Mc Faddin (1985) Media untuk pengasingan-penanaman-pengenalan-pemeliharaan bakteria perubatan. Vol 1. Baltimore.
7. Quintero, L. (2009). Jangkitan bakteria anaerobik: kriteria pengurusan klinikal dan prosedur diagnostik mikrobiologi. Logo, Majalah Sains & Teknologi. 1 (1) 121-136