Anaerobne bakterije: pojam, karakteristike, klasifikacija, uzgoj. Anaerobne i aerobne bakterije za septičke jame: razumijevanje pravila za obradu otpadnih voda Gdje mogu postojati anaerobni organizmi

Anaerobne bakterije su one koje, za razliku od aerobnih, mogu preživjeti i rasti u okruženju s malo ili nimalo kisika. Mnogi od ovih mikroorganizama žive na sluznicama (u ustima, u vagini) i u ljudskom crijevu, postajući uzročnici infekcije kada su tkiva oštećena.

Primjeri najpoznatijih bolesti i stanja do kojih takve bakterije dovode su sinusitis, infekcije usnoj šupljini, akne, upala srednjeg uha, gangrena i apscesi. Oni također mogu ući izvana kroz ranu ili kada jedu kontaminiranu hranu, uzrokujući tako strašne bolesti kao što je botulizam. Ali osim štete, neke vrste imaju koristi za osobu, na primjer, pretvarajući šećere otrovne za njega u debelom crijevu. biljnog porijekla korisno za fermentaciju. Također, anaerobne bakterije, uz aerobne, igraju važnu ulogu u ekosistemu, učestvujući u razgradnji ostataka živih bića, ali po tom pitanju ne tako veliku kao gljive.

Klasifikacija

Anaerobne bakterije se pak dijele u 3 grupe prema toleranciji kisika i potrebi za njim:

• Opciono - može rasti aerobno ili anaerobno, tj. u prisustvu ili odsustvu O2.
• Mikroaerofili - zahtijevaju nisku koncentraciju kisika (npr. 5%), a mnogi od njih zahtijevaju visoku koncentraciju CO 2 (npr. 10%); at totalno odsustvo kiseonik raste veoma slabo.
• Obavezno (obavezno, strogo) – nisu sposobni za aerobni metabolizam (rastu u prisustvu kiseonika), ali imaju različitu toleranciju na O 2 (sposobnost da prežive neko vreme).

Obavezni anaerobi se razmnožavaju u područjima niskog redoks potencijala (npr. u nekrotičnom, mrtvom tkivu). Kiseonik je toksičan za njih. Postoji klasifikacija prema njegovoj prenosivosti:

• Strogi - izdrži samo ≤0,5% O 2 u vazduhu.
• Umjereno - 2-8% O 2.
• Aerotolerantni anaerobi - tolerišu atmosferski O2 ograničeno vrijeme.

Prosečan procenat kiseonika u Zemljinoj atmosferi je 21.

Primjeri strogih anaerobnih bakterija

obavezne anaerobne bakterije , koji obično uzrokuju infekcije mogu tolerirati atmosferski O 2 najmanje 8 sati, a često i do 3 dana. One su glavne komponente normalna mikroflora na sluznicama, posebno u ustima, donjem dijelu gastrointestinalnog trakta i vagine; ove bakterije uzrokuju bolest kada su normalne mukozne barijere poremećene.

Gram-negativni anaerobi

• Bakteroidi ili lat. Bacteroides (najčešći): intraabdominalne infekcije;
• Fusobacterium: apscesi, infekcije rana, plućne i intrakranijalne infekcije;
• Prophyromonas ili Porphyromonas: aspiraciona pneumonija i parodontitis;
• Prevotella ili Prevotella: intraabdominalne infekcije i infekcije mekih tkiva.

Gram-pozitivni anaerobi a neke od infekcija koje uzrokuju uključuju:

• Actinomyces ili Actinomyces: infekcije glave i vrata, abdomena i karlice, kao i aspiraciona pneumonija (aktinomikoza);
• Clostridium ili Clostridium: intraabdominalne infekcije (npr. klostridijski nekrotizirajući enteritis), infekcije mekog tkiva i plinska gangrena uzrokovana C. perfringens; trovanje hranom uzrokovano C. perfringens tip A; botulizam uzrokovan C. botulinum; tetanus uzrokovan C. tetani; Difficile - izazvana dijareja (pseudomembranozni kolitis);
• Peptostreptococcus ili Peptostreptococcus: oralne, respiratorne i intraabdominalne infekcije;
• Bakterije propionske kiseline ili infekcije Propionibacterium strana tijela(na primjer, u ranžiranju cerebrospinalnu tečnost, protetski zglob ili srčani uređaj).

Anaerobne infekcije su obično gnojne, uzrokujući stvaranje apscesa i nekrozu tkiva, a ponekad i septički tromboflebitis ili plin, ili oboje. Mnogi anaerobi proizvode enzime koji razgrađuju tkivo, kao i neke od danas poznatih najjačih paralitičkih toksina.

Na primjer, botulinum toksin, koji proizvodi bakterija Clostridium botulinum, koja uzrokuje botulizam kod ljudi, koristi se u kozmetici kao injekcije za zaglađivanje bora, jer paralizira potkožne mišiće.

Obično je u inficiranim tkivima prisutno nekoliko vrsta anaeroba, a često su prisutni i aerobi (polimikrobne ili mješovite infekcije).

Znakovi da infekciju uzrokuju anaerobne bakterije:

• Polimikrobni rezultati bojenjem po Gramu ili nanošenjem bakterija.
• Formiranje plinova u gnojnim ili inficiranim tkivima.
• Gnojni miris iz inficiranih tkiva.
• Nekroza (odumiranje) inficiranih tkiva.
• Mjesto infekcije u blizini sluznice, gdje se obično nalazi anaerobna mikroflora.

Dijagnostika

Uzorke anaerobne kulture treba uzeti aspiracijom ili biopsijom iz područja koja ih inače ne sadrže. Dostava u laboratorij mora biti brza, a transportna oprema mora osigurati anoksičnu sredinu s ugljičnim dioksidom, vodonikom i dušikom. Brisevi se najbolje transportuju u anaerobno steriliziranom polučvrstom mediju kao što je Cary-Blair transportni medij (posebna otopina koja sadrži minimum hranjivih tvari za rast bakterija i tvari koje ih mogu ubiti).

Bakterije su prisutne svuda u našem svetu. Ima ih svuda i svuda, a broj njihovih sorti je jednostavno neverovatan.

U zavisnosti od potrebe za prisustvom kiseonika u hranljivom mediju za sprovođenje vitalne aktivnosti, mikroorganizmi se klasifikuju u sledeće tipove.

• Obvezne aerobne bakterije, koje su sakupljene u gornjem dijelu hranljive podloge, flora je sadržavala maksimalnu količinu kiseonika.
• Obvezne anaerobne bakterije, koje se nalaze u donjem dijelu okoliša, što dalje od kisika.
• Fakultativne bakterije uglavnom žive u gornjem dijelu, ali mogu biti rasprostranjene po okolini, jer ne ovise o kisiku.
• Mikroaerofili preferiraju nisku koncentraciju kisika, iako se skupljaju u gornjem dijelu okoliša.
• Aerotolerantni anaerobi su ravnomjerno raspoređeni u hranljivom mediju, neosjetljivi na prisustvo ili odsustvo kisika.

Pojam anaerobnih bakterija i njihova klasifikacija

Termin "anaerobi" pojavio se 1861. godine, zahvaljujući radu Louisa Pasteura.

Anaerobne bakterije su mikroorganizmi koji se razvijaju bez obzira na prisustvo kisika u hranjivom mediju. Dobijaju energiju fosforilacijom supstrata. Postoje fakultativni i obvezni aerobi, kao i druge vrste.

Najznačajniji anaerobi su bakteroidi

Najvažniji aerobi su bakteroidi. O pedeset posto svih gnojno-upalnih procesa, čiji uzročnici mogu biti anaerobne bakterije, su bakteroidi.

Bacteroides su rod gram-negativnih obveznih anaerobnih bakterija. To su šipke s bipolarnom bojom, čija veličina ne prelazi 0,5-1,5 puta 15 mikrona. Oni proizvode toksine i enzime koji mogu uzrokovati virulenciju. Različiti bakteroidi imaju različitu otpornost na antibiotike: postoje i rezistentni i osjetljivi na antibiotike.

Proizvodnja energije u ljudskim tkivima

Neka tkiva živih organizama imaju povećanu otpornost na nizak sadržaj kisika. U standardnim uslovima, sinteza adenozin trifosfata odvija se aerobno, ali pri povišenim fizička aktivnost a kod upalnih reakcija dolazi do izražaja anaerobni mehanizam.

Adenozin trifosfat (ATP) To je kiselina koja igra važnu ulogu u proizvodnji energije u tijelu. Postoji nekoliko opcija za sintezu ove supstance: jedna aerobna i čak tri anaerobne.

Anaerobni mehanizmi sinteze ATP-a uključuju:

• refosforilacija između kreatin fosfata i ADP;
• reakcija transfosforilacije dva ADP molekula;
• anaerobna razgradnja zaliha glukoze u krvi ili glikogena.

Uzgoj anaerobnih organizama

Postoje posebne metode za uzgoj anaeroba. Sastoje se od zamjene zraka mješavinom plina u zatvorenim termostatima.

Drugi način je uzgoj mikroorganizama u hranjivom mediju u koji se dodaju redukcijske tvari.

Podloge za uzgoj anaerobnih organizama

Postoje uobičajeni hranljivi mediji i diferencijalno dijagnostičke hranljive podloge. Uobičajeni su Wilson-Blair medij i medij Kitt-Tarozzi. Za diferencijalnu dijagnostiku - Hiss medijum, Ressel medijum, Endo medijum, Ploskirev medijum i bizmut-sulfitni agar.

Osnova podloge Wilson-Blair je agar-agar sa dodatkom glukoze, natrijum sulfita i željeznog diklorida. Crne kolonije anaeroba formiraju se uglavnom u dubini kolone agara.

Resselov (Rusellov) medij se koristi u proučavanju biohemijskih svojstava bakterija kao što su Shigella i Salmonella. Takođe sadrži agar-agar i glukozu.

srijeda Ploskirev inhibira rast mnogih mikroorganizama, pa se koristi u diferencijalno-dijagnostičke svrhe. Patogeni napreduju u takvom okruženju. tifusne groznice, dizenterija i druge patogene bakterije.

Glavna svrha bizmut sulfitnog agara je izolacija salmonele u čista forma. Ovo okruženje se zasniva na sposobnosti salmonele da proizvodi sumporovodik. Ovaj medij je sličan Wilson-Blair mediju u korištenoj tehnici.

Anaerobne infekcije

Većina anaerobnih bakterija koje žive u ljudskom ili životinjskom tijelu mogu uzrokovati razne infekcije. U pravilu, infekcija se javlja u periodu oslabljenog imuniteta ili kršenja opće mikroflore tijela. Postoji i mogućnost ulaska patogena spoljašnje okruženje posebno u kasnu jesen i zimu.

Infekcije uzrokovane anaerobnim bakterijama obično su povezane s florom ljudske sluznice, odnosno sa glavnim staništima anaerobnih organizama. Tipično, ove infekcije više okidača odjednom(do 10).

Točan broj bolesti uzrokovanih anaerobima gotovo je nemoguće utvrditi zbog poteškoća u prikupljanju materijala za analizu, transportu uzoraka i uzgoju samih bakterija. Najčešće se ova vrsta bakterija nalazi u hronične bolesti.

Anaerobne infekcije pogađaju ljude svih uzrasta. Istovremeno, djeca imaju nivo zarazne bolesti gore.

Anaerobne bakterije mogu uzrokovati razne intrakranijalne bolesti (meningitis, apscese i dr.). Distribucija se u pravilu odvija krvotokom. Kod kroničnih bolesti, anaerobi mogu uzrokovati patologije u glavi i vratu: upala srednjeg uha, limfadenitis, apscesi. Ove bakterije su opasne gastrointestinalnog trakta, i lako. Uz različite bolesti urogenitalnog sistema žene postoji i rizik od razvoja anaerobnih infekcija. Razne bolesti zglobova i kože može biti posljedica razvoja anaerobnih bakterija.

Uzroci anaerobnih infekcija i njihovi simptomi

Infekcije su uzrokovane svim procesima tokom kojih aktivne anaerobne bakterije ulaze u tkiva. Također, razvoj infekcija može uzrokovati oštećenje opskrbe krvlju i nekrozu tkiva (razne ozljede, tumori, edemi, vaskularne bolesti). infekcije usta, ugrizi životinja, plućne bolesti, inflamatorne bolesti karličnih organa i mnoge druge bolesti također mogu biti uzrokovane anaerobima.

U različitim organizmima infekcija se razvija na različite načine. Na to utječe vrsta patogena i stanje ljudskog zdravlja. Zbog poteškoća povezanih s dijagnosticiranjem anaerobnih infekcija, zaključak se često zasniva na pretpostavkama. Razlikuju se u nekim karakteristikama infekcije uzrokovane neklostridijalni anaerobi.

Prvi znakovi infekcije tkiva aerobima su gnojenje, tromboflebitis, stvaranje plinova. Neki tumori i neoplazme (crijevni, maternični i drugi) također su praćeni razvojem anaerobnih mikroorganizama. Mogu uzrokovati anaerobne infekcije smrad, međutim, njegov nedostatak ne isključuje anaerobe kao uzročnike infekcije.

Osobine pribavljanja i transporta uzoraka

Prva studija u određivanju infekcija uzrokovanih anaerobima je vizualna inspekcija. Različite lezije kože su česte komplikacije. Također, dokaz vitalne aktivnosti bakterija bit će prisustvo plina u inficiranim tkivima.

Za laboratorijska istraživanja i uspostavljanje tačna dijagnoza, prije svega, potrebno je kompetentno uzmi uzorak materije sa zahvaćenog područja. Za to se koristi posebna tehnika, zahvaljujući kojoj normalna flora ne ulazi u uzorke. Najbolja metoda je aspiracija ravnom iglom. Dobivanje laboratorijskog materijala brisom se ne preporučuje, ali je moguće.

Uzorci koji nisu pogodni za dalju analizu uključuju:

• sputum dobijen samoizlučivanjem;
• uzorci dobijeni tokom bronhoskopije;
• mrlje iz vaginalnih svodova;
• urin sa slobodnim mokrenjem;
• feces.

Za istraživanje se mogu koristiti:

• krv;
• pleuralna tečnost;
• transtrahealni aspirati;
• gnoj dobijen iz apscesne šupljine;
• cerebrospinalna tečnost;
• punkcije pluća.

Transport uzoraka potrebno je što prije u posebnu posudu ili plastičnu vrećicu s anaerobnim uvjetima, jer čak i kratkotrajna interakcija s kisikom može uzrokovati smrt bakterija. Tečni uzorci se transportuju u epruveti ili u špricama. Brisevi sa uzorcima se transportuju u epruvetama sa ugljen-dioksidom ili unapred pripremljenim medijima.

Liječenje anaerobne infekcije

U slučaju dijagnosticiranja anaerobne infekcije radi adekvatnog liječenja potrebno je pridržavati se sljedećih principa:

• toksini koje proizvode anaerobi moraju se neutralizirati;
• treba promijeniti stanište bakterija;
• širenje anaeroba mora biti lokalizirano.

Da se pridržavamo ovih principa u liječenju se koriste antibiotici, koji pogađaju i anaerobne i aerobne organizme, jer je često flora kod anaerobnih infekcija pomiješana. Istovremeno, termini lijekovi, liječnik mora procijeniti kvalitativni i kvantitativni sastav mikroflore. Sredstva koja djeluju protiv anaerobnih patogena su: penicilini, cefalosporini, šamfenikol, fluorokinolo, metranidazol, karbapenemi i drugi. Neki lijekovi imaju ograničen učinak.

Za kontrolu staništa bakterija u većini slučajeva koristite hirurška intervencija, koji se izražava u liječenju zahvaćenih tkiva, drenaži apscesa, osiguravanju normalne cirkulacije krvi. Ignoriranje kirurških metoda se ne isplati zbog rizika od komplikacija opasnih po život.

Ponekad se koristi pomoćne terapije, a i zbog poteškoća povezanih s preciznim određivanjem uzročnika infekcije, koristi se empirijski tretman.

Uz razvoj anaerobnih infekcija u usnoj duplji, preporučuje se i unos što više svježeg voća i povrća u ishranu. Najkorisnije su jabuke i narandže. Ograničenju je podvrgnuta mesna hrana i brza hrana.

Anaerobi su bakterije koje su se pojavile na planeti Zemlji prije ostalih živih organizama.

Oni igraju važnu ulogu u ekosistemu, odgovorni su za vitalnu aktivnost živih bića, učestvuju u procesu fermentacije i razgradnje.

Istovremeno, anaerobi uzrokuju razvoj opasnih bolesti i upalnih procesa.

Šta su anaerobi

Pod anaerobima je uobičajeno razumjeti mikro- i makroorganizme koji su sposobni živjeti u nedostatku kisika. Oni primaju energiju kao rezultat procesa fosforilacije supstrata.

Razvoj i reprodukcija anaeroba događa se u gnojno-upalnim žarištima, koji pogađaju ljude sa slabim imunitetom.

Klasifikacija anaeroba

Postoje dvije vrste ovih bakterija:

• Fakultativne, koje su u stanju da žive, razvijaju se i razmnožavaju i u okruženju bez kiseonika. Takvi mikroorganizmi uključuju stafilokoke, Escherichia coli, streptokoke, šigele;
• Obavezno žive samo u sredini u kojoj nema kiseonika. Ako se ovaj element pojavi u okruženje, tada obavezni anaerobi umiru.

Zauzvrat, obvezni anaerobi se dijele u dvije grupe:

• Klostridije su bakterije koje stvaraju spore; pobuđuju razvoj infekcija - butulizam, rane, tetanus.
• Neklostridijalne - bakterije koje nisu u stanju da formiraju spore. Žive u mikroflori ljudi i životinja, nisu opasni za živa bića. Ove bakterije uključuju eubakterije, peillonella, peptokoke, bakterioide.

Često neklostridijalni anaerobi uzrokuju gnojne i upalnih procesa, uključujući peritonitis, upalu pluća, sepsu, otitis itd. Sve infekcije uzrokovane ovom vrstom bakterija nastaju pod utjecajem unutrašnjih uzroka. Glavni faktor u razvoju infekcija je smanjenje imuniteta i otpornosti organizma na patogene mikrobe. To se obično događa nakon operacija, ozljeda, hipotermije.

Primjeri anaeroba

Prokarioti i protozoe. Pečurke. Morske alge. Biljke. Helminti su metilji, trakavice i okrugle gliste. Infekcije - intraabdominalne, intrakranijalne, plućne, rane, apscesi, na vratu i glavi, meka tkiva, likvor. Aspiraciona pneumonija. Parodontitis.

Infekcije koje izazivaju anaerobne bakterije uzrokuju razvoj nekroze, stvaranje apscesa, sepsu i stvaranje plinova. Mnogo anaeroba stvara enzime u tkivima koji proizvode paralitičke toksine.

Anaerobne bakterije uzrokuju razvoj sljedećih bolesti: Infekcije usne šupljine. Sinusitis. Akne. Upala srednjeg uha. Gangrena. Botulizam. Tetanus. Pored opasnosti, anaerobi su korisni i za ljude. Konkretno, oni pretvaraju štetne toksične šećere u korisne enzime u debelom crijevu.

Razlike između anaerobnih i aerobnih

Anaerobi uglavnom žive u sredini u kojoj nema kiseonika, dok aerobni mogu da žive, razvijaju se i razmnožavaju samo u prisustvu kiseonika. Anaerobi uključuju ptice, gljive, nekoliko vrsta gljiva i životinje. Kiseonik u anaerobima učestvuje u svim životnim procesima, što doprinosi stvaranju i proizvodnji energije.

Nedavno su naučnici iz Holandije otkrili da anaerobi koji žive na dnu vodenih tijela mogu oksidirati metan. U ovom slučaju dolazi do redukcije nitrata i nitrita, koji oslobađaju molekularni dušik. U formiranju ove supstance učestvuju arheobakterije i eubakterije.

Mikrobiolozi se bave uzgojem anaerobnih mikroorganizama. Ovaj proces zahtijeva specifičnu mikrofloru i određeni stupanj koncentracije metabolita.

Anaerobi se uzgajaju na nutrijentima - glukozi, natrijum sulfatu, kazeinu.

Anaerobi imaju drugačiji metabolizam, što nam omogućava da razlikujemo nekoliko podgrupa bakterija prema data karakteristika. To su organizmi koji koriste anaerobno disanje, energiju sunčevog zračenja, katabolizam makromolekularnih spojeva.

Anaerobni procesi se koriste za razgradnju i dekontaminaciju mulja iz kanalizacije, za fermentaciju šećera za proizvodnju etilnog alkohola.

zaključci

Anaerobi mogu donijeti i korist i štetu ljudima, životinjama i biljkama. Ako se stvore uvjeti za razvoj patogenih procesa, tada će anaerobi izazvati infekcije i bolesti koje se mogu završiti smrtni ishod. U industriji i mikrobiologiji naučnici pokušavaju da iskoriste anaerobna svojstva bakterija kako bi dobili korisne enzime, pročistili vodu i tlo.

Aerobni organizmi su oni organizmi koji su u stanju da žive i razvijaju se samo u prisustvu slobodnog kiseonika u okolini, koji koriste kao oksidaciono sredstvo. Aerobni organizmi uključuju sve biljke, većinu protozoa i višećelijskih životinja, gotovo sve gljive, odnosno veliku većinu poznatih vrsta živih bića.

Kod životinja se život u nedostatku kiseonika (anaerobioza) javlja kao sekundarna adaptacija. Aerobni organizmi provode biološku oksidaciju uglavnom putem ćelijskog disanja. U vezi sa stvaranjem toksičnih produkata nepotpune redukcije kiseonika tokom oksidacije, aerobni organizmi imaju niz enzima (katalaza, superoksid dismutaza) koji obezbeđuju njihovu razgradnju i nedostaju ili slabo funkcionišu u obveznim anaerobima, za koje je kiseonik zbog toga toksičan. .

Dišni lanac je najraznovrsniji kod bakterija koje posjeduju ne samo citokrom oksidazu, već i druge terminalne oksidaze.

Posebno mjesto među aerobnim organizmima zauzimaju organizmi sposobni za fotosintezu - cijanobakterije, alge, vaskularne biljke. Kiseonik koji oslobađaju ovi organizmi osigurava razvoj svih ostalih aerobnih organizama.

Organizmi koji mogu rasti pri niskim koncentracijama kisika (≤ 1 mg/l) nazivaju se mikroaerofili.

Anaerobni organizmi su sposobni da žive i razvijaju se u nedostatku slobodnog kiseonika u okolini. Termin "anaerobi" uveo je Louis Pasteur, koji je otkrio bakterije maslačne fermentacije 1861. Rasprostranjeni su uglavnom među prokariotima. Njihov metabolizam nastaje zbog potrebe korištenja drugih oksidacijskih sredstava osim kisika.

Mnogi anaerobni organizmi koji koriste organske tvari (svi eukarioti koji dobivaju energiju kao rezultat glikolize) provode različite vrste fermentacije, u kojoj nastaju reducirani spojevi - alkoholi, masne kiseline.

Ostali anaerobni organizmi - denitrifikujući (neki od njih smanjuju željezni oksid), sulfat-reducirajuće bakterije, bakterije koje stvaraju metan - koriste anorganske oksidacijske agense: nitrate, jedinjenja sumpora, CO2.

Anaerobne bakterije dijele se na grupe maslaca itd. prema glavnom proizvodu razmjene. Posebnu grupu anaeroba čine fototrofne bakterije.

U odnosu na O 2, anaerobne bakterije se dijele na obveznice, koji nisu u mogućnosti da ga koriste u zamjenu, i opciono(na primjer, denitrifiranje), koji može prijeći od anaerobioze do rasta u okruženju s O 2 .

Po jedinici biomase, anaerobni organizmi stvaraju mnoga redukovana jedinjenja, čiji su glavni proizvođači u biosferi.

Redoslijed formiranja reduciranih produkata (N 2 , Fe 2+, H 2 S, CH 4) uočenih tokom prijelaza u anaerobiozu, na primjer, u sedimentima dna, određen je energetskim prinosom odgovarajućih reakcija.

Anaerobni organizmi se razvijaju u uslovima kada O 2 u potpunosti koriste aerobni organizmi, na primjer, u kanalizaciji i mulju.

Utjecaj količine otopljenog kisika na sastav vrsta i brojnost hidrobionata.

Stepen zasićenosti vode kiseonikom obrnuto je proporcionalan njenoj temperaturi. Koncentracija rastvorenog O 2 u površinskim vodama varira od 0 do 14 mg/l i podložna je značajnim sezonskim i dnevnim fluktuacijama, koje uglavnom zavise od odnosa intenziteta procesa njegove proizvodnje i potrošnje.

U slučaju visokog intenziteta fotosinteze, voda može biti značajno prezasićena O 2 (20 mg/l i više). U vodenom okruženju kisik je ograničavajući faktor. O 2 je u atmosferi 21% (po zapremini) i oko 35% svih gasova rastvorenih u vodi. Njegova rastvorljivost u morska voda je 80% rastvorljivosti u svježa voda. Raspodjela kisika u rezervoaru ovisi o temperaturi, kretanju slojeva vode, kao i o prirodi i broju organizama koji žive u njemu.

Izdržljivost vodenih životinja na nizak sadržaj kiseonika u različite vrste nije isto. Među ribama su ustanovljene četiri grupe prema njihovom odnosu prema količini rastvorenog kiseonika:

1) 7 - 11 mg / l - pastrmka, gavčica, sculpin;

2) 5 - 7 mg / l - lipljen, lipan, klen, čičak;

3) 4 mg/l - plotica, ruža;

4) 0,5 mg/l - šaran, linjak.

Neke vrste organizama su se prilagodile sezonskim ritmovima u potrošnji O 2 u vezi sa životnim uslovima.

Tako je kod rakova Gammarus Linnaeus utvrđeno da se intenzitet respiratornih procesa povećava s temperaturom i promjenama tijekom godine.

Kod životinja koje žive na mjestima siromašnim kisikom (priobalni mulj, donji mulj) pronađeni su respiratorni pigmenti koji služe kao rezerva kisika.

Ove vrste su sposobne da opstanu prelazeći u spor život, u anaerobiozu, ili zbog činjenice da imaju d-hemoglobin, koji ima visok afinitet prema kiseoniku (dafnije, oligohete, polihete, neki lamelno-škržni mekušci).

Ostali vodeni beskičmenjaci uzdižu se na površinu za zrak. To su odrasle jedinke plivačkih i vodenih buba, smutija, vodenih škorpiona i vodenih buba, barskih puževa i zavojnica (puževaca). Neke bube okružuju se mjehurićem zraka koji drži dlaka, a insekti mogu koristiti zrak iz disajnih puteva vodenih biljaka.

Anaerobi su mikrobi koji mogu rasti i razmnožavati se u nedostatku slobodnog kisika. Toksičan učinak kisika na anaerobe povezan je sa supresijom aktivnosti brojnih bakterija. Postoje fakultativni anaerobi koji mogu promijeniti anaerobni tip disanja u aerobni i strogi (obavezni) anaerobi koji imaju samo anaerobni tip disanja.

Prilikom uzgoja strogih anaeroba koriste se kemijske metode za eliminaciju kisika: tvari sposobne apsorbirati kisik dodaju se u okolinu koja okružuje anaerobe (na primjer, alkalni rastvor pirogalola, natrijevog hidrosulfita) ili se unose u sastav tvari sposobnih za vraćanje dolaznog kiseonika (na primjer, itd.) . Anaerobe je moguće obezbijediti fizičkim metodama: mehaničkim uklanjanjem iz hranjivih podloga prije sjetve prokuhavanjem, nakon čega slijedi punjenje površine podloge tekućinom, a također se koristi anaerostat; inokulirati injekcijom u visoku kolonu hranljivog agara, a zatim ga sipati viskoznim vazelinskim uljem. Biološki način obezbeđivanja anoksičnih uslova za anaerobe je kombinovana, zajednička setva useva i anaerobnih biljaka.

Patogeni anaerobi uključuju štapiće, patogene (vidjeti Clostridia). Vidi također.

Anaerobi su mikroorganizmi koji mogu postojati i normalno se razvijati bez pristupa slobodnom kisiku.

Termine "anaerobi" i "anaerobioza" (život bez pristupa vazduhu; od grčkog negativnog prefiksa anaer - vazduh i bios-život) predložio je L. Pasteur 1861. godine kako bi okarakterisao uslove za postojanje mikroba maslačne fermentacije koje je otkrio njega. Anaerobi imaju sposobnost da razgrađuju organska jedinjenja u okruženju bez kiseonika i tako dobiju potrebnu energiju za svoj život.

Anaerobi su rasprostranjeni u prirodi: žive u tlu, mulju u rezervoarima, kompostnim gomilama, u dubinama rana, u crijevima ljudi i životinja - gdje god se organska tvar razgrađuje bez pristupa zraka.

U odnosu na kisik, anaerobi se dijele na stroge (obavezne) anaerobne, koji nisu u stanju rasti u prisustvu kisika, i uslovne (fakultativne) anaerobe, koji mogu rasti i razvijati se i u prisustvu kisika i bez njega. U prvu grupu spada većina anaeroba iz roda Clostridium, bakterija mliječne i maslačne fermentacije; u drugu grupu - koke, gljive itd. Osim toga, postoje mikroorganizmi kojima je za razvoj potrebna mala koncentracija kisika - mikroaerofili (Clostridium histolyticum, Clostridium tertium, neki predstavnici roda Fusobacterium i Actinomyces).

Rod Clostridium objedinjuje oko 93 vrste štapićastih gram-pozitivnih bakterija koje formiraju terminalne ili subterminalne spore (cvetn. sl. 1-6). Patogene klostridije uključuju Cl. perfringens, Cl. edema-tiens, Cl. septicum, Cl. histolyticum, Cl. sordellii, koji je uzročnik anaerobne infekcije (gasne gangrene), plućne gangrene, gangrenoznog upala slijepog crijeva, komplikacija nakon poroda i pobačaja, anaerobne septikemije i trovanja hranom (Cl. perfringens, tipovi A, C, D, F).

Patogeni anaerobi su i Cl. tetani je uzročnik tetanusa i Cl. botulinum je uzročnik botulizma.

Rod Bacteroides uključuje 30 vrsta štapićastih bakterija koje ne stvaraju spore, gram-negativne, većina njih su strogi anaerobi. Predstavnici ovog roda nalaze se u crijevima i genitourinarnom traktu ljudi i životinja; neke vrste su patogene, uzrokujući septikemiju i apscese.

Anaerobi roda Fusobacterium (mali štapići sa zadebljanjem na krajevima, koji ne formiraju spore, gram-negativni), koji su stanovnici usne šupljine ljudi i životinja, zajedno sa drugim bakterijama uzrokuju nekrobacilozu, Vincentov tonzilitis, gangrenozni stomatitis. Anaerobni stafilokoki iz roda Peptococcus i streptokoki iz roda Peptostreptococcus nalaze se u zdravi ljudi in respiratornog trakta, usta, vagina, crijeva. Anaerobni koki izazivaju razne gnojne bolesti: apsces pluća, mastitis, miozitis, upalu slijepog crijeva, sepsu nakon porođaja i abortusa, peritonitis i dr. Anaerobni rod Actinomyces izazivaju aktinomikozu kod ljudi i životinja.

Neki anaerobi također obavljaju korisne funkcije: doprinose varenju i apsorpciji hranjivih tvari u crijevima ljudi i životinja (bakterije maslačne i mliječnokiselinske fermentacije), učestvuju u ciklusu tvari u prirodi.

Metode izolacije anaerobnih zasnivaju se na stvaranju anaerobnih uslova (smanjenje parcijalnog pritiska kiseonika u medijumu), za čije stvaranje se koriste sledeće metode: 1) uklanjanje kiseonika iz sredine ispumpavanje vazduha ili istiskivanje indiferentnim gas; 2) hemijska apsorpcija kiseonika korišćenjem natrijum hidrosulfita ili pirogalola; 3) kombinovano mehaničko i hemijsko uklanjanje kiseonika; 4) biološka apsorpcija kiseonika obaveznim aerobnim mikroorganizmima zasejanim na jednoj polovini Petrijeve posude (Fortnerova metoda); 5) delimično uklanjanje vazduha iz tečnog hranljivog medijuma prokuvavanjem, dodavanjem redukcionih supstanci (glukoza, tioglikolat, cistein, komadi svežeg mesa ili jetre) i punjenjem podloge vazelinskim uljem; 6) mehanička zaštita od atmosferskog kiseonika, koja se sprovodi zasejavanjem anaeroba u visoku kolonu agara u tanke staklene epruvete po metodi Veillon.

Metode za identifikaciju izolovanih kultura anaeroba - vidi Anaerobna infekcija (mikrobiološka dijagnostika).