Главная » Разное » Анаэробные бактерии что это такое

Анаэробные бактерии что это такое


Анаэробные организмы — Википедия

Аэробные и анаэробные бактерии предварительно идентифицируются в жидкой питательной среде по градиенту концентрации O2:
1. Облигатные аэробные бактерии в основном собираются в верхней части пробирки, чтобы поглощать максимальное количество кислорода. (Исключение: микобактерии — рост плёнкой на поверхности из-за восколипидной мембраны).
2. Облигатные анаэробные бактерии собираются в нижней части, чтобы избежать кислорода (либо не дают роста).
3. Факультативные бактерии собираются в основном в верхнем (окислительное фосфорилирование является более выгодным, чем гликолиз), однако они могут быть найдены на всём протяжении среды, так как от O2 не зависят.
4. Микроаэрофилы собираются в верхней части пробирки, но их оптимум — малая концентрация кислорода.
5. Аэротолерантные анаэробы не реагируют на концентрации кислорода и равномерно распределяются по пробирке.

Анаэробы — организмы, получающие энергию при отсутствии доступа кислорода путём субстратного фосфорилирования, конечные продукты неполного окисления субстрата при этом могут быть окислены с получением большего количества энергии в виде АТФ в присутствии конечного акцептора протонов организмами, осуществляющими окислительное фосфорилирование.

Анаэробы — обширная группа организмов, как микро-, так и макроуровня:

Помимо этого, анаэробное окисление глюкозы играет важную роль в работе поперечнополосатой мускулатуры животных и человека (особенно в состоянии тканевой гипоксии).

Термин «анаэробы» ввел Луи Пастер, открывший в 1861 году бактерии маслянокислого брожения. Анаэробное дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов при использовании в качестве конечного акцептора электронов не кислорода, а других веществ (например, нитратов) и относится к процессам энергетического обмена (катаболизм, диссимиляция), которые характеризуются окислением углеводов, липидов и аминокислот до низкомолекулярных соединений.

Интерполяция руководства к системам BD Gaspak, описывающая условия среды генерируемые пакетом[1]

Для измерения потенциала среды М. Кларк предложил использовать величину pH2 0 — отрицательный логарифм парциального давления газообразного водорода. Диапазон [0-42,6] характеризует все степени насыщения водного раствора водородом и кислородом. Аэробы растут при более высоком потенциале [14-20], факультативные анаэробы [0-20], а облигатные — при наиболее низком [0-10][2].

Согласно устоявшейся в микробиологии классификации, различают:

  • Факультативные анаэробы
  • Капнеистические анаэробы и микроаэрофилы
  • Аэротолерантные анаэробы
  • Умеренно-строгие анаэробы
  • Облигатные анаэробы

Если организм способен переключаться с одного метаболического пути на другой (например, с анаэробного дыхания на аэробное и обратно), то его условно относят к факультативным анаэробам[3].

До 1991 года в микробиологии выделяли класс капнеистических анаэробов, требовавших пониженной концентрации кислорода и повышенной концентрации углекислоты (Бруцеллы бычьего типа — B. abortus)[2].

Умеренно-строгий анаэробный организм выживает в среде с молекулярным O2 , однако не размножается. Микроаэрофилы способны выживать и размножаться в среде с низким парциальным давлением O2.

Если организм не способен «переключиться» с анаэробного типа дыхания на аэробный, но не гибнет в присутствии молекулярного кислорода, то он относится к группе аэротолерантных анаэробов. Например, молочнокислые и многие маслянокислые бактерии.

Облигатные анаэробы в присутствии молекулярного кислорода O2 гибнут — например, представители рода бактерий и архей: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Такие анаэробы постоянно живут в лишённой кислорода среде. К облигатным анаэробам относятся некоторые бактерии, дрожжи, жгутиковые и инфузории.

Токсичность кислорода и его форм для анаэробных организмов[править | править код]

Среда с содержанием кислорода является агрессивной по отношению к органическим формам жизни. Это связано с образованием активных форм кислорода в процессе жизнедеятельности или под действием различных форм ионизирующего излучения, значительно более токсичных, чем молекулярный кислород O 2. Фактор, определяющий жизнеспособность организма в среде кислорода[4] — наличие у него функциональной антиоксидантной системы, способной к элиминации: супероксид-аниона(O2−), пероксида водорода(H2O2), синглетного кислорода(1O2), а также молекулярного кислорода (O2) из внутренней среды организма. Наиболее часто подобная защита обеспечивается одним или несколькими ферментами:

Аэробные организмы содержат чаще всего три цитохрома, факультативные анаэробы — один или два, облигатные анаэробы не содержат цитохромов.

Анаэробные микроорганизмы могут активно воздействовать на среду[2] , создавая подходящий окислительно-восстановительный потенциал среды (например, Clostridium perfringens). Некоторые засеянные культуры анаэробных микроорганизмов, прежде чем начать размножаться, снижают pH20 с величины [20-25] до [1-5], ограждая себя восстановительным барьером, другие — аэротолерантные — в процессе жизнедеятельности продуцируют перекись водорода, повышая pH20[5].

Дополнительная антиоксидантная защита может обеспечиваться синтезом или накоплением низкомолекулярных антиоксидантов: витамина С, А, E, лимонной и других кислот.

Получение энергии путём субстратного фосфорилирования. Брожение. Гниение[править | править код]

Схема гликолиза с образованием молочной кислоты
  • Также анаэробные организмы могут получать энергию путём катаболизма аминокислот и их соединений (пептидов, белков). Такие процессы именуют гниением, а микрофлору в энергетическом обмене которой преобладают процессы катаболизма аминокислот называют гнилостной.
  • Анаэробные микроорганизмы расщепляют гексозы (например, глюкозу) разными путями:
    • Гликолиз (Путь Эмдена-Мейергофа) после которого продукт подвергается брожению
    • окислительный пентозофосфатный путь (другие названия: Фосфогликонатный путь, иначе гексозомонофосфатный(ГКМ), иначе путь Варбурга — Диккенса — Хореккера)
    • Путь Энтнера — Дудорова (особенно значимый, когда субстратами служат глюконовая, маннановая, гексуроновые кислоты или их производные)

В качестве примера организма, сбраживающего сахара по пути Энтнера — Дудорова, можно привести облигатно анаэробную бактерию Zymomonas mobilis. Однако её изучение позволяет предполагать, что Z. mobilis — вторичный анаэроб, произошедший от цитохромсодержащих аэробов. Путь Энтнера — Дудорова обнаружен и у некоторых клостридиев, что ещё раз подчеркивает неоднородность эубактерий, объединённых в эту таксономическую группу[6].

При этом характерным только для анаэробов является гликолиз, который в зависимости от конечных продуктов реакции разделяют на несколько типов брожения:

В результате расщепления глюкозы расходуется 2 молекулы, а синтезируется 4 молекулы АТФ. Таким образом общий выход АТФ составляет 2 молекулы АТФ и 2 молекулы НАД·Н2. Полученный в ходе реакции пируват утилизируется клеткой по-разному в зависимости от того, какому типу брожения она следует.

В процессе эволюции сформировался и закрепился биологический антагонизм бродильной и гнилостной микрофлоры:

Расщепление микроорганизмами углеводов сопровождается значительным снижением pH среды, в то время как расщепление белков и аминокислот — повышением (защелачиванием). Приспособление каждого из организмов к определённой реакции среды играет важнейшую роль в природе и жизни человека, например, благодаря бродильным процессам предотвращается загнивание силоса, заквашенных овощей, молочных продуктов.

Культивирование анаэробных организмов[править | править код]

Выделение чистой культуры анаэробов схематично

Культивирование анаэробных организмов в основном является задачей микробиологии.

Сложнее дело обстоит с культивированием анаэробных многоклеточных организмов, поскольку для их культивирования часто необходима специфическая микрофлора, а также определённые концентрации метаболитов. Применяется, например, при исследовании паразитов человеческого организма.

Для культивирования анаэробов применяют особые методы, сущность которых заключается в удалении воздуха или замены его специализированной газовой смесью (или инертными газами) в герметизированных термостатах — анаэростатах[7].

Другим способом выращивания анаэробов(чаще всего микроорганизмов) на питательных средах — добавление редуцирующих веществ (глюкозу, муравьинокислый натрий, казеин, сульфат натрия, тиосульфат, цистеин, тиогликолят натрия и др.), связывающих токсичные для анаэробов перикисные соединения.

Общие питательные среды для анаэробных организмов[править | править код]

Для общей среды Вильсона-Блера базой является агар-агар с добавлением глюкозы, сульфита натрия и двуххлористого железа. Клостридии образуют на этой среде колонии чёрного цвета за счёт восстановления сульфита до сульфид-аниона, который, соединяясь с катионами железа (II), даёт соль чёрного цвета. Как правило, чёрные на этой среде образования колонии появляются в глубине агарового столбика[8].

Среда Китта-Тароцци состоит из мясопептонного бульона, 0,5 % глюкозы и кусочков печени или мясного фарша для поглощения кислорода из среды. Перед посевом среду прогревают на кипящей водяной бане в течение 20—30 минут для удаления воздуха из среды. После посева питательную среду сразу заливают слоем парафина или вазелинового масла для изоляции от доступа кислорода.

Общие методы культивирования для анаэробных организмов[править | править код]

GasPak — система химическим путём обеспечивает постоянство газовой смеси, приемлемой для роста большинства анаэробных микроорганизмов. В герметичном контейнере, в результате реакции воды с таблетками боргидрида натрия и бикарбоната натрия образуется водород и диоксид углерода. Водород затем реагирует с кислородом газовой смеси на палладиевом катализаторе с образованием воды, уже вторично вступающей в реакцию гидролиза боргидрида.

Данный метод был предложен Брюером и Олгаером в 1965 году. Разработчики представили одноразовый пакет, генерирующий водород, который был позднее усовершенствован ими до саше, генерирующих двуокись углерода и содержащих внутренний катализатор[9][10].

Метод Цейсслера применяется для выделения чистых культур спорообразующих анаэробов. Для этого производят посев на среду Китт-Тароцци, прогревают 20 мин при 80 °C (для уничтожения вегетативной формы), заливают среду вазелиновым маслом и инкубируют 24 ч в термостате. Затем производят посев на сахарно-кровяной агар для получения чистых культур. После 24-часового культивирования интересующие колонии изучаются — их пересеивают на среду Китт-Тароцци (с последующим контролем чистоты выделенной культуры).

Метод Фортнера

Метод Фортнера — посевы производят на чашку Петри с утолщённым слоем среды, разделённым пополам узкой канавкой, вырезанной в агаре. Одну половину засевают культуру аэробных бактерий, на другую — анаэробных. Края чашки заливают парафином и инкубируют в термостате. Первоначально наблюдают рост аэробной микрофлоры, а затем (после поглощения кислорода) — рост аэробной резко прекращается и начинается рост анаэробной.

Метод Вейнберга используется для получения чистых культур облигатных анаэробов. Культуры, выращенные на среде Китта-Тароцци, переносят в сахарный бульон. Затем одноразовой пастеровской пипеткой материал переносят в узкие пробирки (трубки Виньяля) с сахарным мясо-пептонным агаром, погружая пипетку до дна пробирки. Засеянные пробирки быстро охлаждают, что позволяет фиксировать бактериальный материал в толще затвердевшего агара. Пробирки инкубируют в термостате, а затем изучают выросшие колонии. При обнаружении интересующей колонии на её месте делают распил, материал быстро отбирают и засеивают на среду Китта-Тароцци (с последующим контролем чистоты выделенной культуры).

Метод Перетца

Метод Перетца — в расплавленный и охлаждённый сахарный агар-агар вносят культуру бактерий и заливают под стекло, помещённое на пробковых палочках(или фрагментах спичек) в чашку Петри. Метод наименее надежен из всех, но достаточно прост в применении.

Дифференциально — диагностические питательные среды[править | править код]

  • Среды Гисса («пестрый ряд»)
  • Среда Ресселя (Рассела)
  • Среда Эндо
  • Среда Плоскирева или бактоагар «Ж»
  • Висмут-сульфитный агар

Среды Гисса: К 1 % пептонной воде добавляют 0,5 % раствор определённого углевода (глюкоза, лактоза, мальтоза, маннит, сахароза и др.) и кислотно-щелочной индикатор Андреде, разливают по пробиркам, в которые помещают поплавок для улавливания газообразных продуктов, образующихся при разложении углеводородов.

Среда Ресселя (Рассела) применяется для изучения биохимических свойств энтеробактерий(шигелл, сальмонелл). Содержит питательный агар-агар, лактозу, глюкозу и индикатор (бромтимоловый синий). Цвет среды травянисто-зелёный. Обычно готовят в пробирках по 5 мл со скошенной поверхностью. Посев осуществляют уколом в глубину столбика и штрихом по скошенной поверхности.

Среда Эндо

Среда Плоскирева (бактоагар Ж) — дифференциально-диагностическая и селективная среда, поскольку подавляет рост многих микроорганизмов, и способствует росту патогенных бактерий (возбудителей брюшного тифа, паратифов, дизентерии). Лактозоотрицательные бактерии образуют на этой среде бесцветные колонии, а лактозоположительные — красные. В составе среды — агар, лактоза, бриллиантовый зелёный, соли желчных кислот, минеральные соли, индикатор (нейтральный красный).

Висмут-сульфитный агар предназначен для выделения сальмонелл в чистом виде из инфицированного материала. Содержит триптический гидролизат, глюкозу, факторы роста сальмонелл, бриллиантовый зелёный и агар. Дифференциальные свойства среды основаны на способности сальмонелл продуцировать сероводород, на их устойчивости к присутствию сульфида, бриллиантового зелёного и лимоннокислого висмута. Маркируются колонии в чёрный цвет сернистого висмута (методика схожа со средой Вильсона-Блера).

Метаболизм анаэробных организмов имеет несколько различных подгрупп:

Анаэробный энергетический обмен в тканях человека и животных[править | править код]

Основной источник: [12] Анаэробное и аэробное энергообразование в тканях человека

Некоторые ткани животных и человека отличаются повышенной устойчивостью к гипоксии (особенно мышечная ткань). В обычных условиях синтез АТФ идет аэробным путём, а при напряжённой мышечной деятельности, когда доставка кислорода к мышцам затруднена, в состоянии гипоксии, а также при воспалительных реакциях в тканях доминируют анаэробные механизмы регенерации АТФ. В скелетных мышцах выявлены 3 вида анаэробных и только один аэробный путь регенерации АТФ.

3 вида анаэробного пути синтеза АТФ

К анаэробным относятся:

  • Креатинфосфатазный (фосфогеный или алактатный) механизм — перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ
  • Миокиназный — синтез (иначе ресинтез) АТФ при реакции трансфосфорилирования 2 молекул АДФ (аденилатциклаза)
  • Гликолитический — анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена, заканчивающийся образованием молочной кислоты (иначе именуется «лактатным»).

Необходимо отметить, что прямым следствием гликолиза является критическое снижение рН тканей — ацидоз. Это ведёт к снижению эффективного транспорта кислорода гемоглобином, и формирует положительную обратную связь.

Каждый механизм имеет своё время удержания максимальной мощности и оптимум энергообеспечения тканей. Наибольшая мощность и наименьшее время удержания:

  1. ↑ Газогенерирующие контейнерные системы GasPak: Инструкция МК. — OOO "МК, официальный дистрибьютер Becton Dickinson International", 2010. — С. 7.
  2. ↑ 1 2 3 К. Д. Пяткин. Микробиология с вирусологией и иммунологией. — М:"Медицина", 1971. — С. 56.
  3. ↑ Л. Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 154—156. — ISBN 5-89481-278-X.
  4. ↑ Д. Г. Кнорре. Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов. — 3. — М.: Высшая школа, 2000. — С. 134. — ISBN 5-06-003720-7.
  5. ↑ D. A. Eschenbach, P. R. Davick, B. L. Williams. Prevalence of hydrogen peroxide-producing Lactobacillus species in normal women and women with bacterial vaginosis. — J Clin Microbiol. 1989 February; 27(2): 251–256.
  6. ↑ М. В. Гусев, Л. А. Минеева. Микробиология. — М:МГУ, 1992. — С. 56.
  7. ↑ А. А. Воробьев. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — МИА, 2003. — С. 44. — ISBN 5-89481-136-8.
  8. ↑ Л. Б. Борисов. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — Медицина, 1992. — С. 31—44. — ISBN 5-2225-00897-6.
  9. ↑ J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Disposable hydrogen generator. — Science 147:1033-1034. — 1966.
  10. ↑ J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Safe self-contained carbon dioxide-hydrogen anaerobic system. — Appl. Microbiol.16:848-850. — 1966.
  11. ↑ G. F. Smirnova. Metabolism peculiarities of bacteria restoring chlorates and perchlorates. — Microbiol Z. 2010 Jul-Aug;72(4):22-8.
  12. ↑ Филиппович Ю. Б., Коничев А. С., Севастьянова Г. А. Биохимические основы жизнедеятельности организма человека. — Владос, 2005. — С. 302. — ISBN 5-691-00505-7.

Что это такое анаэробные бактерии и анаэробные инфекции

Бактерии присутствуют в нашем мире повсеместно. Они везде и всюду, и количество их разновидностей просто поражает.

В зависимости от необходимости наличия кислорода в питательной среде для осуществления жизнедеятельности микроорганизмы классифицируют на следующие виды.

  • Облигатные аэробные бактерии, которые собираются в верхней части питательной среды, в составе флоры был максимальный объем кислорода.
  • Облигатные анаэробные бактерии, которые находятся в нижней части среды, максимально далеко от кислорода.
  • Факультативные бактерии в основном обитают в верхней части, но могут быть распределены по всей среде, так как не зависят от кислорода.
  • Микроаэрофилы предпочитают небольшую концентрацию кислорода, хотя и собираются в верхней части среды.
  • Аэротолерантные анаэробы равномерно распределяются в питательной среде, нечувствительны к наличию или отсутствию кислорода.

Понятие анаэробных бактерий и их классификации

Термин «анаэробы» появился в 1861 году, благодаря работам Луи Пастера.

Анаэробные бактерии – это микроорганизмы, которые развиваются вне зависимости от присутствия в питательной среде кислорода. Они получают энергию путем субстратного фосфорилирования. Различают факультативные и облигатные аэробы, а также другие виды.

  • Факультативные бактерии могут существовать в любой среде. Причиной этого является то, что они могут менять один метаболический путь на другой. К ним причисляются кишечная палочка, стафилококки, шигеллы и другие.

  • Облигатные бактерии погибают, если в питательной среде присутствует свободный кислород. Их, в свою очередь, классифицируют на:
    • клостридии – облигатные аэробные бактерии, образующие споры. К ним относятся возбудители столбняка и ботулизма.
    • неклостридиальные анаэробы. Этот вид является составляющей микрофлоры живых организмов. Значительную роль эти анаэробы играют во время развития различных гнойно-воспалительных заболеваний. В основном неспорообразующие бактерии обитают в ротовой полости, в желудочно-кишечном тракте, на коже и в женских половых путях.
  • Капнеистические анаэробы. Этому виду необходима повышенная концентрация уклекислоты.
  • Аэротолерантные бактерии. Такой вид не обладает различными типами дыхания, но при этом не гибнет, если в питательной среде присутствует молекулярный кислород.
  • Умеренно-строгие анаэробы. Этот вид, как и капнеистические бактерии, не гибнет в среде с кислородом, но при этом не размножается. Для размножения ему необходима среда с низким парциальным давлением кислорода.

Наиболее значимые анаэробы — бактероиды

Наиболее значимыми аэробами являются бактероиды. Примерно пятьдесят процентов всех гнойно-воспалительных процессов, возбудителями которых могут быть анаэробные бактерии, приходится на бактероиды.

Бактероиды – это род граммотрицательных облигатных анаэробных бактерий. Это палочки с биполярной окрашиваемостью, размер которых не превышает 0,5-1,5 на 15 мкм. Вырабатывают токсины и ферменты, которые могут вызывать вирулентность. Различные бактероиды обладают разной устойчивостью к антибиотикам: встречаются как устойчивые, так и чувствительные к антибиотикам.

Вырабатывание энергии в тканях человека

Некоторые ткани живых организмов обладают повышенной устойчивостью к пониженному содержанию кислорода. В стандартных условиях синтез аденозинтрифосфата идет аэробным путем, но при повышенных физических нагрузках и при воспалительных реакциях на первый план выходит анаэробный механизм.

Аденозинтрифосфат (АТФ) – это кислота, играющая важную роль при вырабатывании организмом энергии. Существует несколько вариантов синтеза этого вещества: один аэробный и целых три анаэробных.

К анаэробным механизмам синтеза АТФ относятся:

  • перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ;
  • реакция трансфосфорилирования двух молекул АДФ;
  • анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена.

Культивирование анаэробных организмов

Одной из задач микробиологии является культивирование анаэробных бактерий. Для выращивания многоклеточных анаэробных организмов требуется специальная микрофлора, а также определенные концентрации метаболитов. Применяется культивирование при различных исследованиях, например, при исследованиях паразитов, живущих в человеческом организме.

Существуют специальные методы для выращивания анаэробов. Они заключаются в замене воздуха на газовые смеси в герметизированных термостатах.

Другим способом будет выращивание микроорганизмов в питательной среде, в которую добавляют редуцирующие вещества.

Питательные среды для анаэробных организмов

Существуют общие питательные среды и дифференциально-диагностические питательные среды. К общим относят среду Вильсона-Блера и среду Китта-Тароцци. К дифференциально-диагностическим – среды Гисса, среду Ресселя, среду Эндо, среду Плоскирева и висмут-сульфитный агар.

Базой для среды Вильсона-Блера является агар-агар с добавлением глюкозы, сульфита натрия и двухлористого железа. Черные колонии анаэробов образуются в основном в глубине агарового столбика.

Среда Ресселя (Рассела) используется в изучении биохимических свойств таких бактерий, как шигеллы и сальмонеллы. Она также содержит агар-агар и глюкозу.

Среда Плоскирева подавляет рост многих микроорганизмов, поэтому ее используют в дифференциально-диагностических целях. В такой среде хорошо развиваются возбудители брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные бактерии.

Основное назначение висмут-сульфитного агара – выделение сальмонелл в чистом виде. Данная среда основывается на способности сальмонелл производить сероводород. Данная среда схожа со средой Вильсона-Блера по применяемой методике.

Анаэробные инфекции

Большинство анаэробных бактерий, живущих в организме человека или животных, могут вызывать различные инфекции. Как правило, заражение происходит в период ослабления иммунитета или нарушения общей микрофлоры организма. Также существует вероятность попадания возбудителей инфекций из внешней среды, особенно поздней осенью и зимой.

Инфекции, вызванные анаэробными бактериями, как правило, связаны с флорой слизистых оболочек человека, то есть с основными местами обитания анаэробов. Как правило, у таких инфекций сразу несколько возбудителей (до 10).

Точное число заболеваний, вызванных анаэробами, практически невозможно определить в связи с затрудненным сбором материалов для анализа, транспортировкой образцов и культивированием самих бактерий. Чаще всего этот тип бактерий обнаруживают при хронических заболеваниях.

Анаэробным инфекциям подвержены люди любого возраста. При этом у детей уровень инфекционных заболеваний выше.

Анаэробные бактерии могут вызывать различные внутричерепные заболевания (менингит, абсцессы и другие). Распространение, как правило, происходит с током крови. При хронических заболеваниях анаэробы способны вызывать патологии в области головы и шеи: отит, лимфадениты, абсцессы. Несут опасность эти бактерии и желудочно-кишечному тракту, и легким. При различных заболеваниях мочеполовой женской системы также существует риск развития анаэробных инфекций. Различные заболевания суставов и кожи могут быть следствием развития анаэробных бактерий.

Причины появления анаэробных инфекций и их признаки

К возникновению инфекций приводят все процессы, во время которых на ткани попадают активные анаэробные бактерии. Также развитие инфекций могут вызвать нарушенное кровоснабжение и некроз тканей (различные травмы, опухоли, отеки, болезни сосудов). Инфекции ротовой полости, укусы животных, легочные заболевания, воспалительные заболевания тазовых органов и многие другие заболевания также могут быть вызваны именно анаэробами.

В разных организмах инфекция развивается по-разному. На это влияет и вид возбудителя, и состояние здоровья человека. Из-за трудностей, связанных с диагностированием анаэробных инфекций, заключение часто основывается на предположениях. Отличаются некоторыми особенностями инфекции, вызванные неклостридиальными анаэробами.

Первыми признаками заражения тканей аэробами являются нагноения, тромбофлебиты, газообразование. Некоторые опухоли и новообразования (кишечные, маточные и другие) также сопровождаются развитием анаэробных микроорганизмов. При анаэробных инфекциях может появляться неприятный запах, однако, его отсутствие не исключает анаэробов в качестве возбудителя инфекции.

Особенности получения и транспортировки образцов

Самым первым исследованием в определении инфекций, вызванных анаэробами, является визуальный осмотр. Различные кожные поражения являются частым осложнением. Также свидетельством жизнедеятельности бактерий будет наличие газа в зараженных тканях.

Для лабораторных исследований и установления точного диагноза, прежде всего, надо грамотно получить образец материи из пораженного участка. Для этого используют специальную технику, благодаря которой нормальная флора не попадает в образцы. Наилучший метод – это аспирация прямой иглой. Получение лабораторного материала методом мазков не рекомендуется, но возможно.

К числу проб, непригодных для проведения дальнейшего анализа, относятся:

  • мокроты, полученные путем самовыделения;
  • пробы, которые получены при бронхоскопии;
  • мазки из влагалищных сводов;
  • моча при свободном мочеиспускании;
  • фекалии.

Для исследования могут быть использованы:

  • кровь;
  • плевральная жидкость;
  • транстрахеальные аспираты;
  • гной, полученный из полости абсцесса;
  • спинно-мозговая жидкость;
  • пунктаты легких.

Транспортировать образцы необходимо максимально быстро в специальном контейнере или пластмассовой сумке с анаэробными условиями, так как даже кратковременное взаимодействие с кислородом может вызвать гибель бактерий. Жидкие образцы перевозят в пробирке или в шприцах. Тампоны с образцами транспортируют в пробирках с углекислым газом или заранее подготовленными средами.

Лечение анаэробной инфекции

В случае диагностирования анаэробной инфекции для адекватного лечения необходимо следовать следующим принципам:

  • токсины, вырабатываемые анаэробами, надо нейтрализовать;
  • среду обитания бактерий следует изменить;
  • распространение анаэробов нужно локализовать.

Для соблюдения этих принципов в лечении используют антибиотики, которые воздействуют как на анаэробов, так и на аэробные организмы, так как часто флора при анаэробных инфекциях носит смешанный характер. При этом, назначения лекарственные препараты, врач должен оценить качественный и количественный состав микрофлоры. К средствам, которые активны против анаэробных возбудителей относят: пенициллины, цефалоспорины, хлопамфеникол, фторхиноло, метранидазол, карбапенемы и другие. Некоторые препараты имеют ограниченное действие.

Для контроля среды обитания бактерий в большинстве случаев используют хирургическое вмешательство, которые выражается в обработке пораженных тканей, дренировании абсцессов, обеспечении нормальной циркуляции крови. Игнорировать хирургические методы не стоит из-за риска развития опасных для жизни осложнений.

Иногда используют вспомогательные методы лечения, а также из-за трудностей, связанных с точным определением возбудителя инфекции, применяют эмпирическое лечение.

При развитии анаэробных инфекций в ротовой полости также рекомендуется добавить в рацион как можно больше свежих фруктов и овощей. Наиболее полезны при этом яблоки и апельсины. Ограничению подвергают мясную пищу и фастфуд.

Аэробные и анаэробные бактерии – кратко простым языком

Все живые организмы делятся на аэробов и анаэробов, включая бактерий. Поэтому существует два типа бактерий в организме человека и вообще в природе – аэробные и анаэробные. Аэробы должны получать кислород, чтобы жить, тогда как анаэробным бактериям он не нужен вообще или не обязателен. И те, и другие типы бактерий играют важную роль в экосистеме, принимая участие в разложении органических отходов. Но среди анаэробов много видов, которые способны вызывать проблемы со здоровьем у человека и животных.

Люди и животные, а также большинство грибов и т.д. – все обязательные аэробы, которым нужно дышать и вдыхать кислород, чтобы выжить.

Анаэробные бактерии в свою очередь делятся на:

  • факультативные (условные) – нуждаются в кислороде для более эффективного развития, но могут обходится без него;
  • облигатные (обязательные) – кислород для них смертелен и убивает через некоторое время (оно зависит от вида).

Анаэробные бактерии способны жить в местах, где мало кислорода, таких как человеческая ротовая полость, кишечник. Многие из них вызывают заболевания в тех областях человеческого организма, где меньше кислорода, – горле, во рту, кишечнике, среднем ухе, ранах (гангрены и абсцессы), внутри прыщей и т.д. Помимо этого есть и полезные виды, помогающие пищеварению.

Аэробные бактерии, по сравнению с анаэробными, используют O2 для клеточного дыхания. Анаэробное же дыхание означает энергетический цикл с меньшей эффективностью для производства энергии. Аэробное дыхание – это энергия, выделяемая сложным процессом, когда O2 и глюкоза метаболизируются вместе внутри митохондрий клетки.

При сильных физических нагрузках организм человека может испытывать кислородное голодание. Это вызывает переключение на анаэробный метаболизм в скелетных мышцах, в процессе которого вырабатываются кристаллы молочной кислоты в мышцах, так как углеводы расщепляются не полностью. После этого мышцы позже начинают болеть (крепатура) и лечатся путем массирования области для ускорения растворения кристаллов и естественным вымыванием их кровотоком со временем.

Анаэробные и аэробные бактерии развиваются и размножаются при ферментации – в процессе разложения органических веществ при помощи ферментов. При этом аэробные бактерии используют кислород, присутствующий в воздухе для энергетического метаболизма, по сравнению с анаэробными бактериями, которые не нуждаются в кислороде из воздуха для этого.

Это можно понять, проведя эксперимент, чтобы идентифицировать тип, выращивая аэробные и анаэробные бактерии в жидкой культуре. Аэробные бактерии соберутся сверху, чтобы вдохнуть больше кислорода и выжить, тогда как анаэробные – скорее соберутся на дне, чтобы избежать кислорода.

Почти все животные и люди являются обязательными аэробами, для которых требуется кислород для дыхания, тогда как стафилококки во рту являются примером факультативных анаэробов. Отдельные человеческие клетки также являются факультативными анаэробами: они переключаются на ферментацию молочной кислоты, если кислород недоступен.

Краткое сравнение аэробных и анаэробных бактерий

  1. Аэробные бактерии используют кислород, чтобы оставаться в живых.
    Анаэробные бактерии нуждаются в минимальном количестве кислорода или вообще умирают в его присутствии (зависит от видов) и, следовательно, избегают O2.
  2. Многие виды среди тех и других видов бактерий играют важную роль в экосистеме, принимая участия в разложении органических веществ – являются редуцентами. Но грибы в этом плане более важны.
  3. Анаэробные бактерии являются причиной различных заболеваний различных заболеваний, от боли в горле до ботулизма, столбняка и других.
  4. Но среди анаэробных бактерий также присутствуют и те, что приносят пользу, например, расщепляют вредные для человека растительные сахара в кишечнике.
Загрузка...

Облигатные анаэробы — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Анаэробные и аэробные бактерии можно различить, выращивая их на жидкой питательной среде и наблюдая, какие зоны в пробирке они занимают.
1 — облигатный аэроб;
2 — облигатный анаэроб;
3 — факультативный анаэроб;
4 — микроаэрофил;
5 — аэротолерантная бактерия.

Облига́тные (стро́гие) анаэро́бы — организмы, живущие и растущие только при отсутствии молекулярного кислорода в среде, он для них губителен.

Распространено представление, что облигатные анаэробы погибают в присутствии кислорода из-за отсутствия ферментов супероксиддисмутазы и каталазы, которые перерабатывают смертельный супероксид, образующийся в их клетках при наличии кислорода. Хотя в некоторых случаях это действительно так, тем не менее, у некоторых облигатных анаэробов была обнаружена активность вышеупомянутых ферментов, а в их геномах были найдены гены, ответственные за эти ферменты и родственные белки. К таким облигатным анаэробам относятся, например, Clostridium butyricum и Methanosarcina barkeri. И всё же эти организмы неспособны существовать в присутствии кислорода.

Имеется несколько других гипотез, объясняющих, почему строгие анаэробы чувствительны к кислороду:

  1. Разлагаясь, кислород увеличивает окислительно-восстановительный потенциал среды, а высокий потенциал, в свою очередь, подавляет рост некоторых анаэробов. Например, метаногены растут при окислительно-восстановительном потенциале менее -0,3 V.
  2. Сульфид является неотъемлемой составляющей некоторых ферментов, а молекулярный кислород окисляет сульфид до дисульфида и тем самым нарушает активность фермента.
  3. Рост может подавляться отсутствием доступных для биосинтеза электронов, так как все электроны идут на восстановление кислорода.

Наиболее вероятно, что чувствительность строгих анаэробов к кислороду обусловлена этими факторами в совокупности[1] .

Вместо кислорода облигатные анаэробы используют альтернативные акцепторы электронов для клеточного дыхания, как то: сульфаты, нитраты, железо, марганец, ртуть, угарный газ (CO). Например, сульфатредуцирующие бактерии, в большом количестве обитающие в придонных морских отложениях, обусловливают запах тухлых яиц в этих местах из-за выделения сероводорода. Энергия, выделяющаяся при таких дыхательных процессах, меньше, чем при кислородном дыхании, и вышеперечисленные альтернативные акцепторы электронов не дают равное количество энергии.

Bacteroides и Clostridium могут служить примерами неспорообразующих и спорообразующих строгих анаэробов соответственно.

Другими примерами облигатных анаэробов являются Peptostreptococcus, Treponema, Fusiform, Porphyromonas, Veillonella[2] и Actinomyces.

  1. ↑ Kim, Byung Hong and Geoffrey Michael Gadd. Bacterial Physiology and Metabolism. Cambridge University Press, Cambridge, UK. 2008.
  2. ↑ ANAEROBIC BACILLI (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 10 марта 2009. Архивировано 29 января 2009 года.

Разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами

Ключевым различием между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами является потребность в кислороде для выживания Аэробных микроорганизмов, в то время как для Анаэробных микроорганизмов он не требуется. То есть Аэробные микроорганизмы используют кислород в процессе энергетического обмена, в то время как Анаэробные микроорганизмы в нём не нуждаются.

Классификации микроорганизмов на Аэробные и Анаэробные производится на основании реакции на кислород. Из-за разницы в этой реакции Аэробные и Анаэробные микроорганизмы обладают различными характеристиками для выполнения своих функций во время клеточного дыхания. Таким образом, Аэробные микроорганизмы осуществляют аэробное дыхание, а анаэробные осуществляют анаэробное дыхание.

Содержание
  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Аэробные микроорганизмы
  3. Что такое Анаэробные микроорганизмы
  4. Сходство между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами
  5. В чем разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами
  6. Заключение
Что такое Аэробные микроорганизмы?

Аэробные микроорганизмы — это группа микроорганизмов, которые нуждаются в кислороде для своего основного выживания, роста и процесса размножения. Они окисляют моносахариды, такие как глюкоза в присутствии кислорода. Основными процессами, генерирующими энергию в аэробах, являются гликолиз, после которого следует цикл Кребса и цепь переноса электронов. Поскольку уровень кислорода не токсичен для этих микроорганизмов, они хорошо растут в насыщенных кислородом средах. И таким образом, они являются облигатными аэробами. Примерами аэробных микроорганизмов являются Бациллы и Нокардии.

Аэробные микроорганизмы

 

Классификация

Микроаэрофильные микробы, аэротолерантные микроорганизмы и факультативные анаэробы являются тремя видами аэробов. Основой данной классификации является уровень токсичности кислорода для этих микроорганизмов.

  • Микроаэрофильные микроорганизмы — выживают при низких концентрациях  кислорода (около 10%). Примером данного микроорганизма является бактерия Хеликобактер пилори.
  • Аэротолерантные микроорганизмы — им не требуется кислород для выживания. Присутствие кислорода не вредит этим микроорганизмам. Примером данного микроорганизма является бактерии Лактобациллы.
  • Факультативные анаэробы — эти микробы могут выживать как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. Примером данного микроорганизма является бактероид Кишечная палочка.

Аэробные микроорганизмы это те виды бактерий, которые нуждаются в кислороде для своего основного выживания, роста и процесса размножения. Очень легко выделить эти бактерии путем культивирования массы бактериальных штаммов в некоторой жидкой среде. Поскольку они нуждаются в кислороде для выживания, они, как правило, выходят на поверхность в попытке получить максимум доступного кислорода.

Идентификация Аэробных и Анаэробных бактерий по концентрации кислорода
Что такое Анаэробные микроорганизмы?

Анаэробные микроорганизмы являются обязательными анаэробами. Они не используют кислород в процессе энергетического обмена (в качестве своего конечного акцептора электронов). Вместо этого они используют такие субстраты, как азот, метан, железо, марганец, кобальт или серу. К этой категории относятся такие организмы, как «Клостридиум спорогенес». Анаэробы подвергаются ферментации для выработки энергии. Существует два основных типа анаэробных процессов брожения: брожение молочной кислоты и брожение этанола. Благодаря этим процессам анаэробы производят энергию (АТФ), которая необходима для их выживания.

Примером анаэробных бактерий является бактероид «Кишечная палочка«

Анаэробные бактерии

Анаэробные микроорганизмы не выживают в богатой кислородом окружающей среде, так как кислород токсичен для облигатных анаэробов. Напротив, избыток кислорода не вредит факультативным анаэробам.

Каковы сходства между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами?
  • По своей природе как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы являются прокариотическими.
  • Оба этих микроба подвергаются гликолизу, который является первой стадией клеточного дыхания.
  • Аэробные и анаэробные состоят из патогенных болезнетворных микроорганизмов.
  • Оба типа микробов используются в различных сферах промышленности.

 

В чем разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами?

 

Аэробные против Анаэробных микроорганизмов
Аэробные микроорганизмы — это организмы, которым для выживания необходим кислород, поскольку он является конечным акцептором электронов в их клеточном дыхании Анаэробные микроорганизмы — это микробы, которым не требуется кислород для клеточного дыхания
Конечные Электронные Акцепторы
Кислород является конечным акцептором электронов аэробных микроорганизмов Сера, Азот, Метан, Железо являются конечными акцепторами электронов анаэробных микроорганизмов
Процессы, вовлеченные в клеточное дыхание
Гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов — три стадии клеточного дыхания Гликолиз и ферментация являются стадиями анаэробного дыхания
Типы
Облигатный, факультативный, аэротолерантный и микроаэрофильный Облигатные и факультативные анаэробы
Необходимая среда для роста микробов
Облигационные аэробы требуют богатых кислородом сред Облигатные анаэробы требуют сред, лишенных кислорода
Токсичность кислорода
Для аэробов кислород нетоксичен Анаэробные микроорганизмы очень токсичны для кислорода
Наличие кислородных детоксифицирующих ферментов
Присутствует в аэробах Отсутствует в анаэробах
Эффективность производства энергии
Производство энергии высоко в аэробах Производство энергии в анаэробах низкое
Примеры
Сенная палочка (Bacillus spp), Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), Палочка Коха (Mycobacterium tuberculosis) Актиномицеты (Actinomyces), Бактероиды (Bacteroides), Пропионовокислые бактерии (Propionibacterium), Вейлонелла (Veillonella), Пептострептококки (Peptostreptococcus), Порфиромонас (Porphyromonas), Клостридии (Clostridium spp)

 

Заключение — Аэробные и Анаэробные микроорганизмы

Аэробные и анаэробные микроорганизмы различаются в потребности кислородом для выживания. Аэробные микроорганизмы используют кислород в процессе энергетического обмена, в то время как Анаэробные бактерии его не используют. Анаэробы используют для энергетического обмена такие вещества, как нитраты, сера и метан. Поэтому ключевым различием между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами является тип конечного акцептора электронов, который они используют при клеточном дыхании.

Что это такое анаэробные бактерии: понятие, культивирование, инфекции

Бактерии присутствуют в нашем мире повсеместно. Они везде и всюду, и количество их разновидностей просто поражает.

В зависимости от необходимости наличия кислорода в питательной среде для осуществления жизнедеятельности микроорганизмы классифицируют на следующие виды.

  • Облигатные аэробные бактерии, которые собираются в верхней части питательной среды, в составе флоры был максимальный объем кислорода.
  • Облигатные анаэробные бактерии, которые находятся в нижней части среды, максимально далеко от кислорода.
  • Факультативные бактерии в основном обитают в верхней части, но могут быть распределены по всей среде, так как не зависят от кислорода.
  • Микроаэрофилы предпочитают небольшую концентрацию кислорода, хотя и собираются в верхней части среды.
  • Аэротолерантные анаэробы равномерно распределяются в питательной среде, нечувствительны к наличию или отсутствию кислорода.

Понятие анаэробных бактерий и их классификации

Термин «анаэробы» появился в 1861 году, благодаря работам Луи Пастера.

Анаэробные бактерии – это микроорганизмы, которые развиваются вне зависимости от присутствия в питательной среде кислорода. Они получают энергию путем субстратного фосфорилирования. Различают факультативные и облигатные аэробы, а также другие виды.

  • Факультативные бактерии могут существовать в любой среде. Причиной этого является то, что они могут менять один метаболический путь на другой. К ним причисляются кишечная палочка, стафилококки, шигеллы и другие.
  • Облигатные бактерии погибают, если в питательной среде присутствует свободный кислород. Их, в свою очередь, классифицируют на:
    • клостридии – облигатные аэробные бактерии, образующие споры. К ним относятся возбудители столбняка и ботулизма.
    • неклостридиальные анаэробы. Этот вид является составляющей микрофлоры живых организмов. Значительную роль эти анаэробы играют во время развития различных гнойно-воспалительных заболеваний. В основном неспорообразующие бактерии обитают в ротовой полости, в желудочно-кишечном тракте, на коже и в женских половых путях.
  • Капнеистические анаэробы. Этому виду необходима повышенная концентрация уклекислоты.
  • Аэротолерантные бактерии. Такой вид не обладает различными типами дыхания, но при этом не гибнет, если в питательной среде присутствует молекулярный кислород.
  • Умеренно-строгие анаэробы. Этот вид, как и капнеистические бактерии, не гибнет в среде с кислородом, но при этом не размножается. Для размножения ему необходима среда с низким парциальным давлением кислорода.

Наиболее значимые анаэробы — бактероиды

Наиболее значимыми аэробами являются бактероиды. Примерно пятьдесят процентов всех гнойно-воспалительных процессов, возбудителями которых могут быть анаэробные бактерии, приходится на бактероиды.

Бактероиды – это род граммотрицательных облигатных анаэробных бактерий. Это палочки с биполярной окрашиваемостью, размер которых не превышает 0,5-1,5 на 15 мкм. Вырабатывают токсины и ферменты, которые могут вызывать вирулентность. Различные бактероиды обладают разной устойчивостью к антибиотикам: встречаются как устойчивые, так и чувствительные к антибиотикам.

Вырабатывание энергии в тканях человека

Некоторые ткани живых организмов обладают повышенной устойчивостью к пониженному содержанию кислорода. В стандартных условиях синтез аденозинтрифосфата идет аэробным путем, но при повышенных физических нагрузках и при воспалительных реакциях на первый план выходит анаэробный механизм.

Аденозинтрифосфат (АТФ) – это кислота, играющая важную роль при вырабатывании организмом энергии. Существует несколько вариантов синтеза этого вещества: один аэробный и целых три анаэробных.

К анаэробным механизмам синтеза АТФ относятся:

  • перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ;
  • реакция трансфосфорилирования двух молекул АДФ;
  • анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена.

Культивирование анаэробных организмов

Одной из задач микробиологии является культивирование анаэробных бактерий. Для выращивания многоклеточных анаэробных организмов требуется специальная микрофлора, а также определенные концентрации метаболитов. Применяется культивирование при различных исследованиях, например, при исследованиях паразитов, живущих в человеческом организме.

Существуют специальные методы для выращивания анаэробов. Они заключаются в замене воздуха на газовые смеси в герметизированных термостатах.

Другим способом будет выращивание микроорганизмов в питательной среде, в которую добавляют редуцирующие вещества.

Питательные среды для анаэробных организмов

Существуют общие питательные среды и дифференциально-диагностические питательные среды. К общим относят среду Вильсона-Блера и среду Китта-Тароцци. К дифференциально-диагностическим – среды Гисса, среду Ресселя, среду Эндо, среду Плоскирева и висмут-сульфитный агар.

Базой для среды Вильсона-Блера является агар-агар с добавлением глюкозы, сульфита натрия и двухлористого железа. Черные колонии анаэробов образуются в основном в глубине агарового столбика.

Среда Ресселя (Рассела) используется в изучении биохимических свойств таких бактерий, как шигеллы и сальмонеллы. Она также содержит агар-агар и глюкозу.

Среда Плоскирева подавляет рост многих микроорганизмов, поэтому ее используют в дифференциально-диагностических целях. В такой среде хорошо развиваются возбудители брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные бактерии.

Основное назначение висмут-сульфитного агара – выделение сальмонелл в чистом виде. Данная среда основывается на способности сальмонелл производить сероводород. Данная среда схожа со средой Вильсона-Блера по применяемой методике.

Анаэробные инфекции

Большинство анаэробных бактерий, живущих в организме человека или животных, могут вызывать различные инфекции. Как правило, заражение происходит в период ослабления иммунитета или нарушения общей микрофлоры организма. Также существует вероятность попадания возбудителей инфекций из внешней среды, особенно поздней осенью и зимой.

Инфекции, вызванные анаэробными бактериями, как правило, связаны с флорой слизистых оболочек человека, то есть с основными местами обитания анаэробов. Как правило, у таких инфекций сразу несколько возбудителей (до 10).

Точное число заболеваний, вызванных анаэробами, практически невозможно определить в связи с затрудненным сбором материалов для анализа, транспортировкой образцов и культивированием самих бактерий. Чаще всего этот тип бактерий обнаруживают при хронических заболеваниях.

Анаэробным инфекциям подвержены люди любого возраста. При этом у детей уровень инфекционных заболеваний выше.

Анаэробные бактерии могут вызывать различные внутричерепные заболевания (менингит, абсцессы и другие). Распространение, как правило, происходит с током крови. При хронических заболеваниях анаэробы способны вызывать патологии в области головы и шеи: отит, лимфадениты, абсцессы. Несут опасность эти бактерии и желудочно-кишечному тракту, и легким. При различных заболеваниях мочеполовой женской системы также существует риск развития анаэробных инфекций. Различные заболевания суставов и кожи могут быть следствием развития анаэробных бактерий.

Причины появления анаэробных инфекций и их признаки

К возникновению инфекций приводят все процессы, во время которых на ткани попадают активные анаэробные бактерии. Также развитие инфекций могут вызвать нарушенное кровоснабжение и некроз тканей (различные травмы, опухоли, отеки, болезни сосудов). Инфекции ротовой полости, укусы животных, легочные заболевания, воспалительные заболевания тазовых органов и многие другие заболевания также могут быть вызваны именно анаэробами.

В разных организмах инфекция развивается по-разному. На это влияет и вид возбудителя, и состояние здоровья человека. Из-за трудностей, связанных с диагностированием анаэробных инфекций, заключение часто основывается на предположениях. Отличаются некоторыми особенностями инфекции, вызванные неклостридиальными анаэробами.

Первыми признаками заражения тканей аэробами являются нагноения, тромбофлебиты, газообразование. Некоторые опухоли и новообразования (кишечные, маточные и другие) также сопровождаются развитием анаэробных микроорганизмов. При анаэробных инфекциях может появляться неприятный запах, однако, его отсутствие не исключает анаэробов в качестве возбудителя инфекции.

Особенности получения и транспортировки образцов

Самым первым исследованием в определении инфекций, вызванных анаэробами, является визуальный осмотр. Различные кожные поражения являются частым осложнением. Также свидетельством жизнедеятельности бактерий будет наличие газа в зараженных тканях.

Для лабораторных исследований и установления точного диагноза, прежде всего, надо грамотно получить образец материи из пораженного участка. Для этого используют специальную технику, благодаря которой нормальная флора не попадает в образцы. Наилучший метод – это аспирация прямой иглой. Получение лабораторного материала методом мазков не рекомендуется, но возможно.

К числу проб, непригодных для проведения дальнейшего анализа, относятся:

  • мокроты, полученные путем самовыделения;
  • пробы, которые получены при бронхоскопии;
  • мазки из влагалищных сводов;
  • моча при свободном мочеиспускании;
  • фекалии.

Для исследования могут быть использованы:

  • кровь;
  • плевральная жидкость;
  • транстрахеальные аспираты;
  • гной, полученный из полости абсцесса;
  • спинно-мозговая жидкость;
  • пунктаты легких.

Транспортировать образцы необходимо максимально быстро в специальном контейнере или пластмассовой сумке с анаэробными условиями, так как даже кратковременное взаимодействие с кислородом может вызвать гибель бактерий. Жидкие образцы перевозят в пробирке или в шприцах. Тампоны с образцами транспортируют в пробирках с углекислым газом или заранее подготовленными средами.

Лечение анаэробной инфекции

В случае диагностирования анаэробной инфекции для адекватного лечения необходимо следовать следующим принципам:

  • токсины, вырабатываемые анаэробами, надо нейтрализовать;
  • среду обитания бактерий следует изменить;
  • распространение анаэробов нужно локализовать.

Для соблюдения этих принципов в лечении используют антибиотики, которые воздействуют как на анаэробов, так и на аэробные организмы, так как часто флора при анаэробных инфекциях носит смешанный характер. При этом, назначения лекарственные препараты, врач должен оценить качественный и количественный состав микрофлоры. К средствам, которые активны против анаэробных возбудителей относят: пенициллины, цефалоспорины, хлопамфеникол, фторхиноло, метранидазол, карбапенемы и другие. Некоторые препараты имеют ограниченное действие.

Для контроля среды обитания бактерий в большинстве случаев используют хирургическое вмешательство, которые выражается в обработке пораженных тканей, дренировании абсцессов, обеспечении нормальной циркуляции крови. Игнорировать хирургические методы не стоит из-за риска развития опасных для жизни осложнений.

Иногда используют вспомогательные методы лечения, а также из-за трудностей, связанных с точным определением возбудителя инфекции, применяют эмпирическое лечение.

При развитии анаэробных инфекций в ротовой полости также рекомендуется добавить в рацион как можно больше свежих фруктов и овощей. Наиболее полезны при этом яблоки и апельсины. Ограничению подвергают мясную пищу и фастфуд.

Анаэробная инфекция: возбудители, формы, диагностика, лечение

Анаэробная инфекция – патология, возбудителями которой являются бактерии, способные расти и размножаться при полном отсутствии кислорода или его низком напряжении. Их токсины обладают высокой проникающей способностью и считаются крайне агрессивными. К данной группе инфекционных заболеваний относятся тяжелые формы патологий, характеризующиеся поражением жизненно важных органов и высоким уровнем смертности. У больных обычно преобладают проявления интоксикационного синдрома над местными клиническими признаками. Данная патология отличается преимущественным поражением соединительнотканных и мышечных волокон.

Анаэробная инфекция отличается высокой скоростью развития патологического процесса, тяжелым интоксикационным синдромом, гнилостным зловонным экссудатом, газообразованием в ране, быстрым некротическим поражением тканей, слабовыраженными воспалительными признаками. Анаэробная раневая инфекция является осложнением травм – ранений полых органов, ожогов, обморожений, огнестрельных, загрязненных, размозженных ран.

Анаэробная инфекция по происхождению бывает внебольничной и внутрибольничной; по этиологии – травматической, спонтанной, ятрогенной; по распространенности – местной, региональной, генерализованной; по локализации — с поражением ЦНС, мягких тканей, кожного покрова, костей и суставов, крови, внутренних органов; по течению – молниеносной, острой и подострой. По видовому составу возбудителя она подразделяется на монобактериальную, полибактериальную и смешанную.

Анаэробная инфекция в хирургии развивается в течение 30 дней после оперативного вмешательства. Эта патология относится к внутрибольничным и существенно увеличивает время нахождения пациента в стационаре. Анаэробная инфекция привлекает внимание врачей различных специальностей благодаря тому, что она отличается тяжелым течением, высокой смертностью и инвалидизацией пациентов.

Причины

Возбудителями анаэробной инфекции являются обитатели нормальной микрофлоры различных биоценозов тела человека: кожного покрова, ЖКТ, мочеполовой системы. Эти бактерии по своим вирулентным свойствам являются условно-патогенными. Под воздействием негативных экзогенных и эндогенных факторов начинается их бесконтрольное размножение, бактерии становятся патогенными и вызывают развитие заболеваний.

Факторы, вызывающие нарушения в составе нормальной микрофлоры:

  1. Недоношенность, внутриутробное инфицирование,
  2. Микробные патологии органов и тканей,
  3. Длительная антибиотико-, химио- и гормонотерапия,
  4. Облучение, прием иммунодепрессантов,
  5. Длительное пребывание в стационаре различного профиля,
  6. Длительное нахождение человека в замкнутом пространстве.

Анаэробные микроорганизмы обитают во внешней среде: в почве, на дне водоемов. Их основная характеристика – отсутствие толерантности к кислороду ввиду недостаточности ферментных систем.

Все анаэробные микробы делятся на две большие группы:

  • Облигатные бактерии растут и размножаются при полном отсутствии кислорода. К ним относятся спорообразующие бактерии — клостридии и неспорообразующая микрофлора – фузобактериальная, пептострептококковая, бактероидная. Спорообразование — родовой признак клостридий, обуславливающий их резистентность к негативному воздействию внешней среды. Возбудители газовой анаэробной инфекции в аэробных условиях существует в споровой форме. В анаэробных условиях споры прорастают, бактерии начинаются активно развиваться и размножаться.
  • Факультативные микроорганизмы выживают в присутствии кислорода — эшерихия, шигелла, иерсиния, кокковая флора.

Факторы патогенности анаэробов:

  1. Ферменты усиливают вирулентные свойства анаэробов, разрушают мышечные и соединительнотканные волокна. Они вызывают тяжелые расстройства микроциркуляции, повышают проницаемость сосудов, разрушают эритроциты, способствуют микротромбообразованию и развитию васкулитов с генерализацией процесса. Ферменты, продуцируемые бактероидами, оказывают цитотоксическое действие, что приводит к разрушению тканей и распространению инфекции.
  2. Экзотоксины и эндотоксины повреждают сосудистую стенку, вызывают гемолиз эритроцитов и запускают процесс тромбообразования. Они оказывают нефротропное, нейротропное, дерматонекротизирующее, кардиотропное действие, нарушают целостность мембран эпителиоцитов, что приводит их к гибели. Клостридии выделяют токсин, под воздействием которого в тканях образуется экссудат, мышцы набухают и отмирают, становятся бледными и содержат много газа.
  3. Адгезины способствуют прикреплению бактерий к эндотелию и его повреждению.
  4. Капсула анаэробов усиливает вирулентные свойства микробов.

Экзогенная анаэробная инфекция протекает в форме клостридиального энтерита, посттравматического целлюлита и мионекроза. Эти патологии развиваются после проникновения возбудителя из внешней среды в результате травмы, укуса насекомых, криминального аборта. Эндогенная инфекция развивается в следствии миграции анаэробов внутри организма: из мест своего постоянного обитания в посторонние локусы. Этому способствуют операции, травматические повреждения, лечебно-диагностические манипуляции, инъекции.

Условия и факторы, провоцирующие развитие анаэробной инфекции:

  • Загрязнение раны почвой, экскрементами,
  • Создание анаэробной атмосферы некротизированными тканями в глубине раны,
  • Посторонние тела в ране,
  • Нарушение целостности кожи и слизистой,
  • Проникновение бактерий в кровеносное русло,
  • Ишемия и некроз тканей,
  • Окклюзионные заболевания сосудов,
  • Шок,
  • Системные заболевания,
  • Эндокринопатии,
  • Онкология,
  • Большая кровопотеря,
  • Кахексия,
  • Нервно-психическое перенапряжение,
  • Длительная гормонотерапия и химиотерапия,
  • Иммунодефицит,
  • Нерациональная антибиотикотерапия.

Симптоматика

Морфологические формы клостридиальной инфекции:

  • Целлюлит — воспалительное заболевание подкожно-жировой клетчатки, проявляющееся резким отеком, образованием пузырей в эпидермисе с серозным экссудатом и требующее проведения антибактериальной терапии. Острое воспаление характеризуется диффузным поражением подкожной клетчатки серозного характера. Под воздействием неблагоприятных факторов нарушается микроциркуляция в клетчатке, происходит разрастание соединительнотканных волокон, из которых со временем образуется каркас для целлюл. В этих ячейках скапливается вода, жир и продукты обмена веществ. Они не выводятся из организма и блокируют кровоток и лимфоток. На гиперемированной коже появляется болезненный и горячий на ощупь инфильтрат. Если взять кожу в складку, появятся отеки и бугорки. Внутритканевое давление повышается, отток жидкости от пораженных тканей прекращается. Клинически данный процесс проявляется подкожными узелками, впадинками и отеками. К видимым симптомам в дальнейшем присоединяется болезненность, посинение и похолодание кожи. В запущенных случаях происходит разрушение клетчатки с распространением патологического процесса на фасции и мышцы.
  • Миозит и мионекроз — локальное воспаление мышц без отека кожи и подкожной клетчатки. У больных в ране возникает острая, распирающая боль. Это самый ранний и характерный местный симптом патологии. Кожный покров над очагом поражения приобретает бронзовый цвет. Образуется газ и гнойный экссудат с неприятным запахом.
  • Фасцит — воспаление мышечных футляров, являющееся осложнением ран, ссадин, операций. Клостридиальная инфекция приводит к развитию некротической формы, проявляющейся отмиранием поверхностных фасций тела.
  • Смешанные формы проявляются поражением кожного покрова, подкожно-жировой клетчатки и мышечного слоя. У больных воспаляются мышцы таза и нижних конечностей. К этой форме относится газовая флегмона, некротический фасциоцеллюлит или фасциомиозит.

Неклостридиальная анаэробная инфекция вызывает гнойное воспаление внутренних органов, головного мозга, часто с абсцедированием мягких тканей и развитием сепсиса.

Анаэробная инфекция начинается внезапно. У больных преобладают симптомы общей интоксикации над местным воспалением. Их самочувствие резкое ухудшается до появления локальных симптомов, раны приобретают черную окраску.

Инкубационный период длится около трех суток. Больных лихорадит и знобит, у них возникает выраженная слабость и разбитость, диспепсия, заторможенность, сонливость, апатичность, падает кровяное давление, учащается сердцебиение, синеет носогубный треугольник. Постепенно заторможенность сменяется возбуждением, неспокойствием, спутанностью сознания. У них учащается дыхание и пульс. Состояние ЖКТ также изменяется: язык у больных сухой, обложен, они испытывают жажду и сухость во рту. Кожа лица бледнеет, приобретает землистый оттенок, глаза западают. Возникает так называемое «маска Гиппократа» – «fades Hippocratica». Пациенты становятся заторможенными или резко возбужденными, апатичными, депрессивными. Они перестают ориентироваться в пространстве и собственных чувствах.

Местные симптомы патологии:

  • Сильная, нестерпимая, нарастающая боль распирающего характера, не снимаемая анальгетиками.
  • Отек тканей конечности быстро прогрессирует и проявляется ощущениями полноты и распирания конечности.
  • Газ в пораженных тканях можно обнаружить с помощью пальпации, перкуссии и прочих диагностических методик. Эмфизема, крепитация мягких тканей, тимпанит, легкий треск, коробочный звук — признаки газовой гангрены.
  • Дистальные отделы нижних конечностей становятся малоподвижными и практически нечувствительными.
  • Гнойно-некротическое воспаление развивается бурно и даже злокачественно. При отсутствии лечения мягкие ткани быстро разрушаются, что делает прогноз патологии неблагоприятным.

Диагностика

Диагностические мероприятия при анаэробной инфекции:

  • Микроскопия мазков-отпечатков из ран или раневого отделяемого позволяет определить длинные полиморфные грамположительные «грубые» палочки и обилие кокковой микрофлоры. Бактериоды — полиморфные, мелкие грамотрицательные палочки с биполярной окраской, подвижные и неподвижные, не образуют спор, строгие анаэробы.
  • В микробиологической лаборатории проводят бактериологическое исследование отделяемого раны, кусочков пораженных тканей, крови, мочи, ликвора. Биоматериал доставляют в лабораторию, где его засевают на специальные питательные среды. Чашки с посевами помещают в анаэростат, а затем в термостат и инкубируют при температуре +37 С. В жидких питательных средах микробы растут с бурным газообразованием и закислением среды. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза, на воздухе приобретают зеленоватую окраску. Микробиологи подсчитывают количество морфологически различных колоний и после выделения чистой культуры изучают биохимические свойства. Если в мазке имеются грам+ кокки, проверяют наличие каталазы. При выделении пузырьков газа проба считается положительной. На среде Вильсо-Блер клостридии растут в виде черных колоний в глубине среды шаровидной или чечевицеобразной формы. Подсчитывают их общее количество и подтверждают принадлежность к клостридиям. При обнаружении в мазке микроорганизмов с характерными морфологическими признаками делают заключение. Бактериоды растут на питательных средах в виде мелких, плоских, непрозрачных, серовато-белых с зазубренными краями колоний. Их первичные колонии не пересеваются, поскольку даже кратковременная экспозиция с кислородом приводит к их гибели. При росте бактериодов на питательных средах обращает на себя внимание отвратительный запах.
  • Экспресс-диагностика – изучение патологического материала в ультрафиолетовом свете.
  • При подозрении на бактериемию кровь засевают на питательные среды (Тиогликолевую, Сабуро) и инкубируют 10 суток, периодически высевая биоматериал на кровяной агар.
  • Иммуноферментный ана­лиз и ПЦР помогают установить диагноз за относительно короткие сроки.

Лечение

Лечение анаэробной инфекции комплексное, включающее хирургическую обработку раны, консервативную и физиотерапию.

Во время хирургической обработки рану широко рассекают, нежизнеспособные и размозженные ткани иссекают, удаляют инородные тела, а затем образовавшуюся полость обрабатывают и дренируют. Раны рыхло тампонируют марлевыми тампонами с раствором перманганата калия или перекиси водорода. Операцию выполняют под общей анестезией. При декомпрессии отечных, глубоко расположенных тканей проводят широкую фасциотомию. Если анаэробная хирургическая инфекция является развивается на фоне перелома конечности, ее иммобилизуют гипсовой лонгетой. Обширное разрушение тканей может привести к ампутации или экзартикуляции конечности.

Консервативная терапия:

  • Дезинтоксикационное лечение — внутривенное введение коллоидных и кристаллоидных растворов: «Реополиглюкина», «Гемодеза», физраствора, глюкозы.
  • Антибактериальная терапия — назначение препаратов из группы защищенных пенициллинов, аминогликозидов, цефалоспоринов, фторхинолонов. Лечение подобными препаратами проводят до получения результатов анализа на чувствительность возбудителей к антибиотикам.
  • При необходимости пациенту внутривенно капельно и внутримышечно вводится антитоксическая противогангренозная сыворотка.
  • Иммунотерапия – переливание плазмы, иммуноглобуллинов.
  • Обезболивающие средства, анаболические гормоны, антикоагулянты, витамины.

Физиотерапевтическое лечение заключается в обработке ран ультразвуком и лазером, проведении озонотерапии, гипербарической оксигенации, экстракорпоральной гемокоррекции.

В настоящее время специфическая профилактика анаэробной инфекции не разработана. Прогноз патологии зависит от формы инфекционного процесса, состояния макроорганизма, своевременности и правильности диагностики и лечения. Прогноз осторожный, но чаще всего благоприятный. При отсутствии лечения исход заболевания неутешительный.

Мнения, советы и обсуждение:

Анаэробная инфекция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 января 2019; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 января 2019; проверки требуют 6 правок.

Анаэробная инфекция — тяжёлая токсическая раневая инфекция, вызванная анаэробными микроорганизмами, с преимущественным поражением соединительной и мышечной ткани[1].

Анаэробный этиологический агент делят на три вида[1]:

  • Классическая клостридиальная
  • Неклостридиальные
  • Гнилостная

Анаэробная инфекция часто встречается при огнестрельных, загрязнённых, размозжённых ранах, а также при ранениях полых органов брюшной полости (напр. толстой кишки).

Анаэробная клостридиальная инфекция[править | править код]

Этиология[править | править код]

Классический клостридиальный этиологический агент — спорообразующий облигатный анаэроб — может длительно сохранять жизнеспособность в споровой форме при наличии кислорода, развивается только в анаэробных условиях. Продукты метаболизма микроорганизмов такого рода быстро формируют из аэробной анаэробную среду, приемлемую для прорастания спор в вегетативные формы. Риск заражения клостридиальной микрофлорой повышается на загрязненных почвах с низкой аэрацией, илистых или заболоченных почвах.

Возбудители:

К анаэробной инфекции не относят , ботулизм и пищевые токсикоинфекции Clostridium difficile, несмотря на то, что они вызываются клостридиями.

Клиническая картина[править | править код]

Лечение[править | править код]

Профилактика[править | править код]

Анаэробная неклостридиальная инфекция[править | править код]

Неклостридиальные инфекционные агенты погибают в течение 1-2 часов контакта с кислородом и его активными формами.

Этиология[править | править код]

Возбудители:

  • Грамположительные:
  • Грамотрицательные:

Клиническая картина[править | править код]

Анаэробная неклостридиальная инфекция клинически протекает в форме флегмоны. Обычно это обширные поражения подкожной жировой клетчатки (целлюлит), мышц (миозит) и мышечных футляров (фасцит). Особенностью процесса можно назвать разлитой характер, его прогрессирование несмотря на проводимые радикальные лечебные мероприятия.

К общей симптоматике относится слабость, субфебрилитет, иногда анемия, значительная общая интоксикация.

Наиболее распространнеными возбудителями гнилостной инфекции являются кишечная палочка, вульгарный протеи, стрептококковая флора, находящиеся в ране в ассоциации с другими микроорганизмами.

Лечение[править | править код]

Компонентами лечения являются:

  • Срочная радикальная хирургическая обработка, с иссечением некротизированных тканей
  • Антибактериальная терапия
  • Детоксикационная терапия (с применением средств экстракорпоральной детоксикации)
  • Иммунотерапия (переливание плазмы, препаратов иммуноглобуллинов и др.)
  • К необязательным компонентам лечения можно отнести оксигенобаротерапию (Meyers. R с соавт., 1982) и озонотерапию, использование препаратов оксигенированного перфторана в сочетании с ультразвуком.

Прогноз[править | править код]

Прогноз во многом зависит от локализации инфекции, тяжести протекания инфекционного процесса, своевременности и адекватности лечения, общего состояния организма, однако, в целом остаётся серьёзным. По разным данным, летальность составляет от 25 до 70%[2].

  • Степанов Н.Г 100 вопросов по анаэробной инфекции мягких тканей. Избранные разделы пиологии. — Нижний Новгород. ГИПП «Нижполиграф», 199. 48 с ISBN 5-7628-0185-3 ББК 55.14
Желудочно-кишечный тракт
Другое
  • Пищеварительные железы: Гепатит
    • Вирусный гепатит (A, B, C, D, E, F, G, TTV), Токсический гепатит, Лучевой гепатит, Аутоимунный гепатит, Стеатогепатит
  • Панкреатит

Другие системы и органы

Что такое анаэробные бактерии? Как правильно применять- Виды +Фото и Видео

Частные дома редко имеют подключение к центральной системе канализации. В своем большинстве владельцы обустраивают свою систему хранения стоков, на многих участках есть выгребная яма. Раньше производить утилизацию отходов жизнедеятельности, прибегая к помощи ассенизаторов, приходилось довольно часто. Сейчас этот вопрос решается при помощи аэробный и анаэробных бактерий.

Применение живых бактерии для канализационных накопителей и выгребных ям помогает избавиться от неприятного запаха и ускорить разложение отходов.

Содержание статьи:

Как работают биодобавки

Бактерии – это живые микроорганизмы

Бактерии доставляются в септик или выгребную яму. В теплой жидкой среде они быстро размножаются, образуя колонию. Выводят бактерии из почвенных организмов селекционным путем. Они помогают разложению органических отходов и некоторых неорганических (для неорганики добавляются ферменты).

Выпускаются в таблетках, капсулах, в жидком виде. Таблетки или капсулы можно смыть в унитаз, в выгребную яму препарат добавляется в жидком виде. Бактерии разводятся в теплой воде.

Виды микроогранизмов

  • Анаэробные
  • Аэробные
  • Биоактиваторы

Анаэробные бактерии для септиков

Как работают?

Организмы данного вида применяются для закрытых септиков, для продуктивной работы и полноценного существования им не требуется кислород.

Анаэробы не выводились искусственно, они существуют в природе.

Микроорганизмы прекрасно размножаются, создают колонии в болотах, влажном грунте, в илистых местах, глубоко в почве. Определенные виды перерабатывают останки животных и погибших растений, образуя перегной.

Бактерии производят очищение воды, разделяют минеральные вещества и газы, что и требуется для септиков.

Анаэробы перерабатывают сточные воды, ускоряют процесс разложения, очищают воду. При работе бактерий происходит выделение метана и повышение температуры содержимого септика. По причине выделяемого газа рекомендуют использовать микроорганизмы для резервуаров закрытого типа.

После продуктивной работы анаэробных организмов, часть веществ опускается на дно и образует перегной, другая часть поднимается наверх.

Внимание!

При контакте с кислородом анаэробы гибнут.
При отрицательных температурах работоспособность понижается, часть микроорганизмов погибает. Септики рекомендуют утеплять.

Для активной жизнедеятельности анаэробам требуются
  1. Бескислородная изолированная среда
  2. От +9 до + 37 градусов по Цельсию
  3. pH 6-8 единиц
  4. откачка твердых осадков
Распад органических веществ в септиках делится на два этапа

Происходит кислое брожение. Сопровождает процесс сильно неприятный запах. Брожение происходит очень медленно. Бактерии создают первичный ил, куски ила поднимаются наверх с газовыми пузырьками. Постепенно метан заполняет всю свободную площадь септика и вытесняет кислород. Так создается оптимальная среда для анаэробов.

Как только среда создана, начинается второй этап.

Щелочной распад – метановое брожение. Неприятный запах практически пропадает, ил приобретает черный цвет. Бактерии помогают разделить отходы жизнедеятельности на газ, жидкость и твердый осадок.

Плюсы

  • Требуется малое количество бактерий
  • Высокий уровень расщепления органических веществ
  • Отсутствует аэрация
  • Образующийся метан можно использовать

Минусы

  • При увеличении колонии образуется слишком много метана
  • Результат очистки 65-70%
  • Твердый осадок необходимо удалять
  • Осадок не пригоден для использования.

Ведущие производители

Водограй – основное преимущество малый твердый осадок

Атмосбто – препарат не требует предварительного запуска

Санэкс – главное достоинство перерабатывает неорганические вещества и жиры

Доктор Робик – в составе 6 штаммов бактерий, перерабатывает все виды органики, неорганику частично.

В течении первого месяца рекомендуется раз в неделю добавлять бактерии, чтобы повысить численность колонии.

Аэробные бактерии

Эти микроорганизмы продуктивно работают при наличии кислорода.

Ил что образуют аэробы можно применять в качестве удобрения. Бактерии при расщеплении органики выделяют углекислый газ. Отсутствие неприятного запаха гарантировано.

В случае использования аэробов для закрытого септика, устанавливается компрессор для подачи кислорода.

Биоактиваторы

Биоактиваторы содержат до десятков различных микроорганизмов.

Стоит учесть, что препарат есть универсальный и узкого направления.

Универсальный биоактиватор можно применять для любых видов септиков и выгребных ям.

Внимание!

При применении любых бактерий в канализацию запрещено утилизировать антибиотики и другие медицинские препараты, хлор и агрессивные химические вещества, это приведет к гибели микроорганизмов.

Как выбрать бактерии?

  1. Учитывать предназначение
  2. Для самодельных однокамерных септиков хорошо подходят аэробные бактерии или универсальные биоактиваторы
  3. Многокамерные септики с компрессором – аэробные бактерии.
  4. Для профилактики применять биоактиваторы
  5. Закрытые септики без компрессора – анаэробные и биоактиваторы
  6. Если септик долгое время не эксплуатировался, требуются специальные активаторы для запуска системы. Живые бактерии не подойдут.

Внимательно читайте рекомендации производителя на упаковке.

 

Рассмотрим что такое аэробные и анаэробные бактерии более подробно. Инструкция с фото и видео от ведущих специалистов.

Для тех людей, которые живут в загородном доме и не имеют средств и возможностей для обустройства централизованной системы канализации, предстоит решить ряд трудностей с водоотведением. Необходимо искать место, куда будут сбрасываться отходы жизнедеятельности человека.

Анаэробные бактерии

В основном люди пользуются услугами ассенизационной машины, что не очень дешево. Однако альтернативой выгребной ямы считается септик, который работает на основе микроорганизмов. Это современные биоферментные препараты. Они ускоряют процесс распада органических отходов. Сточные воды очищаются и без вреда сбрасываются в окружающую природу.

Суть метода очистки бытовых стоков

В любой системе очистки бытовых стоков в основу работы заложена система естественного распада отходов. Сложные вещества разлагаются простыми бактериями. Получается вода, углекислый газ, нитраты и прочие элементы. Для септиков применяются биологические бактерии. Это «сухая выжимка» из натуральных компонентов.

Если искусственным путем вводить в септик активные микроорганизмы, то можно регулировать процесс распада органических веществ. При протекании химических реакций практически не остается запаха.

Существует множество факторов, которые значительно влияют на поведение микроорганизмов в сточной системе:
  • Присутствие органических соединений;
  • Температурный режим от 4 до 60 градусов;
  • Подведение кислорода;
  • Уровень кислотности стоков;
  • Отсутствие токсичных веществ.
Препараты, которые изготовлены на основе натуральных бактерий, выполняют ряд задач:
  • Удаление жира и налета на стенах септика;
  • Растворение осадка, который залеживается на дне резервуара;
  • Удаление засоров;
  • Удаление запахов;
  • Отсутствие вреда для растений после слива воды;
  • Не загрязняют почву.

Септики делятся на аэробные и анаэробные. Все зависит от типа используемых микроорганизмов.

Аэробные бактерии

Аэробные бактерии — это микроорганизмы, для жизнедеятельности которых нужен свободный кислород. Такие бактерии широко применяются во многих производственных отраслях. Из них производят ферменты, органические кислоты, а также антибиотики на биологической основе.

Схема работы септика на аэробных бактериях

Для систем глубокой биологической очистки применяются анаэробные бактерии. В септик по средствам компрессора подается воздух, который вступает в реакцию с имеющимися стоками. В воздухе есть кислород. Благодаря ему аэробные бактерии начинают очень быстро размножаться.

В результате происходит окислительная реакция, в ходе которой выделяется углекислый газ и тепло. Полезные бактерии не выводятся с септика вместе с водой.

Они остаются на дне резервуара и на его стенах. Существует мелковорсистая ткань, которая называется текстильными щитами. На них также продолжают жить бактерии для дальнейшей работы.

Аэробные септики имеют ряд преимуществ:
  • Вода очищается с высокой степенью и не требует дальнейшей обработки.
  • Осадок, который остается на дне резервуара (ил) можно использовать в качестве удобрения на огороде или в саду.
  • Образуется небольшое количество ила.
  • При реакции не выделяется метан, соответственно нет неприятного запаха.
  • Септик часто очищается, что позволяет не собираться большому количеству ила.

Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии — это микроорганизмы, чья жизнедеятельность возможна даже при отсутствии в окружающей среде кислорода.

Схема работы септика на основе анаэробных бактерий

Когда сточные воды попадают в резервуар, они разжижаются. Их объем становится меньше. На дно выпадает некоторое количество осадка. Именно там и происходит взаимодействие анаэробных бактерий.

В процессе воздействия анаэробных микроорганизмов происходит биохимическая очистка сточных вод.

Однако отмечается, что такой метод очистки имеет ряд недостатков:
  • Стоки очищаются на 60 процентов в среднем. Это означает, что необходимо дополнительно очищать воду на фильтрационных полях;
  • В твердых осадках могут оставаться вещества, которые вредны для человека и окружающей среды;
  • При реакции выделяется метан, который создает неприятный запах;
  • Септик необходимо часто очищать, так как образуется большое количество ила.

Комбинированный способ очистки

Для большей степени очистки сточных вод используется комбинированный метод. Это означает, что можно использовать одновременно аэробные и анаэробные бактерии.

Первичная очистка проводится по средствам анаэробных бактерий. Аэробные бактерии завершают процесс очистки сточных вод.

Особенности выбора биопрепаратов

Для того чтобы выбрать тот или иной вид биопрепарата, необходимо знать, какая задача будет решаться. Сегодня на рынке можно встретить большое количество биологических препаратов, которые предназначены для очистки сточных вод в септиках. Стоит сразу сказать, что не нужно покупать препараты, на которых есть надписи: уникальный, особенный, последняя разработка и тому подобное. Это обман.

Препараты с анаэробными бактериями

Все бактерии — это живые микроорганизмы, и никто не изобрел еще новых, да и природа не породила новых видов. Когда покупается препарат, то предпочтение необходимо отдавать тем маркам, которые уже были ранее проверены. Только так можно получить максимальное количество эффекта при создании активных бактерий в септике. Наиболее распространенным препаратом является Доктор Робик.

Виды поставки

Бактерии продаются в сухом или жидком виде. Можно найти как таблетки, так и пластиковые банки с жидкостью объемом от 250 миллиграмм. Можно купить небольшую упаковку, в размере чайного пакета.

Рекомендуемые дозы

От объема септика зависит количество биологической добавки. Например, для одного кубического метра септика достаточно 250 грамм вещества. Можно купить отечественный препарат «Септи Трит». В его составе насчитывается 12 типов микроорганизмов. Препарат способен уничтожить до 80 процентов отходов в резервуаре. Запаха практически не остается. Уменьшается количество патогенных микробов.

Существует еще один очиститель для септиков, который называется «BIOFORCE Septic». На один кубический метр в септике необходимо 400 миллиграмм средства. Для поддержания активности препарата в септике необходимо каждый месяц добавлять по 100 грамм средства.

Биологический очиститель для септиков «Septic Comfort»продается в пакетиках по 12 грамм. На первые 4 дня необходимо загрузить 1 пакет. Этого количества достаточно на 4 кубических метра септика. Если септик имеет больший объем, то необходимо увеличить дозу до 2 пакетиков. Таким образом, на месяц используется 12 или 24 пакетика средства.

Стоимость биоактиваторов

От назначения препарата зависит его стоимость на рынке. Важную роль играет объем упаковки и степень эффективности.

Наименование Серия Вес (грамм) Цена (руб)
Septic 250 Базовая 250 450
Septic 500 Базовая 500 650
Septic Comfort Комфорт 672 (12 пакетов x 56) 1750

Использование биопрепаратов в зимнее время

Если необходимо законсервировать септик на зимнее время, например, после окончания дачного сезона, тогда стоит применять препараты, которые снижают свою активность в холодное время и увеличивают в теплое время года. Идеальным препаратом для таких целей будет «UNIBAC-Winter» (Россия).

Обязательные требования при использовании бактерий

Агрессивные среды, как хлор, стиральный порошок, фенол, щелочи губительно сказываются на аэробных и анаэробных средствах.

Вид поставки бактерий на блистере

Рекомендуется сократить использование ванн, туалета в течении суток после введения в септик биологических добавок.

Для того, чтобы септик работал эффективно, а также все микроорганизмы выполняли свои функции, необходимо регулярно добавлять биологические препараты в резервуар или прямо в систему канализации дома.

Один раз в три года необходимо чистить резервуар, в частности его стены от засорений и ила. После очистки резервуар нужно заполнять чистой водой.

Для нормальной работы фильтров необходимо промывать их один раз в полгода раствором марганцовки. Однако марганцовка может привести к уничтожению большого количества бактерий в септике. После очистки необходимо учитывать, что большой объем воды сразу может уничтожить популяцию микроорганизмов. Не стоит переливать септик.

Рекомендуется промывать дренажные трубы водой под давлением, чтобы не навредить химическими веществами бактериям. Можно сделать вывод о том, что лучше всего применять биологические добавки на основе натуральных компонентов. Так можно создать эффективную среду для переработки фекалий в системе канализации.

Прежде чем использовать какой-либо вид биологической добавки для септика на участке необходимо посоветоваться со специалистами. Стоит отметить, что правильно сооруженный септик может работать с большой степенью эффективности и без дополнительных добавок.

На сегодняшний день существует большое количество препаратов биологических добавок, которые позволяют не только ускорить процессы переработки органических отходов, но и способны провести очистку сооружения в целом.

Необходимо отдавать предпочтения только проверенным средствам, которые не нанесут вреда окружающей природе при применении. Важно соблюдать все инструкции по использованию той или иной добавки. В противном случае невозможно будет добиться положительного эффекта при использовании препарата.

На сегодняшний день на рынке существует большое количество средств, которые разнятся в цене и качестве. Лучше всего покупать только те, которые созданы на основе натуральных компонентов.

Для того чтобы провести нормальное обслуживание септика с использованием анаэробных и аэробных бактерий, необходимо обратиться к специалистам, которые помогут подобрать оптимальные средства для Вашего септика. Только профессионалы могут посоветовать самый лучший способ для борьбы с переработкой органических отходов.

Для того чтобы канализационная система функционировала без сбоев, необходимо бережно относиться к ее использованию. Нет необходимости сливать в канализационные стоки различные средства, которые могут нанести вред микроорганизмам, которые перерабатывают фекалии в септике. Нужно внимательно следить за тем, чтобы в канализацию не попадали посторонние предметы, типа тряпок и прочего мусора.

Важно помнить, что обслуживание септика может обойтись довольно дорого, если небрежно относиться к его использованию.

Анаэробные бактерии и организмы: что это такое

Организмы, которые способны получать энергию в условиях отсутствия кислорода, называются анаэробами. Причём к группе анаэробов относятся как микроорганизмы (простейшие и группа прокариотов), так и макроорганизмы, к которым можно отнести некоторые водоросли, грибы, животных и растения. В нашей статье мы подробно рассмотрим анаэробные бактерии, которые используются для очистки сточных вод в локальных очистных сооружениях. Поскольку наряду с ними в очистных сооружениях могут применяться аэробные микроорганизмы, мы проведём сравнение этих бактерий.

Классификация

Что такое анаэробы, мы разобрались. Теперь стоит понять, на какие виды они делятся. В микробиологии используется следующая таблица классификации анаэробов:

  • Факультативные микроорганизмы. Факультативно-анаэробными называют бактерии, которые могут менять свой метаболический путь, то есть способны менять дыхание с анаэробного на аэробное и наоборот. Можно утверждать, что они живут факультативно.
  • Капнеистические представители группы способны жить только в среде с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа.
  • Умеренно-строгие организмы могут выживать в среде с содержанием молекулярного кислорода. Однако тут они не способны размножаться. Макроаэрофилы могут и выживать, и размножаться в среде с пониженным парциальным давлением кислорода.
  • Аэротолерантные микроорганизмы отличаются тем, что они не могут жить факультативно, то есть не в состоянии переключаться с анаэробного дыхания на аэробное. Однако от группы факультативно-анаэробных микроорганизмов они отличаются тем, что не гибнут в среде с молекулярным кислородом. В эту группу входит большинство маслянокислых бактерий и некоторые виды молочнокислых микроорганизмов.
  • Облигатные бактерии быстро гибнут в среде с содержанием молекулярного кислорода. Они способны жить только в условиях полной изоляции от него. В эту группу входят инфузории, жгутиковые, некоторые виды бактерий и дрожжи.

Влияние кислорода на бактерии

Любая среда, содержащая кислород, агрессивно воздействует на органические формы жизни. Всё дело в том, что в процессе жизнедеятельности различных форм жизни или из-за влияния некоторых видов ионизирующего излучения образуются активные формы кислорода, которые отличаются большей токсичностью в сравнении с молекулярным веществом.

Главным определяющим фактором для выживания живого организма в условиях кислородной среды является наличие у него антиоксидантной функциональной системы, которая способна к элиминации. Обычно такие защитные функции обеспечиваются одним или сразу несколькими ферментами:

  • цитохром;
  • каталаза;
  • супероксиддисмутаза.

При этом некоторые анаэробные бактерии факультативного вида содержат только один вид фермента – цитохром. Аэробные микроорганизмы имеют целых три цитохрома, поэтому прекрасно себя чувствуют в условиях кислородной среды. А облигатные анаэробы вообще не содержат цитохром.

Рекомендуем к прочтению:

Однако некоторые анаэробные организмы могут воздействовать на окружающую их среду и создавать подходящий ей окислительно-восстановительный потенциал. Например, определённые микроорганизмы перед началом размножения снижают кислотность среды с показателя 25 до 1 или 5. Это позволяет им оградить себя особым барьером. А аэротолерантные анаэробные организмы, которые в процесс своей жизнедеятельности выделяют перекись водорода, могут повышать кислотность среды.

Важно: для обеспечения дополнительной антиоксидантной защиты, бактерии синтезируют или накапливают низкомолекулярные антиоксиданты, к которым относятся витамины группы А, Е и С, а также лимонная и другие виды кислот.

Как анаэробы получают энергию?

Анаэробные организмы могут получить энергию разными путями:

  1. Некоторые микроорганизмы получают энергию в процессе катаболизма различных соединений аминокислот, например, белков и пептидов, а также самих аминокислот. Как правило, такой процесс высвобождения энергии называется гниением. А саму среду, в энергообмене которой наблюдается много процессов катаболизма соединений аминокислот и самих аминокислот, называют гнилостной средой.
  2. Другие анаэробные бактерии способны расщеплять гексозы (глюкозу). При этом могут использоваться разные пути расщепления:
    • гликолиз. После него в среде происходят бродильные процессы;
    • окислительный путь;
    • реакции Энтнера-Дудорова, которые проходят в условиях маннановой, гексуроновой или глюконовой кислоты.

При этом только анаэробные представители могут использовать гликолиз. Он может делиться на несколько разновидностей брожения в зависимости от продуктов, которые образуются после реакции:

  • спиртовое брожение;
  • молочнокислое брожение;
  • вид энтеробактерий муравьиной кислоты;
  • маслянокислое брожение;
  • пропионовокислая реакция;
  • процессы с выделением молекулярного кислорода;
  • метановое брожение (используется в септиках).

Особенности анаэробов для септика

В анаэробных септиках используются микроорганизмы, которые способны производить переработку стоков без доступа кислорода. Как правило, в отсеке, где находятся анаэробы, значительно ускоряются процессы гниения сточных вод. В результате этого процесса твёрдые соединения выпадают на дно в виде осадка. При этом жидкая составляющая стоков качественно очищается от различных органических включений.

Во время жизнедеятельности этих бактерий образуется большое количество твёрдых соединений. Все они оседают на дне локального очистного сооружения, поэтому оно нуждается в регулярной очистке. Если очистку производить не своевременно, то эффективная и слаженная работа очистной установки может быть полностью нарушена и выведена из строя.

Рекомендуем к прочтению:

Внимание: осадок, добытый после очистки септика, не стоит использовать в качестве удобрения, поскольку в нём содержатся вредные микроорганизмы, способные нанести вред окружающей среде.

Поскольку анаэробные представители бактерий в процесс своей жизнедеятельности вырабатывают метан, очистные сооружения, которые работают с использованием этих организмов, должны укомплектовываться эффективной системой вентиляции. В противном случае неприятный запах способен испортить окружающий воздух.

Важно: эффективность очистки стоков с использованием анаэробов составляет только 60-70 %.

Недостатки использования анаэробов в септиках

Анаэробные представители бактерий, входящие в состав различных биопрепаратов для септиков, имеют следующие недостатки:

  1. Отходы, которые образуются после переработки бактериями сточных вод, не подходят для удобрения почвы из-за содержания в них вредных микроорганизмов.
  2. Поскольку в ходе жизнедеятельности анаэробов образуется большое количество плотного осадка, его удаление необходимо проводить регулярно. Для этого вам придётся вызывать ассенизаторов.
  3. Очистка стоков с использованием анаэробных бактерий происходит не полностью, а только максимум на 70 процентов.
  4. Очистное сооружение, функционирующее с использованием этих бактерий, может издавать очень неприятный запах, который обусловлен тем, что данные микроорганизмы выделяют метан в процессе жизнедеятельности.

Отличие анаэробов от аэробов

Главное отличие между аэробами и анаэробами состоит в том, что первые способны жить и размножаться в условиях с высоким содержанием кислорода. Поэтому такие септики обязательно укомплектовываются компрессором и аэратором для закачивания воздуха. Как правило, эти локальные очистные сооружения не издают такого неприятного запах.

В отличие от них анаэробные представители (как показывает таблица микробиологии, описанная выше) не нуждаются в кислороде. Более того некоторые их виды способны погибнуть при высоком содержании этого вещества. Поэтому такие септики не требуют закачивания воздуха. Для них важно лишь удаление образовавшегося метана.

Ещё одно отличие состоит в количестве образующегося осадка. В системах с аэробами количество осадка намного меньше, поэтому очистку сооружения можно проводить намного реже. Кроме этого, очистку септика можно выполнять без вызова ассенизаторов. Для удаления густого осадка из первой камеры можно взять обычный сачок, а чтобы откачать активный ил, образующийся в последней камере, достаточно использовать дренажный насос. Более того активный ил из очистного сооружения с использованием аэробов можно использовать для удобрения почвы.

Смотрите также