Bakterien existieren in einigen der unwirtlichsten Umgebungen, die für Menschen denkbar sind. Sauerstoff wird nicht von anaeroben Bakterien genutzt. Aerobe Bakterien verwenden Sauerstoff als endgültigen Elektronenakzeptor, um diesen Prozess zu vervollständigen. Im Fall von anaeroben Bakterien tötet Sauerstoff entweder die Bakterien oder ist einfach nicht nützlich für die Bakterien bei der Energieerzeugung. Anaerobe Bakterien verwenden andere Moleküle als Sauerstoff, um die Energieproduktion zu vervollständigen.
Phasen des Wachstums
Anaerobe Bakterienpopulationen, wie aerobe Bakterien, haben vier Wachstumsstufen. Bakterien beginnen in der Lag-Phase, wo sie sich in der neuen Umgebung befinden und Nährstoffe für das Wachstum aufnehmen. Während dieser Phase beginnen die Bakterien sich mit einer gegebenen Geschwindigkeit zu vermehren und die Population während einer bestimmten Zeit zu verdoppeln. In der stationären Phase werden die Nährstoffe von den wachsenden Bakterien aufgebraucht. Sie wachsen noch und führen mit der Zellteilung fort, aber in der stationären Phase stirbt eine gleiche Anzahl. Die Nährstoffverarmung ist in der Todphase vollständig, und die Bakterienpopulation beginnt mit einer exponentiellen Rate zu sterben.
Bedingungen in Menschen
Laut der University of Maryland Medical Center, das Vorhandensein von anaeroben Bakterien im Körper führen zu Erkrankungen wie Appendizitis, Divertikulitis und Darmperforation. Während ein großer Teil des menschlichen Körpers durch Blut mit Sauerstoff versorgt wird, kann in einigen Mikro-Umgebungen für einen kleinen oder längeren Zeitraum Sauerstoff fehlen. Anaerobe Bakterien werden durch Nahrung aufgenommen, die nicht vollständig verdaut oder im Magen abgebaut wurde.
Energie Produktion
Da sie keinen Sauerstoff benötigen, benötigen anaerobe Bakterien eine andere Möglichkeit, Energie für Zellprozesse zu erzeugen. Die Elektronentransportkette, die Adenosintriphosphat (ATP) produziert, benötigt einen abschließenden Elektronenakzeptor, um den Prozess zu vervollständigen. In aeroben Bakterien akzeptiert Sauerstoff die letzten Elektronen, um den Prozess anzutreiben. In anaeroben Bakterien können viele verschiedene Verbindungen Elektronen aufnehmen. Nitrat und Sulfat sind zwei der häufigsten Elektronenakzeptoren für anaerobe Bakterien. Anaerobe Bakterien können auch Fermentation verwenden, um Energie zu erzeugen, wobei organische Moleküle wie Zucker von den Bakterien verwendet werden.
Präsenz in Essen
Das Vorhandensein von anaeroben Bakterien in Lebensmitteln hängt von der Sauerstoffverfügbarkeit der Nahrung ab. Lebensmittel wie Honig, Marmeladen und Gelees, wo wenig oder kein Sauerstoff vorhanden ist, können anaerobe Bakterien beherbergen. Die Warnung davor, Kleinkindern Honig zu geben, ist eine häufige Warnung, da Clostridium botulinum, ein anaerobes Bakterium, Botulismus verursachen kann.
Präsenz in der Umwelt
Die mit Sauerstoff angereicherte Umgebung kann für anaerobe Bakterien wie feindliches Territorium aussehen, aber es existieren viele Mikroumgebungen, die es anaeroben Bakterien ermöglichen, in der Natur zu existieren. Anaerobier finden sich in Dreck, Seesediment, Bürstenhaufen und sogar tief im Ozean, wo wenig oder kein Sauerstoff vorhanden ist.
Arten von anaeroben Bakterien
Arten der Gattung Bacteroides benötigen die Abwesenheit von Sauerstoff und sind im Magen-Darm-Trakt vorhanden. Als opportunistische Krankheitserreger verursachen Mitglieder von Bacteroides normalerweise keine Infektion, können aber, wenn eine Person anderweitig immunsupprimiert ist. Ein anderer opportunistischer Erreger beim Menschen, Angehörige der Gattung Actinomyces, verursacht Abszesse im Magen-Darm-Trakt.
