호기성 박테리아 : 특성, 예, 문화, 질병 - 생물학 - 2025

호기성 박테리아는 그들의 대사에 필요한 산소를 특징 박테리아의 다양한 기이다. 이 박테리아는 산소를 사용하여 세포 호흡으로 알려진 과정을 통해 유기 화합물을 더 간단한 화합물로 분해합니다.

많은 전문가들은 이러한 유형의 박테리아의 출현이 광합성 과정의 직접적인 결과라고 주장합니다. 이로 인해 대기 중 산소 수준이 증가했으며 초기에는 많은 생명체에게 독성이있었습니다. 이 때문에 많은 유기체가 적응하고 산소를 사용하기 시작해야했습니다.

Mycobacterium tuberculosis, 호기성 박테리아. 출처 : 사진 제공 : Janice Carr 콘텐츠 제공자 (들) : CDC / Dr. Ray Butler; 제니스 카

호기성 박테리아 그룹에 포함되는 많은 종이 있습니다. 가장 대표적인 것은 Bacillus, Mycobacterium 및 Nocardia 속입니다. 마찬가지로, 이러한 박테리아의 대부분은 알려진 인간 병원균이며 심지어 사망을 유발할 수있는 병리를 유발합니다.

형질

호기성 박테리아의 주요 특징은 신진 대사 내에서 세포 호흡 과정을 수행하기 때문에 발달하기 위해서는 반드시 충분한 산소 가용성이있는 환경이 필요하다는 것입니다.

이 과정에서 그들은 산소를 사용하여 포도당과 같은 유기 화합물에서 이산화탄소와 물과 같은 단순한 화합물로 분자를 분해하여 ATP 형태의 에너지를 얻습니다.

마찬가지로,이 그룹을 구성하는 대부분의 종은 카탈라아제 효소를 합성하는 능력이 없으므로 과산화수소 분자를 물과 산소로 분리 할 수 ​​없습니다.

호기성 박테리아의 유형

일반적으로 호기성 박테리아는 발달하고 성장하기 위해 산소가 필요한 박테리아라고 이해됩니다. 그러나이 그룹의 박테리아에서이 화학 원소의 필요성은 모두에게 동일하지는 않습니다. 이러한 의미에서 호기성 박테리아에는 절대 호기성, 통성 혐기성 및 미세 호기성 박테리아가 있습니다.

호기성 박테리아 제거

그들은 반드시 산소를 필요로하는 박테리아입니다. 그들은 세포 호흡 과정을 수행하기 위해이 요소가 필요합니다.

통성 혐기성 박테리아

이들은 진화론 적 관점에서 볼 때 산소가 존재하는 환경과 산소가없는 환경에서 모두 생존 할 수 있기 때문에 특정 이점이있는 박테리아입니다.

이것은 세포 기계 내에 에너지를 얻을 수있는 혐기성 과정을 수행하는 데 필요한 요소가 있기 때문입니다. 산소가 없을 때 이러한 박테리아는 죽지 않고 다른 대사 과정을 수행합니다.

호기성 박테리아

이것은 매우 특별한 유형의 박테리아입니다. 그들은 산소를 주요 요소로 사용하여 세포 호흡 과정을 수행합니다. 그러나이 가스의 대기 농도 (약 21 %)는 이러한 박테리아에 독성이 있습니다.

호기성 박테리아 종

속의 박테리아

Bacillus 속은 막대 모양을 가지고 그람 양성인 것을 특징으로하는 매우 다양한 종으로 구성됩니다. 이 박테리아의 가장 뛰어난 특징 중 하나는 환경 조건이 적대적 일 때 세포에서 포자를 생성한다는 것입니다. 이들은 내성이 매우 뛰어나며 박테리아가 유해한 환경 조건에서 생존 할 수 있도록하기위한 것입니다.

이 속에는 엄격하게 호기성 인 박테리아가있는 반면 통성 호기성으로 간주되는 박테리아가 있습니다. Bacillus 속의 박테리아 종 중에서 우리는 Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis 및 Bacillus thuringiensis 등을 언급 할 수 있습니다.

새균

그것은 잠재적이고 명백한 병원성으로 인해 생물학적 무기로 사용되어 왔기 때문에 미생물학 세계에서 잘 알려져 있고 연구 된 박테리아입니다. 포자는 매우 독성이 강하며 흡입, 오염 된 음식 섭취 또는 열린 상처와의 접촉을 통해 호흡기를 통해 인체에 쉽게 침투합니다.

이미 몸에서 그것은 일반적으로 피부, 폐 또는 위장 일 수있는 탄저병의 이름으로 알려진 감염을 일으 킵니다.

바실러스 세레 우스

독소를 생성하는 것으로 잘 알려진 통성 호기성 박테리아입니다. 이러한 독소는 위장 수준에서 구토 증후군 및 설사 증후군과 같은 인간의 다양한 병리를 유발할 수 있습니다. 마찬가지로 눈과 같은 다른 기관에도 영향을 미쳐 각막염과 안 구내염을 유발할 수 있습니다.

바실러스 서브 틸리 스

아마도 Bacillus 속의 가장 많이 연구 된 종일 것입니다. 너무 많이 "유형 종"으로 간주됩니다. 다른 Bacillus 종과 마찬가지로 포자, 특히 박테리아 세포의 중심에서 발견되는 내생 포자를 생성합니다.

오염 된 음식으로 인해 매우 고립 된 중독 사례를 제외하고는 인간에게 무해한 박테리아입니다. 이 외에도 항진균 및 항생 물질의 합성과 산업 분야에서의 응용과 같은 광범위한 이점을 제공합니다.

노 카르 디아

그것은 간균 모양의 그람 양성 박테리아의 속입니다. 가장 뛰어난 특성 중에는 파급 효과가 있으며 그 중 많은 부분이 직각을 이룬다는 점을 언급 할 수 있습니다.

마찬가지로,이 박테리아는 잘 알려진 인간 병원체입니다. 특히 노 카르 디아 소행성과 노 카르 디아 브라 실리 엔시스의 두 종은 각각 폐 nocardiosis와 방선균 성 균종을 일으키는 것으로 충분히 연구되었습니다.

유산균

그들은 통성 호기성이며, 바실러스 모양을 가지고 있으며 포자를 생성하지 않는 그람 양성 박테리아입니다. 이 박테리아는 일반적으로 인간에게 무해하고 무해한 것으로 간주됩니다.

반대로, 그들은 그들이 제공하는 이점으로 유명합니다. 그 중에서 우리는 강조 할 수 있습니다. 비타민 B 처럼요

포도상 구균

이들은 포도 다발처럼 보이는 세포 덩어리를 형성하는 경향이있는 코코넛 모양 (둥근) 박테리아입니다. 이 속의 박테리아는 통성 호기성으로 간주되며 이는 산소의 존재와 부재 모두에서 발생할 수 있음을 의미합니다.

이 속의 많은 종은 알려진 인간 병원체입니다. 이 중에서 가장 독성이 강한 것은 황색 포도상 구균으로, 특정 독소를 생성합니다 : 헤 몰리 신, 장 독소, 독성 쇼크 증후군 독소, 박리 독소. 이러한 독소는 설사, 위 막성 대장염 및 화상 피부 증후군과 같은 질병을 유발합니다.

호기성 박테리아와 혐기성 박테리아의 차이점

혐기성 박테리아는 호기성 박테리아보다 오래 전에 지구에 나타났습니다. 이것은 지상 생명체의 첫 번째 시대에 산소가 대기의 중요한 부분이 아니 어서 그 당시 존재했던 생명체가 대사 과정에 산소를 사용하지 않았기 때문입니다.

나중에 지구상에서 생명이 진화하고 대기 가스의 수준이 안정화되면서 호기성 유기체가 나타나 에너지 생산 과정의 주요 요소로 산소를 사용하기 시작했습니다.

이제 두 유형의 박테리아의 주요 차이점은 호기성 박테리아가 다양한 세포 과정을 수행하기 위해 원소 산소가 필요하다는 것입니다. 가장 특징적인 것은 세포 호흡입니다. 이 과정을 통해 그들은 많은 양의 에너지를 얻습니다.

반면에 혐기성 박테리아는 어떤 공정에도 산소를 사용하지 않습니다. 이러한 박테리아 중 일부라도 산소는 매우 독성이 있습니다. 이로 인해 그들은 세포에 필요한 에너지를 얻기 위해 다른 과정을 수행합니다.

이러한 과정 중에는 탄수화물과 같은 특정 화합물을 분해하여 젖산과 같은 다른 유기 화합물을 얻는 발효가 있습니다.

이 두 종류의 박테리아 사이에서 언급 할 수있는 또 다른 차이점은 그들이 발견 될 수있는 서식지입니다. 혐기성 박테리아는 치아를 덮는 치석과 같이 산소가 거의없는 곳에서 종종 발견되는 반면, 호기성 박테리아는 토양과 같이 충분한 산소가있는 서식지에서 번성합니다.

호기성 박테리아 배양

호기성 박테리아의 배양이 실험실에서 수행 될 때 가장 먼저 염두에 두어야 할 것은 이러한 유형의 박테리아에는 적절한 양의 산소가 필요하다는 것입니다. 이러한 의미에서 동일한 대기 조건이 이상적이라고 알려져 있습니다. 그러나 추가 통기가 필요한 일부 박테리아가 있습니다.

이 경우 할 수있는 일은 플라스크 나 거품 멸균 공기를 매체를 통해 격렬하게 흔들어주는 것입니다. 재배가 상당히 광범위한 경우 권장되는 것은 대기에 대한 매체의 노출을 증가시키는 것입니다. 이것은 얕은 매체를 겹쳐서 수행됩니다.

황색 포도상 구균 배양. 출처 : Microrao

이제 호기성 세균에 사용되는 배양 배지의 구성과 관련하여 이는 배양중인 세균 종에 따라 달라집니다. 예를 들어, 황색 포도상 구균을 재배하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 배양 배지는 5 % blood agar, trypticase soy agar 및 BHI Brain Heart Infusion Broth입니다. 바실러스 박테리아는 또한 앞서 언급 한 배양 배지에서 성공적으로 배양됩니다.

BHI Brain Heart Infusion Broth는 호기성 박테리아의 배양을 위해 전 세계적으로 권장된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 그것의 구성은 다른 구성 요소들 사이에서 펩톤, 염화나트륨 및 포도당뿐만 아니라 송아지 뇌 주입 및 소 심장 주입을 포함합니다.

플레이트 카운팅 방법

플레이트 카운트는 특정 배양을 구성하는 대략적인 수의 박테리아에 도달하기 위해 실험실에서 수행되는 표준 절차입니다.

이 기술은 소위 집락 형성 단위의 수를 기반으로하며 대략적인 수의 박테리아를 얻을 수 있습니다. 아무리 작은 오류라도 결과에 큰 영향을 미칠 수 있으므로이 절차는 필요한 철저하고 엄격하게 수행되어야한다는 점을 강조하는 것이 중요합니다.

플레이트 카운트를 수행하는 데 적용 할 수있는 몇 가지 기술이 있습니다. 그중 두 가지를 여기서 설명합니다.

플레이트 붓기 기술

가장 먼저 할 일은 성장하려는 박테리아 유형에 적합한 배양 배지를 준비하는 것입니다. 나중에 깨끗하고 깨끗한 공간에 배양 물을 넣을 페트리 접시가 놓여 있습니다.

각 페트리 접시에 해당 희석액 1mL와 녹인 배양 배지 약 20mL를 추가해야합니다. 그런 다음 페트리 접시를 사용하여 6 번 오른쪽에서 왼쪽으로, 6 번 시계 방향, 6 번 시계 반대 방향, 6 번 뒤에서 앞으로 이동해야합니다. 마지막으로 배지가 굳어 질 것으로 예상됩니다.

페트리 접시는 적절한 온도 조건 (37 ° C)에서 24-48 시간 동안 배양됩니다. 이 시간이 지나면 개발 된 콜로니의 수를 계산해야합니다.

플레이트의 표면 확산 기술

이 기술을 사용하여 계수를 수행하려면 배양 배지가있는 페트리 접시를 테이블에 순서대로 배치하여 오류를 방지해야합니다. 다음으로, 각 희석액의 1mL를 각 캡슐에 접종합니다.

마찬가지로 유리 막대의 도움으로 접종 물을 배양 배지의 전체 표면에 균일하게 퍼뜨려 야합니다. 이것은 비틀기 동작을 통해 이루어져야합니다.

접종 물이 배양 배지에 흡수되면 배양 된 미생물에 따라 필요한 시간 동안 캡슐을 배양합니다. 마지막으로 선택한 플레이트에서 발생한 모든 콜로니를 계산해야합니다.

발생하는 질병

앞서 언급했듯이 호기성 박테리아 그룹을 구성하는 일부 속은 인간에게 질병을 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 각각의 증상과 치료법과 함께 이러한 질병 중 일부는 아래에 나열되어 있습니다.

Nocardiosis

Nocardiosis는 급성 또는 만성적으로 나타날 수있는 질병입니다. 연구 된 임상 사례에 따르면 대부분의 경우 폐렴 증상이 나타납니다. 그러나 때때로 호흡기를 감염시키기보다는 피부에 직접 영향을 주어 특징적인 병변을 유발할 수 있습니다.

폐 nocardiosis에서 보이는 증상은 다음과 같습니다.

• 고열
• 아무것도 완화되지 않는 만성 기침
• 호흡 곤란
• 일반적인 불편 함

반면에 Nocardia 속의 박테리아가 피부를 침범하면 방선균 종이라고 알려진 것이 발생할 수 있습니다. 이것은 매우 드문 만성 육아 종성 유형의 감염이며 일반적으로 면역 체계가 저하 된 사람들에게서 발생합니다. 증상은 다음과 같습니다.

• 발열
• 피 묻은 물질이 빠져 나갈 수있는 중앙 농포를 나타내는 결절성 병변입니다.
• 피부 또는 피하 농양.
• 일반적인 불쾌감

탄저병

이것은 Basillus anthracis 박테리아에 의한 감염에 주어진 이름입니다. 이것은 상기 박테리아의 포자와 인간의 직접적인 접촉에 의해 발생합니다. 탄저병은 폐와 피부에 영향을 미칠 수 있습니다. 폐는 90 % 이상의 사망률로 가장 위험합니다.

몇 년 전이 박테리아는 포자를 포함하는 봉투가 보내 졌기 때문에 유명 해졌고, 포자를받은 사람들에게 큰 영향을 미쳐 죽음을 초래했습니다.

처음에는 폐의 탄저병 증상이 감기 증상과 비슷하지만 시간이 지남에 따라 더 타협 된 임상상으로 발전합니다.

• 지속적인 발열
• 호흡 곤란
• 심박수 증가.

결국 환자가 악화되고 패 혈성 쇼크가 발생하며 그 후 대부분의 경우 환자가 사망합니다.

피부 탄저병과 관련하여 첫 번째 징후는 모기에 물린 것과 유사한 병변으로 만성화되고 괴사 성 딱지로 진화합니다.

체온 상승과 전반적인 불쾌감도 있습니다. 이 임상상은 종종 호의적으로 해결되어 흉터 만 남습니다. 그러나 균혈증을 유발할 수 있으므로 부주의하게하는 것은 현명하지 않습니다.

결핵

호흡기에 영향을 미치는 병리학으로 엄격한 호기성 세균 인 Mycobacterium tuberculosis에 의해 발생합니다. 박테리아는 질병으로 고통받는 사람들의 분비물, 특히 기침을 할 때 배출하는 분비물에서 발견됩니다. 이러한 분비물과의 접촉이 가장 일반적인 감염 경로입니다.

결핵의 증상은 다음과 같습니다.

• 피 묻은 가래로 지속적인 기침
• 발열
• 일반적인 불편 함
• 가슴 통증, 특히 기침과 호흡시
• 밤에 땀을 많이 흘린다.

나병

Mycobacterium 속의 다른 세균 인 Mycobacterium leprae에 의해 발생하는 잘 알려진 질병입니다. 이것은 수세기 동안 재앙이었던 질병입니다. 그 질병으로 고통받는 사람들은 사회에서 처형 당하고 떨어져 살도록 강요 받았기 때문입니다.

나병의 가장 흔한 증상은 다음과 같습니다.

• 피부의 밝은 색 병변
• 피부의 융기 또는 결절
• 특정 부위의 감각 상실
• 피부 비후

시간이 지남에 따라 임상상이 악화되어 개인이 상지와하지의 기능을 잃게되며, 피부 병변으로 인한 기형, 피부에 지속적인 타는듯한 느낌과 같은 피부 수준의 불편 함이 생깁니다.

참고 문헌

1. Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. 및 Velásquez, O. (2009) 식품의 미생물 학적 분석을위한 기법. UNAM 멕시코 2 판.
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. 및 Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw와 Hill. 27 판
3. Dorronsoro, I. and Torroba L. Microbiology of Tuberculosis. (2007). Navarra Health System 연대기. 30 (2).
4. González, P. 및 Cona, E. (2006). Nocardia 소행성. 칠레 감염 학 저널. 2. 3. 4).
5. Hernández, P., Mayorga, J. 및 Pérez, E. (2010). Nocardia brasiliensis로 인한 방선균 종. 소아과 연대기. 73 (4). 159-228
6. Ryan, K. 및 Ray, C. (2004). Sherris Medical Microbiology. Mc Graw Hill. 4 판.