厌氧细菌：特征，类型，种类，培养 - 生物学 - 2025

在厌氧细菌是那些没有在其代谢过程中使用的氧气。实际上，这些细菌中的许多对它有毒，因此无法在存在该元素的环境中生存。

发酵是由这种细菌进行的代谢过程之一，目前已被广泛研究。该方法在工业水平上具有大量应用，涉及酒精饮料，酸奶和醋等产品的生产。

拟杆菌，一种厌氧细菌。资料来源：美国政府

同样，这些细菌中的许多细菌在人体中都有其自然栖息地，主要在胃肠道中发现。其中一些是无害的，但其他一些会导致人体内多种疾病，其中许多可能导致死亡。

特点

厌氧细菌是地球上最早出现的生物之一。重要的是，几千年前，当第一生命形式开始出现时，大气中的氧气水平确实很低。因此，最早出现的生物体具有其他细胞机制来获取能量。

实际上，对于许多组成厌氧细菌的物种，氧气是剧毒的。这就是为什么在没有氧气的栖息地中发现一些细菌的原因。

同样，有厌氧细菌可以在非常少量的氧气存在下维持生命，因此它们可以位于多种环境中。这些细菌中的某些细菌是正常人类菌群的一部分，尤其是在口腔和胃肠道的水平。

另一方面，这些细菌进行发酵。这是分解代谢过程，通过该过程，有机化合物在无氧条件下被降解为简单的化合物。它主要由厌氧细菌进行。

同样，没有单一类型的发酵。根据获得的产物，有几种类型，例如乙酸，乳酸和酒精发酵。

在这些细菌中，各种酶系统在没有氧气的情况下都能完美发挥功能。这是因为它们使用诸如富马酸盐，硝酸盐或硫酸盐之类的其他化合物作为电子受体。

值得一提的是，许多厌氧细菌都构成人类病原体。在最著名和研究最多的物种中，可以提到卟啉单胞菌属，梭菌属和普氏杆菌属的种。

厌氧菌的种类

许多厌氧细菌无法抵抗存在氧气的环境，因为这对它们有毒。但是，尽管不使用氧气，但仍有一些可以在这种气体浓度不同的环境中生存。

考虑到这一点，厌氧细菌可分为三种类型：专性厌氧，好氧和兼性厌氧。

厌氧菌

它们也被称为严格的厌氧细菌。他们是那些不使用氧气进行任何新陈代谢过程的人。您对这种气体的承受能力是可变的。据此，专性厌氧菌可分为：

-严格：仅允许氧气浓度低于0.5％。

-中度：他们可以忍受2至8％的氧气浓度。

耐气厌氧菌

这些细菌虽然不使用氧气来进行任何细胞过程，但可以生活在存在氧气的栖息地中。这种细菌的一个典型例子是痤疮丙酸杆菌，它引起许多痤疮病例。

兼性厌氧菌

兼性厌氧细菌在其代谢过程中不使用氧气，但是它们可以生存在氧气中，因为它对它们无毒。它们主要进行发酵过程以获得所需的能量。在最着名的兼性厌氧细菌中，有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。

厌氧菌种

为了促进厌氧细菌的研究，可以根据它们的形状和染色将其分组：革兰氏阴性球菌，革兰氏阳性球菌，革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌。

-革兰氏阴性可可

在这一类中有几个属，例如Veillonella和Megasphaera。

Veillonella

这是革兰氏阴性细菌的一种，以其发酵潜能而闻名。这些细菌通过称为甲基丙二酰-CoA途径的代谢途径将乳酸发酵为乙酸盐和丙酸盐。

同样，它们是人体某些部位（如口腔和胃肠道）微生物群系的组成部分。

-革兰氏阳性可可

它们是圆形细菌，当用克颜料染色时，会呈现出特征性的紫色。

厌氧球菌

发现该属细菌构成人体细菌菌群的一部分。但是，这可能是某些病理过程的原因。该细菌已从白带，卵巢脓肿和某些慢性伤口中分离出来。

同样，在不同的临床案例研究中，已经确定该属的种可以在泌尿道以及血液中引起广泛的感染。

肽链球菌

它是细菌的一种，经常引起人类病理的发展。另外，它们是身体某些粘膜的微生物群的一部分，例如口咽和泌尿生殖道。

-革兰氏阴性杆菌

它们是具有细长杆状形状的细菌，其特征是在进行革兰氏染色过程时获得紫红色。这组厌氧细菌涵盖多个属。

小球藻

它是细菌的一种，经常被发现是口腔，胃肠道和阴道腔细菌菌群的组成部分。尽管如此，当正常的身体状况发生变化时，这些细菌也会不受控制地扩散。

发生这种情况时，普氏杆菌会导致某些感染的发生，最常见的是在牙周粘膜水平上发生的那些感染。它们也已从类风湿关节炎患者中分离出来。

-革兰氏阳性菌

这组细菌包括杆状细菌，它们的细胞壁上有一层厚厚的肽聚糖，保留了革兰氏染料颗粒，使其呈紫色。该组包括引起人类各种疾病和病理的各种各样的物种。

肉毒梭菌

它是一种革兰氏阳性细菌，其特征是产生孢子，这些孢子构成了人类的传染原。同样，这种细菌合成并释放某些毒素，其主要功能是使肌肉麻痹。

在这种细菌产生的疾病中，我们可以提及会影响胃肠道的食物肉毒杆菌中毒和影响幼儿并由孢子直接摄入引起的婴儿肉毒杆菌中毒。

破伤风梭菌

这种细菌在医学领域是众所周知的，并且已经成为其在体内产生的作用的众多研究的主题。像梭状芽胞杆菌属的其他细菌一样，这种细菌会产生内生孢子，这些内生菌对环境成分具有很高的抵抗力。

破伤风梭菌。来源：内容提供商：CDC

同样，这种细菌在人类中引起一种称为破伤风的病理。这种疾病是由孢子进入人体引起的，这些孢子发芽并开始合成和释放该物种的毒素。

发生这种情况时，孢子会干扰神经冲动的传递，使肌肉痛苦地痉挛。

与需氧菌的区别

厌氧细菌和需氧细菌之间的主要区别在于氧气的使用以及在有或没有这种元素时的发展能力。

从这个意义上讲，厌氧细菌在其内部能量产生过程中均不使用氧气。相反，好氧细菌在细胞呼吸过程中确实将其用作电子受体，通过它们可降解有机化合物（如葡萄糖）的分子，从而获得大量能量。

同样，有些厌氧细菌除了在其各种过程中不使用氧气外，还不能处于富含氧气的环境中，因为这种元素对它们有剧毒。他们进行细胞发酵而不是细胞呼吸。

两种细胞之间的另一个显着差异与它们的栖息地有关。好氧细菌存在于广泛存在氧气的环境中，而无液细菌则在完全没有氧气或氧气浓度非常低的环境中生存。

厌氧菌培养

厌氧细菌的培养是必须遵循所有必要预防措施以免出错的过程。在此重要的是要记住，某些厌氧细菌不能与氧气接触，因为这可能对它们有毒。

在实验室进行培养时要考虑的要素之一是应使用的培养基。每组细菌都有特定的要求。

文化传媒

目前，有许多培养基可用于播种任何类型的细菌。在厌氧细菌的特定情况下，培养基需要添加还原剂，例如巯基乙酸盐或半胱氨酸。

同样，为了优化预期获得的结果，可以添加氧化还原指示剂，该指示剂表明可能存在氧气，例如刃天青。

用于播种厌氧细菌的最广泛使用和推荐的培养基是：

-需氧的血琼脂：除其他外，还包含肉提取物，酵母提取物，NaCl，葡萄糖和蛋白p等。

-巧克力琼脂：它不广泛用于培养厌氧细菌。但是，由于其组成部分，可以使它们在那里生长。

-带有血液的乙基苯乙醇琼脂：这种培养基被广泛用于正确分离厌氧细菌。

-含大肠杆菌素和萘啶酸的哥伦比亚琼脂。

-巯基乙酸盐：通常富含L-胱氨酸，血红素和维生素K。

-KVLB琼脂（卡那霉素，万古霉素，清漆血）：专门用于革兰氏阴性杆菌。

处理

一旦选择了要使用的培养基，根据要培养的细菌，即可开始操作。从这个意义上讲，必须创造一个完全无氧的环境，其中没有氧气。为此，可以遵循两个过程：

-氢氧化钠-焦油酸方法：该方法基于通过化学反应获得催化剂的厌氧环境，所述化学反应使用还原剂而不是还原剂。这是一个微妙的，潜在的危险过程。

-厌氧烧瓶的使用：这种烧瓶对于厌氧生物的培养非常有用。但是，它仅与可以与少量氧气轻微接触的生物一起使用。

同样，必须产生一种真空才能进行耕种。这可以通过几种方式完成：用其他气体置换氧气，通过化学或生物方法吸收氧气或使用还原剂。

产气荚膜梭菌的培养。来源：图片来源：内容提供者：CDC / Dr. 斯图尔特·斯塔尔

一旦执行了这些步骤，就进行接种以孵育培养物，并等待合理的时间来研究获得的菌落。等待时间将取决于所种植的物种。

有快速生长的物种（18-24小时），例如产气荚膜梭状芽胞杆菌，还有其他生长缓慢的物种（5-7天），例如丙酸杆菌。

板计数方法

这些方法用于找出在培养物中发现的大约微生物数量。对于厌氧菌，有几种技术可以计数。

但是，由于许多细菌由于有毒而不能直接与氧气接触，因此在实践这些技术时必须格外小心。

从这个意义上讲，这里将描述两种方法：最可能的数量（对于严格的有氧运动）和菌斑传播方法（对于兼性和微需氧厌氧菌）。

最可能的数字方法

该技术基于确定样品中是否存在微生物。这是在连续解决方案的复制中完成的。该方法的原理是可以发育单个活细胞，从而产生浑浊的培养物。

为了进行此过程，有必要对培养样品进行一系列的系列溶解。为此，重要的是使用具有营养要求的液体培养基。完成此操作后，将孵育试管，同时等待微生物生长。

经过一段合理的时间后，接种了一种或多种细菌细胞的试管将显得混浊。

随着对其中溶解因子增加的试管的研究，它们变得越来越少浑浊，因为它们包含的细菌细胞越来越少。直到达到不再存在任何微生物或只有一种微生物的程度时，情况才如此。

最后，人口密度估计值是从串行解决方案中的发生模式以及为此目的设计的标准概率表中获得的。

制版方法

这是一个相当简单的方法。首先，应有条理地安排几种带有培养基的培养皿。随后，将1mL溶液接种到每个胶囊中。重要的是要注意溶液含有要计数的微生物。

然后，借助于玻璃棒，将接种物均匀地铺展在培养基的整个表面上。

最后，将培养皿在每种微生物所需的时间条件下孵育。最后，对已经产生的菌落进行计数。

引起的疾病

许多厌氧细菌是人类已知的病原体，会导致疾病和病理，甚至危及个体的生命。

口腔水平的感染

口腔是许多厌氧细菌的理想环境，厌氧细菌在其中扩散并产生某些病理，例如牙周炎，坏死性牙龈炎和脓肿等。

这些感染大多数表现为疼痛，粘膜损伤和脓脓肿，从而导致体温升高。

在致病细菌中，牙龈卟啉单胞菌是这些病变中最常见的一种。

肠道感染

这类细菌的感染途径之一是通过摄入，无论是孢子（对于孢子形成的细菌）还是被污染的食物和水。

在这些情况下，细菌会固定在肠道上并开始对肠道粘膜造成损害，并引发以下症状：发烧，腹痛，便液，腹胀，恶心和全身不适。

可以产生这种临床症状的厌氧细菌包括艰难梭菌和大肠杆菌。

皮肤感染

这些细菌中的一些在接触开放性伤口时会感染它。如果发生这种情况，可能会导致严重的皮肤感染，例如坏疽性气体坏疽，其病原体是产气荚膜梭状芽胞杆菌。

气性坏疽的症状包括：充满血性液体的水疱，皮下气肿，剧烈疼痛和高烧等。

由皮肤上的厌氧细菌引起的另一种病理是坏死性筋膜炎，其中感染扩散到皮肤组织之外，甚至影响到围绕肌肉的筋膜。

症状包括急性疼痛，严重的红斑，水泡以及最常见的坏疽。这种病理的病原体是金黄色葡萄球菌。

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