BATTERI ANAEROBICI FACOLTATIVI: CARATTERISTICHE ED ESEMPI - BIOLOGIA - 2025

I batteri anaerobici facoltativi sono batteri capaci di vivere sia in presenza che in assenza di ossigeno. L'ossigeno è un composto altamente reattivo ed essenziale per molti batteri e per la maggior parte degli organismi viventi, tuttavia questo elemento è letale per alcune specie di batteri.

Tra i batteri anaerobici facoltativi ci sono specie di importanza industriale e commerciale, sia nell'industria alimentare, farmaceutica o cosmetica, tra le altre. Altre specie, invece, sono in grado di produrre malattie letali per l'uomo.

Batteri anaerobici facoltativi Salmonella enteritidis. Tratto e modificato da: US Department of Agriculture.

caratteristiche

La caratteristica principale dei batteri anaerobici facoltativi è che possono utilizzare l'ossigeno nei loro processi metabolici, ma possono anche utilizzare la respirazione anaerobica o il metabolismo fermentativo in assenza di ossigeno.

Un'altra caratteristica, legata al processo metabolico, è che i batteri facoltativi mancano dell'enzima superossido dismutasi. Questo enzima è caratteristico dei batteri aerobici stretti. La funzione dell'enzima è la scomposizione del superossido (O ₂ ^- ), un prodotto intermedio del metabolismo aerobico.

Metabolismo energetico

Tutti gli esseri viventi devono ottenere energia per i loro processi vitali; Questa energia è ottenuta dal cibo, sintetizzato da loro stessi (autotrofi) o precedentemente elaborato e / o trasformato (eterotrofi).

L'energia contenuta nel cibo viene utilizzata (parzialmente) per la sintesi dell'ATP attraverso una serie di reazioni chimiche che fanno parte del metabolismo. Per fare ciò, devono rompere i legami chimici all'interno delle molecole che compongono il cibo.

La rottura di questi legami provoca il rilascio di elettroni o atomi di idrogeno che devono essere accettati da altri composti. Se l'accettore finale di elettroni, o idrogeno, è un composto organico, la reazione è nota come fermentazione, d'altra parte, se l'accettore finale è un composto inorganico, allora si parla di respirazione.

Durante la respirazione, l'accettore finale più comune per gli elettroni è l'ossigeno; si chiama respirazione aerobica. Tuttavia, in assenza di ossigeno, alcuni organismi, come alcuni batteri, possono impiegare composti inorganici diversi dall'ossigeno come accettori di elettroni finali, con la respirazione anaerobica.

Tipi di batteri in base alla loro dipendenza dall'ossigeno

I batteri possono essere classificati a seconda che utilizzino o meno l'ossigeno nel loro metabolismo come segue:

Aerobica

Usano l'ossigeno come accettore finale di elettroni nei processi metabolici. Pertanto sono in grado di crescere e prosperare in presenza di ossigeno. Infine, le specie aerobiche rigorose non possono sopravvivere in condizioni anossiche.

microaerofili

Sono un gruppo di batteri che, pur richiedendo ossigeno, può prosperare solo in ambienti in cui le concentrazioni di questo elemento sono inferiori (meno del 10%) rispetto alla normale concentrazione nell'aria (20%).

anaerobica

Specie che non utilizzano l'ossigeno nelle loro reazioni metaboliche. Per alcune specie anaerobiche, l'ossigeno è un elemento tossico, essendo per loro letale, anche a concentrazioni molto basse. Tuttavia, alcune specie possono tollerarlo e anche eventualmente usarlo; pertanto, i batteri anaerobici possono essere suddivisi in:

Aerotolentes

Non sono in grado di utilizzare l'ossigeno nel loro metabolismo, ma questo non è letale, quindi possono vivere in ambienti con normali concentrazioni di ossigeno.

Opzionale

Batteri che possono utilizzare l'ossigeno come accettore finale di elettroni durante il loro metabolismo energetico, ma in assenza di questo elemento possono sopravvivere utilizzando altre vie metaboliche.

applicazioni

Alcuni dei batteri anaerobici facoltativi sono di grande importanza dal punto di vista industriale. Questo gruppo comprende, ad esempio, i batteri utilizzati per ottenere bevande alcoliche fermentate, come vino o birra.

Sono anche utilizzati nell'industria alimentare per ottenere cibi fermentati come formaggio, yogurt, tra gli altri. Alcune specie vengono utilizzate anche per produrre probiotici.

Malattie

Tra i batteri anaerobici facoltativi ci sono diverse specie in grado di provocare malattie di diversa rilevanza clinica, che vanno dalla diarrea autolimitata a malattie mortali, comprese molte delle malattie nosocomiali.

Queste malattie includono, ad esempio, diarrea batterica, infezioni del tratto urinario, endocardite, meningite, peritonite, polmonite e setticemia. Alcune di queste malattie sono difficili da trattare a causa della resistenza dei batteri ai farmaci.

Esempi di specie rappresentative

Escherichia coli

È un membro del gruppo degli Enterobatteri, che normalmente si trovano nel tratto gastrointestinale degli esseri umani. Tra le caratteristiche di questa specie c'è il fatto che è in grado di fermentare il lattosio e degradare il triptofano, ma non può crescere in terreni con citrato come unica fonte di carbonio.

Sebbene faccia parte della flora intestinale, questo batterio è in grado di provocare malattie nell'uomo, come diarrea, infezioni del tratto urinario e meningite.

Salmonella enteritidis

È un'altra specie di Enterobacteriaceae, come l'E. Coli, ma a differenza di questa non è in grado di fermentare il lattosio, ma può sopravvivere in colture con citrato come unica fonte di carbonio. Può vivere nel tratto gastrointestinale di un'ampia varietà di specie di vertebrati, comprese alcune a sangue freddo.

Questa specie, insieme ad altre specie del genere, sono responsabili della gastroenterite.

Lactococcus lactis

Batteri appartenenti al gruppo dei lactobacillus, di forme variabili. Può crescere solitario, in coppia o in forma di catena. L'industria utilizza questa specie nella produzione di alimenti come yogurt, formaggio, crauti, tra gli altri.

Viene anche usato come probiotico ed è generalmente riconosciuto come sicuro (GRAS) dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti (FDA), tuttavia, può essere responsabile di malattie nosocomiali, come l'endocardite.

Lactobacillus rhamnosus

È un altro rappresentante del gruppo dei lattobacilli, come il Lactococcus lactis. È un bacillo non mobile, incapace di produrre spore che possono crescere singolarmente o in colonie a catena corta. Può essere anaerobico facoltativo o microaerobico.

Come L. lactis, è utilizzato nell'industria alimentare e come probiotico. È anche correlato a malattie nosocomiali, tra cui batteriemia, meningite e peritonite

Haemophilus influenzae

Bacillo piccolo, non mobile, ma soprattutto necessita di emocomponenti per il suo sviluppo. È una delle principali cause di malattie come infezioni dell'orecchio e delle vie respiratorie, meningitite ed epiglottite.

Morganella morgani

Batteri a forma di bastoncello che vivono come commensali nel tratto digerente degli esseri umani e di altri vertebrati. Nonostante sia un membro tradizionale della flora intestinale di organismi sani, può essere un agente infettivo opportunistico in organismi malati o quando infettano ferite.

Tra le malattie associate a questo batterio ci sono diarrea, infezioni del tratto urinario, setticemia, batteriemia, polmonite, empiema, infezioni chirurgiche, tra gli altri. Questo batterio sviluppa resistenza ai farmaci.

Cultura su agar sangue del batterio anaerobico facoltativo Morganella morganii. Tratto e modificato da: Bacteria in Photos.

Riferimenti

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