[科普中國]-厭氧生物

基本內(nèi)容

厭氧菌是正常菌群的主要組成部分，廣泛存在于人體皮膚和腔道的深部黏膜表面，它可引起人體任何組織和器官的感染。在組織缺血、壞死，或者需氧菌感染的情況下，導(dǎo)致局部組織的氧濃度降低，即發(fā)生厭氧菌感染。其引起病癥如氣性壞疽、破傷風(fēng)、肉毒中毒等。按其對氧的耐受程度的不同，可分為專性厭氧菌、微需氧厭氧菌和兼性厭氧菌。1

專性厭氧生物當(dāng)暴露于有氧氣的環(huán)境之下，有些厭氧生物會死亡。這種生物稱為“專性厭氧生物”，它們是以發(fā)酵或無氧呼吸生存。在有氧的環(huán)境下，專性厭氧生物會出現(xiàn)缺乏超氧化物歧化酶及過氧化氫酶的情況，這些酶是可以幫助移走在專性厭氧生物細(xì)胞內(nèi)的致命的超氧化物。

雙歧桿菌是一種革蘭氏陽性的專性厭氧菌，具有革蘭氏陽性菌的典型生物學(xué)特征。雙歧桿菌是人和動物腸道內(nèi)最重要的生理性細(xì)菌之一，它與其他生理性細(xì)菌成員構(gòu)成了微生物群落，并與宿主構(gòu)成一個微生態(tài)系統(tǒng)，它具有維持腸道微生態(tài)平衡、營養(yǎng)與促機(jī)體生長作用、免疫增強(qiáng)、抗衰老作用、防治高血壓和動脈硬化、抗腫瘤作用等。2

兼性厭氧生物兼性厭氧生物是可以在有氧的環(huán)境中，利用當(dāng)中的氧氣進(jìn)行有氧呼吸。但當(dāng)在沒有氧氣的環(huán)境下，它們部份會進(jìn)行發(fā)酵，而部份則進(jìn)行無氧呼吸。影響作用轉(zhuǎn)換的條件是氧氣及可發(fā)酵物質(zhì)的濃度。例如當(dāng)有可發(fā)酵的糖給予啤酒酵母時，它的可觀察氧氣消耗會立即停止，這稱為“巴斯德變異”。這是由于對比所產(chǎn)生的能量，用作呼吸作用而消耗的能量很多而不值得進(jìn)行；直至當(dāng)可發(fā)酵的物質(zhì)出現(xiàn)，縱然從發(fā)酵所產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)低于呼吸所產(chǎn)生的能量，啤酒酵母仍會選擇進(jìn)行發(fā)酵。這種由呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)酵的過程相比逆向的過程為快，因為它已習(xí)慣透過發(fā)酵生長，線粒體需要時間來起動所致。

兼性厭氧細(xì)菌的例子有葡萄球菌屬、棒狀桿菌屬、李斯特菌屬等，而真菌中的酵母也是兼性厭氧的。

耐氧厭氧生物耐氧厭氧生物可以在有氧氣的環(huán)境下生存，但它們不會使用氧氣作為最終電子接受者，所有的耐氧厭氧生物都是進(jìn)行發(fā)酵的。

厭氧生物中，有些能在有氧條件下生存（稱為耐氧生物），有些卻不能生存（稱為專性厭氧生物），細(xì)胞產(chǎn)生的O2-會對細(xì)胞造成傷害，耐氧生物具有SOD（超氧化合物歧化酶），可催化反應(yīng)“2O2-+2H+=H2O2+O2”進(jìn)行，而H2O2被過氧化氫酶或過氧化物酶轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O，解除了O2-對機(jī)體的傷害；而專性厭氧生物無SOD，是否具有SOD是厭氧生物對氧氣的耐受性不一樣的主要原因。3