通性嫌気性菌：特性と例 - 生物学 - 2025

通性嫌気性細菌は、酸素の存在下および非存在下の両方の下で暮らすことのできる細菌です。酸素は非常に反応性の高い化合物であり、多くのバクテリアやほとんどの生物にとって不可欠ですが、この元素はいくつかの種のバクテリアにとって致命的です。

通性嫌気性細菌の中には、食品、製薬、化粧品産業など、産業および商業的に重要な種があります。逆に、他の種は人間に致命的な病気を引き起こすことができます。

通性嫌気性菌Salmonella enteritidis。撮影および編集者：米国農務省。

特徴

通性嫌気性細菌の主な特徴は、代謝過程で酸素を使用できることですが、酸素がない場合でも嫌気性呼吸または発酵代謝を使用できます。

代謝プロセスに関連する別の特徴は、通性細菌が酵素スーパーオキシドジスムターゼを欠いていることです。この酵素は、厳密な好気性細菌の特徴です。酵素の機能は、スーパーオキシド（Oの内訳である₂ ^- 、好気性代謝の中間生成物）。

エネルギー代謝

すべての生物は、その重要なプロセスのためにエネルギーを得なければなりません。このエネルギーは、それらが単独で合成されるか（独立栄養生物）、以前に準備および/または処理されたもの（従属栄養生物）であっても、食品から得られます。

食品に含まれるエネルギーは、代謝の一部である一連の化学反応によるATPの合成に（部分的に）使用されます。これを行うには、食品を構成する分子内の化学結合を切断する必要があります。

これらの結合の切断は、他の化合物によって受け入れられなければならない電子または水素原子の放出を引き起こします。電子または水素の最終受容体が有機化合物である場合、反応は発酵として知られています。一方、最終受容体が無機化合物である場合、呼吸について説明します。

呼吸中、電子の最も一般的な最終受容体は酸素です。有酸素呼吸と呼ばれます。ただし、酸素がない場合、一部の細菌などの一部の生物は、酸素以外の無機化合物を最終的な電子受容体として使用でき、嫌気性呼吸が発生します。

酸素への依存度に応じた細菌の種類

細菌は、代謝に酸素を使用するかどうかによって次のように分類できます。

エアロビクス

彼らは、代謝過程における最終的な電子受容体として酸素を使用しています。したがって、彼らは酸素の存在下で成長し、繁栄することができます。最後に、厳密な好気性の種は無酸素状態では生存できません。

微好気性

それらは、酸素を必要とするにもかかわらず、この元素の濃度が空気中の通常の濃度（20％）よりも低い（10％未満）環境でのみ繁殖できる細菌のグループです。

嫌気性

代謝反応に酸素を使用しない種。一部の嫌気性種では、酸素は有毒元素であり、非常に低い濃度であっても致死的です。ただし、一部の種はそれを許容し、最終的にはそれを使用することさえできます。したがって、嫌気性菌は次のように分類できます。

Aerotolentes

彼らは代謝に酸素を使用することはできませんが、これは致命的ではないので、通常の酸素濃度の環境で生活できます。

オプション

エネルギー代謝中に酸素を最終的な電子受容体として使用できる細菌ですが、この元素がない場合、他の代謝経路を使用して生存できます。

用途

通性嫌気性細菌のいくつかは、産業の観点から非常に重要です。このグループには、たとえば、ワインやビールなどの発酵アルコール飲料を得るために使用される細菌が含まれます。

それらはまた、とりわけチーズ、ヨーグルトなどの発酵食品を得るために食品産業で使用されています。いくつかの種はまた、プロバイオティクスを作るために使用されます。

病気

通性嫌気性細菌の中には、自己限定性下痢から院内疾患の多くを含む致命的な疾患に至るまで、さまざまな臨床的関連性のある疾患を引き起こすことができるいくつかの種があります。

これらの疾患には、例えば、細菌性下痢、尿路感染症、心内膜炎、髄膜炎、腹膜炎、肺炎、および敗血症が含まれる。これらの疾患のいくつかは、薬剤に対する細菌の耐性のために治療が困難です。

代表的な種の例

大腸菌

それは腸内細菌科のグループのメンバーであり、通常人間の胃腸管で見られます。この種の特徴の中には、ラクトースを発酵させ、トリプトファンを分解する能力がありますが、クエン酸を唯一の炭素源とする培地では成長できません。

これは腸内細菌叢の一部ですが、この細菌は下痢、尿路感染症、髄膜炎などの人間の病気を引き起こす可能性があります。

サルモネラ腸炎菌

これは、大腸菌のような腸内細菌科の別の種ですが、これとは異なり、乳糖を発酵させることはできませんが、唯一の炭素源としてクエン酸塩を含む培養では生き残ることができます。それは、いくつかの冷血種を含む脊椎動物の非常に多様な種の胃腸管に住むことができます。

この種は、他の属の種とともに、胃腸炎の原因となります。

ラクトコッカス・ラクティス

さまざまな形態の乳酸菌のグループに属する細菌。それは、ペアで、またはチェーンの形で、孤独に成長することができます。業界では、特にヨーグルト、チーズ、ザワークラウトなどの食品の生産にこの種を使用しています。

また、プロバイオティクスとしても使用され、米国食品医薬品局（FDA）によって安全（GRAS）として一般に認められていますが、心内膜炎などの院内疾患の原因となる場合があります。

ラクトバチルスラムノサス

これは、Lactococcus lactisなどの乳酸菌のグループの別の代表です。それは、単細胞または短鎖コロニーで成長することができる胞子を生産することができない非移動性バチルスです。それは通性嫌気性または微好気性であることができます。

L.ラクティスと同様に、食品業界やプロバイオティクスとしても使用されています。また、菌血症、髄膜炎、腹膜炎などの院内疾患にも関連しています。

インフルエンザ菌

移動性ではなく小さな桿菌ですが、何よりも、その発生には血液成分が必要です。これは、耳や気道の感染症、髄膜炎、喉頭蓋炎などの病気の主な原因の1つです。

モルガネラ・モルガニ

ヒトや他の脊椎動物の消化管に共生する桿菌。健康な生物の腸内細菌叢の伝統的なメンバーであるにもかかわらず、それは罹患した生物または創傷に感染するときの日和見感染因子である可能性があります。

この細菌に関連する疾患には、まず、下痢、尿路感染症、敗血症、菌血症、肺炎、膿胸、外科的感染症などがあります。このバクテリアは薬物に対する耐性を発達させます。

通性嫌気性菌Morganella morganiiの血液寒天培地での培養。撮影および編集元：写真の中のバクテリア。

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