अवायवीय जीव किसे कहते हैं। एरोबिक बैक्टीरिया। अवायवीय शुद्धि कैसे काम करती है?

अवायवीय संक्रमण एक तेजी से विकसित होने वाली रोगजनक प्रक्रिया है जो शरीर के विभिन्न अंगों और ऊतकों को प्रभावित करती है और अक्सर मृत्यु की ओर ले जाती है। यह लिंग या उम्र की परवाह किए बिना सभी लोगों को प्रभावित करता है। समय पर निदान और उपचार से व्यक्ति की जान बचाई जा सकती है।

यह क्या है?

एनारोबेस हमेशा सामान्य माइक्रोफ्लोरा, शरीर के श्लेष्म झिल्ली, जठरांत्र संबंधी मार्ग और जननांग प्रणाली में मौजूद होते हैं। उन्हें सशर्त रूप से रोगजनक सूक्ष्मजीवों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, क्योंकि वे एक जीवित जीव के बायोटोप्स के प्राकृतिक निवासी हैं।

प्रतिरक्षा में कमी या नकारात्मक कारकों के प्रभाव के साथ, बैक्टीरिया सक्रिय रूप से अनियंत्रित रूप से गुणा करना शुरू कर देते हैं, और सूक्ष्मजीव रोगजनकों में बदल जाते हैं और संक्रमण के स्रोत बन जाते हैं। उनके अपशिष्ट उत्पाद खतरनाक, जहरीले और काफी आक्रामक पदार्थ होते हैं। वे आसानी से कोशिकाओं या शरीर के अन्य अंगों में प्रवेश करने और उन्हें संक्रमित करने में सक्षम हैं।

शरीर में, कुछ एंजाइम (उदाहरण के लिए, हयालूरोनिडेस या हेपरिनेज़) एनारोबेस की रोगजनकता को बढ़ाते हैं, परिणामस्वरूप, बाद वाले मांसपेशियों और संयोजी ऊतक फाइबर को नष्ट करना शुरू कर देते हैं, जिससे माइक्रोकिरकुलेशन विकार होते हैं। पोत नाजुक हो जाते हैं, लाल रक्त कोशिकाएं नष्ट हो जाती हैं। यह सब रक्त वाहिकाओं के इम्युनोपैथोलॉजिकल सूजन के विकास को भड़काता है - धमनियां, नसें, केशिकाएं और माइक्रोथ्रोमोसिस।

बीमारी का खतरा बड़ी संख्या में मौतों से जुड़ा है, इसलिए संक्रमण की शुरुआत को समय पर नोटिस करना और तुरंत इसका इलाज शुरू करना बेहद जरूरी है।

संक्रमण के कारण

संक्रमण होने के कई मुख्य कारण हैं:

• रोगजनक बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए उपयुक्त परिस्थितियों का निर्माण। यह हो सकता है:
• जब एक सक्रिय आंतरिक माइक्रोफ्लोरा बाँझ ऊतकों पर मिलता है;
• एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग करते समय जिनका अवायवीय ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है;
• संचार विकारों के मामले में, उदाहरण के लिए, सर्जरी, ट्यूमर, चोटों, विदेशी निकायों, संवहनी रोगों, ऊतक परिगलन के मामले में।
• एरोबिक बैक्टीरिया द्वारा ऊतक का संक्रमण। बदले में, वे अवायवीय सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक परिस्थितियों का निर्माण करते हैं।
• पुराने रोगों।
• आंतों और सिर में स्थानीयकृत कुछ ट्यूमर अक्सर इस बीमारी के साथ होते हैं।

अवायवीय संक्रमण के प्रकार

सर्जिकल संक्रमण या गैस गैंग्रीन

• परिपूर्णता की भावना के साथ दर्द बढ़ रहा है, क्योंकि घाव में गैस बनने की प्रक्रिया होती है;
• भ्रूण की गंध;
• गैस के बुलबुले या वसा के समावेश के साथ एक शुद्ध विषम द्रव्यमान के घाव से बाहर निकलें।

एनारोबिक सर्जिकल संक्रमण दुर्लभ है, और इसकी घटना सीधे सर्जिकल ऑपरेशन के दौरान एंटीसेप्टिक और सैनिटरी मानकों के उल्लंघन से संबंधित है।

अवायवीय क्लोस्ट्रीडियल संक्रमण

इस मामले में, रोगज़नक़ बाहरी वातावरण से मानव शरीर में प्रवेश करता है। उदाहरण के लिए, ये ऐसे रोगजनक हैं:

• धनुस्तंभ;
• वनस्पतिवाद;
• गैस गैंग्रीन;
• निम्न गुणवत्ता वाले दूषित भोजन के उपयोग से जुड़े विषाक्त संक्रमण।

अवायवीय गैर-क्लोस्ट्रीडियल संक्रमण

• (गोलाकार बैक्टीरिया);
• शिगेला;
• एस्चेरिचिया;
• यर्सिनिया

स्त्री रोग में

महिला शरीर में अवायवीय संक्रमण के प्रवेश में मदद मिलती है:

• योनि और पेरिनेम के कोमल ऊतकों की चोटें, उदाहरण के लिए, प्रसव के दौरान, गर्भपात या वाद्य अध्ययन के दौरान;
• विभिन्न योनिशोथ, गर्भाशयग्रीवाशोथ, ग्रीवा कटाव, जननांग पथ के ट्यूमर;
• गर्भाशय में बच्चे के जन्म के बाद झिल्ली, प्लेसेंटा, रक्त के थक्के के अवशेष।

इसके फोकस के स्थानीयकरण के अनुसार अवायवीय संक्रमण की योग्यता

निम्न प्रकार के अवायवीय संक्रमण हैं:

• कोमल ऊतक और त्वचा में संक्रमण. यह रोग एनारोबिक ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के कारण होता है। ये सतही रोग हैं (सेल्युलाइटिस, संक्रमित त्वचा के अल्सर, प्रमुख बीमारियों के बाद के परिणाम - एक्जिमा, खुजली और अन्य), साथ ही चमड़े के नीचे के संक्रमण या पश्चात वाले - चमड़े के नीचे के फोड़े, गैस गैंग्रीन, काटने के घाव, जलन, मधुमेह में संक्रमित अल्सर, संवहनी रोग . एक गहरे संक्रमण के साथ, नरम ऊतक परिगलन होता है, जिसमें एक गंध के साथ गैस, ग्रे मवाद का संचय होता है।
• हड्डी में संक्रमण. सेप्टिक गठिया अक्सर उपेक्षित विन्सेंट, ऑस्टियोमाइलाइटिस का परिणाम होता है - एक शुद्ध-नेक्रोटिक बीमारी जो हड्डी या अस्थि मज्जा और आसपास के ऊतकों में विकसित होती है।
• आंतरिक अंगों का संक्रमणमहिलाओं सहित, बैक्टीरियल वेजिनोसिस, सेप्टिक गर्भपात, जननांग तंत्र में फोड़े, अंतर्गर्भाशयी और स्त्री रोग संबंधी संक्रमण हो सकते हैं।
• रक्त प्रवाह के संक्रमण- सेप्सिस। यह रक्तप्रवाह से फैलता है;
• सीरस कैविटी संक्रमण- पेरिटोनिटिस, यानी पेरिटोनियम की सूजन।
• बच्तेरेमिया- रक्त में बैक्टीरिया की उपस्थिति, जो बहिर्जात या अंतर्जात तरीके से वहां पहुंचती है।

एरोबिक सर्जिकल संक्रमण

• डिप्लोकोकी;
• कभी-कभी ;
• आंतों और टाइफाइड कोलाई।

• फुरुनकल;
• फुरुनकुलोसिस;
• बड़ा फोड़ा;
• हाइड्रैडेनाइटिस;
• एरिसिपेलस

निदान

रोग प्रक्रिया में अवायवीय जीवाणुओं की भागीदारी सुनिश्चित करने के लिए केवल सूक्ष्मजीवविज्ञानी अध्ययन ही पुष्टि कर सकते हैं। हालांकि, शरीर में अवायवीय की उपस्थिति के बारे में एक नकारात्मक उत्तर रोग प्रक्रिया में उनकी संभावित भागीदारी को अस्वीकार नहीं करता है। विशेषज्ञों के अनुसार, आज सूक्ष्मजीवविज्ञानी दुनिया के लगभग 50% अवायवीय प्रतिनिधि बिना खेती के हैं।

एनारोबिक संक्रमण को इंगित करने के लिए उच्च-सटीक तरीकों में गैस-तरल क्रोमैटोग्राफी और मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण शामिल हैं, जो वाष्पशील तरल एसिड और मेटाबोलाइट्स की मात्रा निर्धारित करता है - पदार्थ जो चयापचय के दौरान बनते हैं। एंजाइम इम्युनोसे का उपयोग करके रोगी के रक्त में बैक्टीरिया या उनके एंटीबॉडी का निर्धारण कोई कम आशाजनक तरीका नहीं है।

वे एक्सप्रेस डायग्नोस्टिक्स का भी उपयोग करते हैं। जैव सामग्री का अध्ययन पराबैंगनी प्रकाश में किया जाता है। बिताना:

• पोषक माध्यम में घाव के फोड़े या वियोज्य हिस्से की सामग्री का बैक्टीरियोलॉजिकल सीडिंग;
• अवायवीय और एरोबिक दोनों प्रजातियों के बैक्टीरिया की उपस्थिति के लिए रक्त संस्कृतियों;
• जैव रासायनिक विश्लेषण के लिए रक्त का नमूना।

निदान करते समय, रोगी के शरीर में एरिज़िपेलस की उपस्थिति को बाहर करना आवश्यक है - एक त्वचा संक्रामक रोग, गहरी शिरा घनास्त्रता, एक अन्य संक्रमण द्वारा प्युलुलेंट-नेक्रोटिक ऊतक घाव, न्यूमोथोरैक्स, एक्सयूडेटिव एरिथेमा, शीतदंश चरण 2-4।

अवायवीय संक्रमण का उपचार

शल्य चिकित्सा संबंधी व्यवधान

चिकित्सा चिकित्सा

• दर्द निवारक, विटामिन और थक्कारोधी - पदार्थ जो रक्त के थक्कों द्वारा रक्त वाहिकाओं को बंद होने से रोकते हैं;
• जीवाणुरोधी चिकित्सा - एंटीबायोटिक्स लेना, और एक विशेष दवा की नियुक्ति एंटीबायोटिक दवाओं के लिए रोगजनकों की संवेदनशीलता के विश्लेषण के बाद होती है;
• रोगी को एंटीगैंग्रीनस सीरम का प्रशासन;
• प्लाज्मा या इम्युनोग्लोबुलिन का आधान;
• दवाओं का परिचय जो शरीर से विषाक्त पदार्थों को निकालता है और शरीर पर उनके नकारात्मक प्रभावों को समाप्त करता है, अर्थात वे शरीर को डिटॉक्सीफाई करते हैं।

भौतिक चिकित्सा

निवारण

उपचार का परिणाम क्या होगा? यह काफी हद तक रोगज़नक़ के प्रकार, संक्रमण के केंद्र के स्थान, समय पर निदान और सही उपचार पर निर्भर करता है। डॉक्टर आमतौर पर ऐसी बीमारियों के लिए सतर्क लेकिन अनुकूल पूर्वानुमान देते हैं। रोग के उन्नत चरणों में, उच्च स्तर की संभावना के साथ, हम रोगी की मृत्यु के बारे में बात कर सकते हैं।

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अवायवीय जीव

एरोब्स की श्वसन और वृद्धि तरल मीडिया में मैलापन के गठन के रूप में या, घने मीडिया के मामले में, कॉलोनियों के गठन के रूप में प्रकट होती है। थर्मोस्टेटिक परिस्थितियों में एरोबिक्स को बढ़ने में औसतन 18 से 24 घंटे लगते हैं।

एरोबिक्स और एनारोबेस के लिए सामान्य गुण

1. इन सभी प्रोकैरियोट्स में एक स्पष्ट नाभिक नहीं होता है।
2. वे या तो नवोदित या विभाजन द्वारा प्रजनन करते हैं।
3. ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया के परिणामस्वरूप श्वसन करते हुए, एरोबिक और एनारोबिक दोनों जीव कार्बनिक अवशेषों के विशाल द्रव्यमान को विघटित करते हैं।
4. बैक्टीरिया ही एकमात्र जीवित वस्तु है जिसका श्वसन आणविक नाइट्रोजन को एक कार्बनिक यौगिक में बांधता है।
5. एरोबिक जीव और एनारोब तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में श्वसन करने में सक्षम हैं। एक वर्गीकरण है जिसके अनुसार परमाणु मुक्त एककोशिकीय जीवों को विभाजित किया गया है:

• साइकोफिलिक - 0 डिग्री सेल्सियस के क्षेत्र में रहने की स्थिति;
• मेसोफिलिक - महत्वपूर्ण तापमान 20 से 40 डिग्री सेल्सियस तक;
• थर्मोफिलिक - वृद्धि और श्वसन 50-75 डिग्री सेल्सियस पर होता है।

एरोबिक बैक्टीरिया सूक्ष्मजीव होते हैं जिन्हें सामान्य जीवन के लिए मुफ्त ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। सभी अवायवीय जीवों के विपरीत, वे प्रजनन के लिए आवश्यक ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया में भी भाग लेते हैं। इन जीवाणुओं में एक स्पष्ट नाभिक नहीं होता है। वे नवोदित या विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं और जब ऑक्सीकृत हो जाते हैं, तो अपूर्ण कमी के विभिन्न विषाक्त उत्पाद बनाते हैं।

बहुत कम लोग जानते हैं कि एरोबिक बैक्टीरिया (सरल शब्दों में, एरोबेस) ऐसे जीव हैं जो मिट्टी, हवा और पानी में रह सकते हैं। वे पदार्थों के संचलन में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं और उनके पास कई विशेष एंजाइम होते हैं जो उनके अपघटन को सुनिश्चित करते हैं (उदाहरण के लिए, उत्प्रेरित, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज, और अन्य)। इन जीवाणुओं का श्वसन मीथेन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड और लोहे के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है। वे 0.1-20 एटीएम के आंशिक दबाव में एक विस्तृत श्रृंखला में मौजूद होने में सक्षम हैं।

एरोबिक ग्राम-नेगेटिव और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की खेती में न केवल उनके लिए उपयुक्त पोषक माध्यम का उपयोग होता है, बल्कि ऑक्सीजन वातावरण का मात्रात्मक नियंत्रण और इष्टतम तापमान का रखरखाव भी होता है। इस समूह के प्रत्येक सूक्ष्मजीव के लिए, उसके आसपास के वातावरण में ऑक्सीजन की न्यूनतम और अधिकतम मात्रा दोनों होती है, जो इसके सामान्य प्रजनन और विकास के लिए आवश्यक है। इसलिए, "अधिकतम" सीमा से परे ऑक्सीजन सामग्री में कमी और वृद्धि दोनों ही ऐसे रोगाणुओं की महत्वपूर्ण गतिविधि की समाप्ति की ओर ले जाती है। सभी एरोबिक बैक्टीरिया 40 से 50% की ऑक्सीजन सांद्रता पर मर जाते हैं।

एरोबिक बैक्टीरिया के प्रकार

मुक्त ऑक्सीजन पर निर्भरता की डिग्री के अनुसार, सभी एरोबिक बैक्टीरिया को निम्न प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

1. बाध्य एरोबिक्स- ये "बिना शर्त" या "सख्त" एरोबेस हैं जो केवल तभी विकसित हो सकते हैं जब हवा में ऑक्सीजन की उच्च सांद्रता हो, क्योंकि वे इसकी भागीदारी के साथ ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। इसमे शामिल है:

2. वैकल्पिक एरोबिक्स- सूक्ष्मजीव जो बहुत कम मात्रा में ऑक्सीजन पर भी विकसित होते हैं। इस समूह के अंतर्गत आता है।

अवायवीय और वायुजीवी पृथ्वी पर जीवों के अस्तित्व के दो रूप हैं। यह लेख सूक्ष्मजीवों के बारे में है।

एनारोबेस सूक्ष्मजीव हैं जो ऐसे वातावरण में विकसित और गुणा करते हैं जिसमें मुक्त ऑक्सीजन नहीं होता है। अवायवीय सूक्ष्मजीव लगभग सभी मानव ऊतकों में पायोइन्फ्लेमेटरी फॉसी से पाए जाते हैं। उन्हें सशर्त रूप से रोगजनक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है (वे मनुष्यों में नोम में मौजूद होते हैं और केवल कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली वाले लोगों में विकसित होते हैं), लेकिन कभी-कभी वे रोगजनक (रोगजनक) हो सकते हैं।

ऐच्छिक और बाध्यकारी अवायवीय हैं। वैकल्पिक अवायवीय ऑक्सीजन मुक्त और ऑक्सीजन वातावरण दोनों में विकसित और गुणा कर सकते हैं। ये सूक्ष्मजीव हैं जैसे ई कोलाई, यर्सिनिया, स्टेफिलोकोकस, स्ट्रेप्टोकोकस, शिगेला और अन्य बैक्टीरिया। अवायवीय अवायवीय केवल एक एनोक्सिक वातावरण में मौजूद हो सकते हैं और मर जाते हैं जब वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन दिखाई देता है। Obligate anaerobes को दो समूहों में बांटा गया है:

• बीजाणु बनाने वाले बैक्टीरिया, अन्यथा क्लोस्ट्रीडिया के रूप में जाना जाता है
• जीवाणु जो बीजाणु नहीं बनाते हैं, या अन्यथा गैर-क्लोस्ट्रीडियल अवायवीय।

क्लोस्ट्रीडिया एनारोबिक क्लोस्ट्रीडियल संक्रमण के प्रेरक एजेंट हैं - बोटुलिज़्म, क्लोस्ट्रीडियल घाव संक्रमण, टेटनस। गैर-क्लोस्ट्रीडियल एनारोब मनुष्यों और जानवरों के सामान्य माइक्रोफ्लोरा हैं। इनमें रॉड के आकार के और गोलाकार बैक्टीरिया शामिल हैं: बैक्टेरॉइड्स, फ्यूसोबैक्टीरिया, पेइलोनेला, पेप्टोकोकी, पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकी, प्रोपियोनिबैक्टीरिया, यूबैक्टेरिया और अन्य।

लेकिन गैर-क्लोस्ट्रीडियल एनारोबेस प्युलुलेंट-भड़काऊ प्रक्रियाओं (पेरिटोनिटिस, फेफड़े और मस्तिष्क के फोड़े, निमोनिया, फुफ्फुस एम्पाइमा, मैक्सिलोफेशियल क्षेत्र के कफ, सेप्सिस, ओटिटिस मीडिया, और अन्य) के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दे सकते हैं। गैर-क्लोस्ट्रीडियल एनारोबेस के कारण होने वाले अधिकांश अवायवीय संक्रमण अंतर्जात (आंतरिक मूल के, आंतरिक कारणों के कारण) होते हैं और मुख्य रूप से शरीर के प्रतिरोध में कमी, चोटों, संचालन, हाइपोथर्मिया और कम प्रतिरक्षा के परिणामस्वरूप रोगजनकों के प्रतिरोध के साथ विकसित होते हैं।

संक्रमण के विकास में भूमिका निभाने वाले अवायवीय जीवों का मुख्य भाग बैक्टेरॉइड्स, फ्यूसोबैक्टीरिया, पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकी और बीजाणु बेसिली हैं। प्युलुलेंट-इंफ्लेमेटरी एनारोबिक संक्रमण का आधा हिस्सा बैक्टेरॉइड्स के कारण होता है।

• बैक्टेरॉइड्स-रॉड्स, आकार में 1-15 माइक्रोन, नॉन-मोटाइल या फ्लैगेला की मदद से चलते हैं। वे विषाक्त पदार्थों का स्राव करते हैं जो विषाणु कारक (रोगजनक) के रूप में कार्य करते हैं।
• फ्यूसोबैक्टीरिया रॉड के आकार के तिरछे होते हैं (केवल ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में जीवित रहते हैं) एनारोबिक बैक्टीरिया जो मुंह और आंतों के श्लेष्म झिल्ली पर रहते हैं, गतिहीन या मोबाइल हो सकते हैं, जिसमें एक मजबूत एंडोटॉक्सिन होता है।
• पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकी गोलाकार बैक्टीरिया होते हैं, जो दो, चार, अनियमित समूहों या जंजीरों में व्यवस्थित होते हैं। ये गैर-ध्वजांकित बैक्टीरिया हैं जो बीजाणु नहीं बनाते हैं। पेप्टोकोकी गोलाकार बैक्टीरिया का एक जीनस है जो एक प्रजाति पी.निगर द्वारा दर्शाया गया है। एकल, जोड़े में या समूहों में व्यवस्थित। पेप्टोकोकी में फ्लैगेला नहीं होता है और बीजाणु नहीं बनते हैं।
• वेयोनेला डिप्लोकॉसी का एक जीनस है (कोकल रूप के बैक्टीरिया, जिनमें से कोशिकाओं को जोड़े में व्यवस्थित किया जाता है), छोटी श्रृंखलाओं में व्यवस्थित, स्थिर, बीजाणु नहीं बनाते हैं।
• अन्य गैर-क्लोस्ट्रीडियल एनारोबिक बैक्टीरिया जो रोगियों के संक्रामक फॉसी से अलग होते हैं, वे प्रोपियोनिक बैक्टीरिया, वोलिनेला हैं, जिनकी भूमिका का कम अध्ययन किया जाता है।

क्लोस्ट्रीडियम बीजाणु बनाने वाले एनारोबिक बैक्टीरिया का एक जीनस है। क्लोस्ट्रीडिया जठरांत्र संबंधी मार्ग के श्लेष्म झिल्ली पर रहते हैं। क्लोस्ट्रीडिया मुख्य रूप से मनुष्यों के लिए रोगजनक (बीमारी पैदा करने वाले) हैं। वे प्रत्येक प्रजाति के लिए विशिष्ट अत्यधिक सक्रिय विषाक्त पदार्थों का स्राव करते हैं। अवायवीय संक्रमण का प्रेरक एजेंट या तो एक प्रकार के बैक्टीरिया या कई प्रकार के सूक्ष्मजीव हो सकते हैं: अवायवीय-अवायवीय (बैक्टेरॉइड्स और फ्यूसोबैक्टीरिया), अवायवीय-एरोबिक (बैक्टीरिया और स्टेफिलोकोसी, क्लोस्ट्रीडिया और स्टेफिलोकोसी)

एरोबिक्स ऐसे जीव हैं जिन्हें जीवन और प्रजनन के लिए मुफ्त ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। अवायवीय जीवों के विपरीत, एरोबेस अपनी आवश्यक ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। एरोबिक्स में जानवर, पौधे और सूक्ष्मजीवों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा शामिल है, जिनमें से वे अलग-थलग हैं।

• बाध्य एरोबिक्स - ये "सख्त" या "बिना शर्त" एरोबेस हैं, वे केवल ऑक्सीजन से जुड़े ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा प्राप्त करते हैं; इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, स्यूडोमोनास की कुछ प्रजातियां, कई सैप्रोफाइट्स, कवक, डिप्लोकोकस न्यूमोनिया, डिप्थीरिया बेसिली
• बाध्य एरोबिक्स के समूह में, माइक्रोएरोफाइल को प्रतिष्ठित किया जा सकता है - उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए उन्हें कम ऑक्सीजन सामग्री की आवश्यकता होती है। जब सामान्य वातावरण में छोड़ा जाता है, तो ऐसे सूक्ष्मजीव दब जाते हैं या मारे जाते हैं, क्योंकि ऑक्सीजन उनके एंजाइमों की क्रिया पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, मेनिंगोकोकी, स्ट्रेप्टोकोकी, गोनोकोकी।
• वैकल्पिक एरोबेस - सूक्ष्मजीव जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में विकसित हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक खमीर बेसिलस। अधिकांश रोगजनक रोगाणु इसी समूह के हैं।

प्रत्येक एरोबिक सूक्ष्मजीव के अपने वातावरण में अपनी न्यूनतम, इष्टतम और अधिकतम ऑक्सीजन सांद्रता होती है, जो इसके सामान्य विकास के लिए आवश्यक है। "अधिकतम" सीमा से परे ऑक्सीजन सामग्री को बढ़ाने से रोगाणुओं की मृत्यु हो जाती है। सभी सूक्ष्मजीव 40-50% की ऑक्सीजन सांद्रता पर मर जाते हैं।

अवायवीय जीव

एरोबिक और एनारोबिक बैक्टीरिया को प्रारंभिक रूप से ओ 2 एकाग्रता ढाल द्वारा तरल पोषक माध्यम में पहचाना जाता है:
1. एरोबिक को बाध्य करें(ऑक्सीजन की मांग करने वाले) बैक्टीरिया अधिकतरऑक्सीजन की अधिकतम मात्रा को अवशोषित करने के लिए ट्यूब के शीर्ष पर एकत्र किया जाता है। (अपवाद: माइकोबैक्टीरिया - मोम-लिपिड झिल्ली के कारण सतह पर फिल्म की वृद्धि।)
2. बाध्य अवायवीयबैक्टीरिया ऑक्सीजन से बचने (या बढ़ने नहीं) के लिए तल पर इकट्ठा होते हैं।
3. वैकल्पिकबैक्टीरिया मुख्य रूप से शीर्ष पर इकट्ठा होते हैं (जो ग्लाइकोलाइसिस से अधिक फायदेमंद होता है), लेकिन वे पूरे माध्यम में पाए जा सकते हैं, क्योंकि वे ओ 2 पर निर्भर नहीं होते हैं।
4. माइक्रोएरोफाइलट्यूब के ऊपरी भाग में एकत्र किए जाते हैं, लेकिन उनका इष्टतम ऑक्सीजन की कम सांद्रता है।
5. एयरोटोलरेंटअवायवीय ऑक्सीजन सांद्रता पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं और समान रूप से पूरे टेस्ट ट्यूब में वितरित किए जाते हैं।

अवायवीय- वे जीव जो सब्सट्रेट फॉस्फोराइलेशन द्वारा ऑक्सीजन की पहुंच के अभाव में ऊर्जा प्राप्त करते हैं, सब्सट्रेट के अधूरे ऑक्सीकरण के अंतिम उत्पादों को एटीपी के रूप में अधिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीकरण किया जा सकता है, जो जीवों द्वारा अंतिम प्रोटॉन स्वीकर्ता की उपस्थिति में होता है जो ऑक्सीडेटिव करते हैं। फास्फोरिलीकरण।

अवायवीय जीवों का एक व्यापक समूह है, दोनों सूक्ष्म और स्थूल स्तर:

• अवायवीय सूक्ष्मजीव- प्रोकैरियोट्स और कुछ प्रोटोजोआ का एक व्यापक समूह।
• मैक्रोऑर्गेनिज्म - कवक, शैवाल, पौधे और कुछ जानवर (फोरामिनिफेरा वर्ग, अधिकांश कृमि (अस्थायी वर्ग, टैपवार्म, राउंडवॉर्म (उदाहरण के लिए, एस्केरिस))।

इसके अलावा, अवायवीय ग्लूकोज ऑक्सीकरण जानवरों और मनुष्यों (विशेषकर ऊतक हाइपोक्सिया की स्थिति में) की धारीदार मांसपेशियों के काम में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

अवायवीय का वर्गीकरण

सूक्ष्म जीव विज्ञान में स्थापित वर्गीकरण के अनुसार, निम्न हैं:

• एछिक अवायुजीव
• Capneistic anaerobes और microaerophiles
• एरोटोलरेंट एनारोबेस
• मध्यम सख्त अवायवीय
• बाध्य अवायवीय

यदि कोई जीव एक उपापचयी मार्ग से दूसरे उपापचयी पथ पर स्विच करने में सक्षम है (उदाहरण के लिए, अवायवीय श्वसन से एरोबिक श्वसन और इसके विपरीत), तो इसे सशर्त रूप से कहा जाता है एछिक अवायुजीव .

1991 तक, सूक्ष्म जीव विज्ञान में एक वर्ग प्रतिष्ठित था कैपनीस्टिक एनारोबेस, ऑक्सीजन की कम सांद्रता और कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ी हुई सांद्रता की आवश्यकता होती है (ब्रुसेला गोजातीय प्रकार - बी गर्भपात)

एक मध्यम सख्त अवायवीय जीव आणविक O 2 वाले वातावरण में जीवित रहता है लेकिन प्रजनन नहीं करता है। माइक्रोएरोफाइल ओ 2 के कम आंशिक दबाव वाले वातावरण में जीवित रहने और गुणा करने में सक्षम हैं।

यदि जीव अवायवीय से एरोबिक श्वसन में "स्विच" करने में सक्षम नहीं है, लेकिन आणविक ऑक्सीजन की उपस्थिति में मर नहीं जाता है, तो यह समूह से संबंधित है वायुरोधी अवायवीय. उदाहरण के लिए, लैक्टिक एसिड और कई ब्यूटिरिक बैक्टीरिया

लाचारआणविक ऑक्सीजन O 2 की उपस्थिति में अवायवीय मर जाते हैं - उदाहरण के लिए, जीनस बैक्टीरिया और आर्किया के प्रतिनिधि: बैक्टेरॉइड्स, Fusobacterium, ब्यूटिरिविब्रियो, मेथनोबैक्टीरियम) ऐसे अवायवीय जीव लगातार ऑक्सीजन से वंचित वातावरण में रहते हैं। ओब्लिगेट एनारोबेस में कुछ बैक्टीरिया, यीस्ट, फ्लैगेलेट्स और सिलिअट्स शामिल हैं।

अवायवीय जीवों के लिए ऑक्सीजन और उसके रूपों की विषाक्तता

एक ऑक्सीजन समृद्ध वातावरण जैविक जीवन रूपों के प्रति आक्रामक है। यह जीवन के दौरान प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के गठन या आयनकारी विकिरण के विभिन्न रूपों के प्रभाव के कारण होता है, जो आणविक ऑक्सीजन ओ 2 की तुलना में बहुत अधिक जहरीले होते हैं। एक ऑक्सीजन वातावरण में एक जीव की व्यवहार्यता को निर्धारित करने वाला कारक एक कार्यात्मक एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली की उपस्थिति है जो नष्ट करने में सक्षम है: सुपरऑक्साइड आयन (ओ 2 -), हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2), सिंगलेट ऑक्सीजन (ओ।), और शरीर के आंतरिक वातावरण से भी आणविक ऑक्सीजन (O2)। अक्सर, ऐसी सुरक्षा एक या अधिक एंजाइमों द्वारा प्रदान की जाती है:

• शरीर के लिए ऊर्जा लाभ के बिना सुपरऑक्साइड विघटन सुपरऑक्साइड आयनों (ओ 2 -) को खत्म करना
• उत्प्रेरित, शरीर के लिए ऊर्जा लाभ के बिना हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2) को नष्ट करना
• साइटोक्रोम- एनएडी एच से ओ 2 तक इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार एक एंजाइम। यह प्रक्रिया शरीर को एक महत्वपूर्ण ऊर्जा लाभ प्रदान करती है।

एरोबिक जीवों में अक्सर तीन साइटोक्रोम होते हैं, वैकल्पिक अवायवीय - एक या दो, अवायवीय जीवों में साइटोक्रोम नहीं होते हैं।

अवायवीय सूक्ष्मजीव पर्यावरण को सक्रिय रूप से प्रभावित कर सकते हैं, पर्यावरण की उपयुक्त रेडॉक्स क्षमता (जैसे Cl.perfringens) का निर्माण कर सकते हैं। अवायवीय सूक्ष्मजीवों की कुछ सीडेड कल्चर, गुणा शुरू करने से पहले, पीएच 2 0 को मान से कम कर देते हैं, खुद को एक रिडक्टिव बैरियर से बचाते हैं, अन्य - एरोटोलरेंट - अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि के दौरान हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्पादन करते हैं, जिससे पीएच 2 0 बढ़ जाता है।

इसी समय, ग्लाइकोलाइसिस केवल अवायवीय के लिए विशेषता है, जो अंतिम प्रतिक्रिया उत्पादों के आधार पर, कई प्रकार के किण्वन में विभाजित है:

• लैक्टिक एसिड किण्वन लैक्टोबेसिलस ,स्ट्रैपटोकोकस , Bifidobacterium, साथ ही बहुकोशिकीय जानवरों और मनुष्यों के कुछ ऊतक।
• मादक किण्वन - saccharomycetes, कैंडिडा (कवक साम्राज्य के जीव)
• फॉर्मिक एसिड - एंटरोबैक्टीरिया का एक परिवार
• ब्यूटिरिक - कुछ प्रकार के क्लोस्ट्रीडिया
• प्रोपियोनिक एसिड - प्रोपियोनोबैक्टीरिया (उदाहरण के लिए, Propionibacterium acnes)
• आणविक हाइड्रोजन की रिहाई के साथ किण्वन - क्लोस्ट्रीडियम की कुछ प्रजातियां, स्टिकलैंड किण्वन
• मीथेन किण्वन - उदाहरण के लिए, मेथनोबैक्टीरियम

ग्लूकोज के टूटने के परिणामस्वरूप, 2 अणुओं की खपत होती है, और एटीपी के 4 अणु संश्लेषित होते हैं। इस प्रकार, कुल एटीपी उपज 2 एटीपी अणु और 2 एनएडी · एच 2 अणु हैं। प्रतिक्रिया के दौरान प्राप्त पाइरूवेट का उपयोग कोशिका द्वारा विभिन्न तरीकों से किया जाता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस प्रकार के किण्वन का अनुसरण करता है।

किण्वन और क्षय का विरोध

विकास की प्रक्रिया में, किण्वक और पुटीय सक्रिय माइक्रोफ्लोरा के जैविक विरोध का गठन और समेकित किया गया था:

सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बोहाइड्रेट का टूटना पर्यावरण में उल्लेखनीय कमी के साथ होता है, जबकि प्रोटीन और अमीनो एसिड का टूटना वृद्धि (क्षारीकरण) के साथ होता है। पर्यावरण की एक निश्चित प्रतिक्रिया के लिए प्रत्येक जीव का अनुकूलन प्रकृति और मानव जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उदाहरण के लिए, किण्वन प्रक्रियाओं के कारण, साइलेज, किण्वित सब्जियों और डेयरी उत्पादों को सड़ने से रोका जाता है।

अवायवीय जीवों की खेती

योजनाबद्ध रूप से अवायवीय जीवों की शुद्ध संस्कृति का अलगाव

अवायवीय जीवों की खेती मुख्य रूप से सूक्ष्म जीव विज्ञान का कार्य है।

अवायवीय की खेती के लिए, विशेष तरीकों का उपयोग किया जाता है, जिसका सार सील थर्मोस्टैट्स में हवा को निकालना या एक विशेष गैस मिश्रण (या अक्रिय गैसों) के साथ बदलना है। - एनारोस्टैट्स .

पोषक माध्यमों पर अवायवीय (अक्सर सूक्ष्मजीव) बढ़ने का एक अन्य तरीका अपचायक पदार्थों (ग्लूकोज, सोडियम फॉर्मिक एसिड, आदि) को जोड़ना है, जो रेडॉक्स क्षमता को कम करते हैं।

अवायवीय जीवों के लिए सामान्य वृद्धि माध्यम

सामान्य वातावरण के लिए विल्सन - ब्लेयरआधार ग्लूकोज, सोडियम सल्फाइट और फेरस क्लोराइड के अतिरिक्त अगर-अगर है। क्लॉस्ट्रिडिया सल्फाइट को सल्फाइड आयन में कम करके इस माध्यम पर काली कॉलोनियां बनाते हैं, जो एक काला नमक देने के लिए लोहे (II) के उद्धरणों के साथ मिलकर बनता है। एक नियम के रूप में, इस माध्यम पर अगर स्तंभ की गहराई में काली कॉलोनी संरचनाएं दिखाई देती हैं।

बुधवार किट्टा - तारोज़्ज़िकपर्यावरण से ऑक्सीजन को अवशोषित करने के लिए मांस-पेप्टोन शोरबा, 0.5% ग्लूकोज और यकृत या कीमा बनाया हुआ मांस के टुकड़े होते हैं। बुवाई से पहले, माध्यम से हवा निकालने के लिए माध्यम को उबलते पानी के स्नान में 20-30 मिनट के लिए गरम किया जाता है। बुवाई के बाद, पोषक माध्यम को तुरंत ऑक्सीजन की पहुंच से अलग करने के लिए पैराफिन या पैराफिन तेल की एक परत से भर दिया जाता है।

अवायवीय जीवों के लिए सामान्य संस्कृति के तरीके

गैसपैक- प्रणाली रासायनिक रूप से अधिकांश अवायवीय सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए स्वीकार्य गैस मिश्रण की स्थिरता सुनिश्चित करती है। एक सीलबंद कंटेनर में, पानी हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए सोडियम बोरोहाइड्राइड और सोडियम बाइकार्बोनेट गोलियों के साथ प्रतिक्रिया करता है। हाइड्रोजन तब पानी बनाने के लिए पैलेडियम उत्प्रेरक पर गैस मिश्रण के ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो पहले से ही बोरोहाइड्राइड के हाइड्रोलिसिस के साथ फिर से प्रतिक्रिया कर रहा है।

इस पद्धति का प्रस्ताव ब्रेवर और ओल्गार ने 1965 में किया था। डेवलपर्स ने एक डिस्पोजेबल हाइड्रोजन पैदा करने वाला पाउच पेश किया, जिसे बाद में कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करने वाले पाउच में अपग्रेड किया गया जिसमें एक आंतरिक उत्प्रेरक था।

ज़ीस्लर विधिबीजाणु बनाने वाले अवायवीय जीवों की शुद्ध संस्कृतियों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, किट-टारोज़ी माध्यम पर टीका लगाएं, इसे 80 डिग्री सेल्सियस (वनस्पति रूप को नष्ट करने के लिए) पर 20 मिनट तक गर्म करें, माध्यम को वैसलीन तेल से भरें और थर्मोस्टेट में 24 घंटे के लिए इनक्यूबेट करें। फिर, शुद्ध संस्कृतियों को प्राप्त करने के लिए चीनी-रक्त अगर पर बीजारोपण किया जाता है। 24 घंटे की खेती के बाद, ब्याज की कॉलोनियों का अध्ययन किया जाता है - उन्हें किट-टारोज़ी माध्यम (अलग-थलग संस्कृति की शुद्धता के बाद के नियंत्रण के साथ) पर उपसंस्कृत किया जाता है।

फ़ोर्टनर विधि

फ़ोर्टनर विधि- पेट्री डिश पर माध्यम की एक मोटी परत के साथ टीका लगाया जाता है, जिसे अगर में एक संकीर्ण नाली से आधा में विभाजित किया जाता है। एक आधा एरोबिक बैक्टीरिया की संस्कृति के साथ बीजित होता है, दूसरा आधा एनारोबिक बैक्टीरिया से टीका लगाया जाता है। कप के किनारों को पैराफिन से भर दिया जाता है और थर्मोस्टेट में इनक्यूबेट किया जाता है। प्रारंभ में, एरोबिक माइक्रोफ्लोरा की वृद्धि देखी जाती है, और फिर (ऑक्सीजन के अवशोषण के बाद), एरोबिक माइक्रोफ्लोरा की वृद्धि अचानक रुक जाती है और एनारोबिक माइक्रोफ्लोरा की वृद्धि शुरू हो जाती है।

वेनबर्ग विधिबाध्यकारी अवायवीय जीवों की शुद्ध संस्कृतियों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। किट्टा-तरोज़ी माध्यम पर उगाई जाने वाली संस्कृतियों को चीनी शोरबा में स्थानांतरित कर दिया जाता है। फिर, एक डिस्पोजेबल पाश्चर पिपेट के साथ, सामग्री को संकीर्ण ट्यूबों (विग्नल ट्यूब) में चीनी मांस-पेप्टोन अगर के साथ स्थानांतरित किया जाता है, पिपेट को ट्यूब के नीचे डुबो देता है। टीका ट्यूबों को तेजी से ठंडा किया जाता है, जिससे कठोर अगर की मोटाई में जीवाणु सामग्री को ठीक करना संभव हो जाता है। ट्यूबों को थर्मोस्टैट में इनक्यूबेट किया जाता है, और फिर विकसित कॉलोनियों का अध्ययन किया जाता है। जब ब्याज की एक कॉलोनी मिलती है, तो उसके स्थान पर एक कट बनाया जाता है, सामग्री को जल्दी से लिया जाता है और किट्टा-तरोज़ी माध्यम (अलग-थलग संस्कृति की शुद्धता के बाद के नियंत्रण के साथ) पर टीका लगाया जाता है।

पेरेट्ज़ विधि

पेरेट्ज़ विधि- बैक्टीरिया के एक कल्चर को पिघली और ठंडी चीनी अगर-अगर में डाला जाता है और एक पेट्री डिश में कॉर्क स्टिक्स (या माचिस के टुकड़े) पर रखे कांच के नीचे डाला जाता है। विधि सभी में सबसे कम विश्वसनीय है, लेकिन इसका उपयोग करना काफी सरल है।

विभेदक - नैदानिक ​​पोषक तत्व मीडिया

• वातावरण गिसा("विभिन्न प्रकार की पंक्ति")
• बुधवार रीसेल(रसेल)
• बुधवार प्लोस्किरेवाया बकतोगर "झ"
• बिस्मथ सल्फाइट अगर

हिस मीडिया: 1% पेप्टोन पानी में एक निश्चित कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज, लैक्टोज, माल्टोस, मैनिटोल, सुक्रोज, आदि) का 0.5% घोल और एंड्रीड का एसिड-बेस इंडिकेटर मिलाएं, टेस्ट ट्यूब में डालें जिसमें गैसीय उत्पादों को फंसाने के लिए एक फ्लोट रखा जाता है। हाइड्रोकार्बन के अपघटन के दौरान बनता है।

पुनर्विक्रय बुधवार(रसेल) एंटरोबैक्टीरिया (शिगेला, साल्मोनेला) के जैव रासायनिक गुणों का अध्ययन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। पोषक तत्व अगर-अगर, लैक्टोज, ग्लूकोज और संकेतक (ब्रोमोथाइमॉल नीला) होता है। माध्यम का रंग घास हरा है। आमतौर पर 5 मिलीलीटर ट्यूबों में एक बेवल वाली सतह के साथ तैयार किया जाता है। स्तंभ की गहराई में एक इंजेक्शन द्वारा बुवाई की जाती है और बेवल वाली सतह के साथ एक स्ट्रोक किया जाता है।

बुधवार प्लोस्किरेव(Bactoagar Zh) एक विभेदक निदान और चयनात्मक माध्यम है, क्योंकि यह कई सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकता है और रोगजनक बैक्टीरिया (टाइफाइड, पैराटाइफाइड, पेचिश के प्रेरक एजेंट) के विकास को बढ़ावा देता है। लैक्टोज-नकारात्मक बैक्टीरिया इस माध्यम पर रंगहीन उपनिवेश बनाते हैं, जबकि लैक्टोज-पॉजिटिव बैक्टीरिया लाल उपनिवेश बनाते हैं। माध्यम में अगर, लैक्टोज, शानदार हरा, पित्त लवण, खनिज लवण, संकेतक (तटस्थ लाल) होता है।

बिस्मथ सल्फाइट अगरइसे साल्मोनेला को उसके शुद्ध रूप में संक्रमित सामग्री से अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें ट्राइप्टिक डाइजेस्ट, ग्लूकोज, साल्मोनेला ग्रोथ फैक्टर, शानदार हरा और अगर शामिल हैं। माध्यम के विभेदक गुण सल्मोनेला की हाइड्रोजन सल्फाइड का उत्पादन करने की क्षमता पर, सल्फाइड, शानदार हरे और बिस्मथ साइट्रेट की उपस्थिति के प्रतिरोध पर आधारित होते हैं। कालोनियों को बिस्मथ सल्फाइड के काले रंग में चिह्नित किया गया है (तकनीक माध्यम के समान है विल्सन - ब्लेयर).

अवायवीय जीवों का चयापचय

अवायवीय जीवों के चयापचय में कई अलग-अलग उपसमूह होते हैं:

ऊतकों में अवायवीय ऊर्जा चयापचय मानवतथा जानवरों

मानव ऊतकों में अवायवीय और एरोबिक ऊर्जा उत्पादन

जानवरों और मनुष्यों के कुछ ऊतकों को हाइपोक्सिया (विशेष रूप से मांसपेशियों के ऊतकों) के प्रतिरोध में वृद्धि की विशेषता है। सामान्य परिस्थितियों में, एटीपी संश्लेषण एरोबिक रूप से आगे बढ़ता है, और तीव्र मांसपेशियों की गतिविधि के दौरान, जब मांसपेशियों को ऑक्सीजन की डिलीवरी मुश्किल होती है, हाइपोक्सिया की स्थिति में, साथ ही ऊतकों में भड़काऊ प्रतिक्रियाओं के दौरान, एटीपी पुनर्जनन के अवायवीय तंत्र हावी होते हैं। कंकाल की मांसपेशियों में, 3 प्रकार के अवायवीय और एटीपी पुनर्जनन के केवल एक एरोबिक मार्ग की पहचान की गई है।

3 प्रकार के अवायवीय एटीपी संश्लेषण मार्ग

अवायवीय में शामिल हैं:

• क्रिएटिन फॉस्फेट (फॉस्फोजेनिक या एलैक्टेट) तंत्र - क्रिएटिन फॉस्फेट और एडीपी के बीच रिफॉस्फोराइलेशन
• मायोकिनेस - संश्लेषण (अन्यथा resynthesis) एडीपी (एडेनाइलेट साइक्लेज) के 2 अणुओं के ट्रांसफॉस्फोराइलेशन की प्रतिक्रिया में एटीपी
• ग्लाइकोलाइटिक - रक्त शर्करा या ग्लाइकोजन भंडार का अवायवीय टूटना, गठन के साथ समाप्त होना

वे जीव जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम होते हैं, अवायवीय कहलाते हैं। इसके अलावा, एनारोबेस के समूह में सूक्ष्मजीव (प्रोटोजोआ और प्रोकैरियोट्स का एक समूह) और मैक्रोऑर्गेनिज्म दोनों शामिल हैं, जिसमें कुछ शैवाल, कवक, जानवर और पौधे शामिल हैं। हमारे लेख में, हम स्थानीय अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले एनारोबिक बैक्टीरिया पर करीब से नज़र डालेंगे। चूंकि अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में उनके साथ एरोबिक सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जा सकता है, हम इन जीवाणुओं की तुलना करेंगे।

अवायवीय क्या हैं, हमने इसका पता लगा लिया। अब यह समझने योग्य है कि उन्हें किस प्रकार में विभाजित किया गया है। सूक्ष्म जीव विज्ञान में, अवायवीय जीवों के लिए निम्नलिखित वर्गीकरण तालिका का उपयोग किया जाता है:

• वैकल्पिक सूक्ष्मजीव. ऐच्छिक अवायवीय जीवाणु कहलाते हैं जो अपने चयापचय मार्ग को बदल सकते हैं, अर्थात वे श्वसन को अवायवीय से एरोबिक और इसके विपरीत में बदलने में सक्षम हैं। यह तर्क दिया जा सकता है कि वे वैकल्पिक रूप से जीते हैं।
• समूह के Capneistic प्रतिनिधिकेवल ऑक्सीजन की कम सामग्री और कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सामग्री वाले वातावरण में रहने में सक्षम।
• मध्यम सख्त जीवआणविक ऑक्सीजन युक्त वातावरण में जीवित रह सकते हैं। हालांकि, वे यहां पुन: पेश करने में असमर्थ हैं। मैक्रोएरोफाइल ऑक्सीजन के कम आंशिक दबाव वाले वातावरण में जीवित और गुणा दोनों कर सकते हैं।
• एरोटोलरेंट सूक्ष्मजीवइसमें भिन्नता है कि वे वैकल्पिक रूप से नहीं रह सकते हैं, अर्थात वे अवायवीय श्वसन से एरोबिक श्वसन में स्विच करने में सक्षम नहीं हैं। हालांकि, वे ऐच्छिक अवायवीय सूक्ष्मजीवों के समूह से इस मायने में भिन्न हैं कि वे आणविक ऑक्सीजन वाले वातावरण में नहीं मरते हैं। इस समूह में अधिकांश ब्यूटिरिक बैक्टीरिया और कुछ प्रकार के लैक्टिक एसिड सूक्ष्मजीव शामिल हैं।
• बाध्य बैक्टीरियाआणविक ऑक्सीजन युक्त वातावरण में जल्दी से नष्ट हो जाते हैं। वे इससे पूरी तरह अलग-थलग रहने की स्थिति में ही रह पाते हैं। इस समूह में सिलिअट्स, फ्लैगेलेट्स, कुछ प्रकार के बैक्टीरिया और यीस्ट शामिल हैं।

बैक्टीरिया पर ऑक्सीजन का प्रभाव

ऑक्सीजन युक्त कोई भी वातावरण जैविक जीवन रूपों को आक्रामक रूप से प्रभावित करता है। बात यह है कि जीवन के विभिन्न रूपों के जीवन की प्रक्रिया में या कुछ प्रकार के आयनकारी विकिरण के प्रभाव के कारण, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां बनती हैं, जो आणविक पदार्थों की तुलना में अधिक विषाक्त होती हैं।

एक ऑक्सीजन वातावरण में एक जीवित जीव के अस्तित्व के लिए मुख्य निर्धारण कारक एक एंटीऑक्सिडेंट कार्यात्मक प्रणाली की उपस्थिति है जो उन्मूलन में सक्षम है। आमतौर पर, ऐसे सुरक्षात्मक कार्य एक या कई एंजाइमों द्वारा एक साथ प्रदान किए जाते हैं:

• साइटोक्रोम;
• उत्प्रेरित;
• सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़।

इसी समय, एक वैकल्पिक प्रजाति के कुछ अवायवीय जीवाणुओं में केवल एक प्रकार का एंजाइम होता है - साइटोक्रोम। एरोबिक सूक्ष्मजीवों में तीन साइटोक्रोम होते हैं, इसलिए वे ऑक्सीजन वातावरण में बहुत अच्छा महसूस करते हैं। और बाध्यकारी अवायवीय जीवों में साइटोक्रोम बिल्कुल नहीं होता है।

हालांकि, कुछ अवायवीय जीव अपने पर्यावरण पर कार्य कर सकते हैं और इसके लिए उपयुक्त रेडॉक्स क्षमता बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ सूक्ष्मजीव प्रजनन से पहले पर्यावरण की अम्लता को 25 से 1 या 5 तक कम कर देते हैं। इससे उन्हें एक विशेष अवरोध से अपनी रक्षा करने की अनुमति मिलती है। और वायुरोधी अवायवीय जीव, जो अपने जीवन के दौरान हाइड्रोजन पेरोक्साइड छोड़ते हैं, पर्यावरण की अम्लता को बढ़ा सकते हैं।

महत्वपूर्ण: अतिरिक्त एंटीऑक्सीडेंट सुरक्षा प्रदान करने के लिए, बैक्टीरिया कम आणविक भार एंटीऑक्सिडेंट को संश्लेषित या जमा करते हैं, जिसमें विटामिन ए, ई और सी, साथ ही साइट्रिक और अन्य प्रकार के एसिड शामिल होते हैं।

अवायवीय जीवों को ऊर्जा कैसे मिलती है?

1. कुछ सूक्ष्मजीव विभिन्न अमीनो एसिड यौगिकों के अपचय से ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जैसे कि प्रोटीन और पेप्टाइड्स, साथ ही स्वयं अमीनो एसिड। आमतौर पर, ऊर्जा जारी करने की इस प्रक्रिया को सड़न कहा जाता है। और स्वयं पर्यावरण, जिसके ऊर्जा विनिमय में अमीनो एसिड यौगिकों और अमीनो एसिड के अपचय की कई प्रक्रियाएं स्वयं देखी जाती हैं, को पुटीय सक्रिय वातावरण कहा जाता है।
2. अन्य अवायवीय जीवाणु हेक्सोज (ग्लूकोज) को तोड़ने में सक्षम हैं। इस मामले में, विभिन्न विभाजन विधियों का उपयोग किया जा सकता है:
   • ग्लाइकोलाइसिस इसके बाद, पर्यावरण में किण्वन प्रक्रियाएं होती हैं;
   • ऑक्सीडेटिव मार्ग;
   • Entner-Doudoroff प्रतिक्रियाएं जो मैननोइक, हेक्सुरोनिक या ग्लूकोनिक एसिड की शर्तों के तहत होती हैं।

इस मामले में, केवल अवायवीय प्रतिनिधि ग्लाइकोलाइसिस का उपयोग कर सकते हैं। प्रतिक्रिया के बाद बनने वाले उत्पादों के आधार पर इसे कई प्रकार के किण्वन में विभाजित किया जा सकता है:

• मादक किण्वन;
• लैक्टिक किण्वन;
• एंटरोबैक्टीरिया फॉर्मिक एसिड का प्रकार;
• ब्यूटिरिक किण्वन;
• प्रोपियोनिक एसिड प्रतिक्रिया;
• आणविक ऑक्सीजन की रिहाई के साथ प्रक्रियाएं;
• मीथेन किण्वन (सेप्टिक टैंक में प्रयुक्त)।

सेप्टिक टैंक के लिए अवायवीय की विशेषताएं

एनारोबिक सेप्टिक टैंक सूक्ष्मजीवों का उपयोग करते हैं जो ऑक्सीजन के बिना अपशिष्ट जल को संसाधित करने में सक्षम होते हैं। एक नियम के रूप में, जिस डिब्बे में एनारोब स्थित हैं, वहां अपशिष्ट जल के क्षय की प्रक्रिया में काफी तेजी आती है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप ठोस यौगिक तलछट के रूप में नीचे की ओर गिरते हैं। इसी समय, अपशिष्ट जल के तरल घटक को विभिन्न कार्बनिक अशुद्धियों से गुणात्मक रूप से साफ किया जाता है।

इन जीवाणुओं के जीवन के दौरान बड़ी संख्या में ठोस यौगिक बनते हैं। ये सभी स्थानीय उपचार संयंत्र के तल पर बस जाते हैं, इसलिए इसे नियमित सफाई की आवश्यकता होती है। यदि समय पर सफाई नहीं की जाती है, तो उपचार संयंत्र का कुशल और सुव्यवस्थित संचालन पूरी तरह से बाधित हो सकता है और कार्रवाई से बाहर हो सकता है।

ध्यान दें: सेप्टिक टैंक की सफाई के बाद निकाले गए तलछट का उपयोग उर्वरक के रूप में नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि इसमें हानिकारक सूक्ष्मजीव होते हैं जो पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

चूंकि बैक्टीरिया के अवायवीय प्रतिनिधि अपनी जीवन गतिविधि के दौरान मीथेन का उत्पादन करते हैं, इसलिए इन जीवों के उपयोग के साथ काम करने वाली उपचार सुविधाएं एक प्रभावी वेंटिलेशन सिस्टम से सुसज्जित होनी चाहिए। अन्यथा, एक अप्रिय गंध आसपास की हवा को खराब कर सकती है।

महत्वपूर्ण: एनारोबेस का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार की दक्षता केवल 60-70% है।

सेप्टिक टैंक में अवायवीय का उपयोग करने के नुकसान

बैक्टीरिया के अवायवीय प्रतिनिधि, जो सेप्टिक टैंक के लिए विभिन्न जैविक उत्पादों का हिस्सा हैं, के निम्नलिखित नुकसान हैं:

1. बैक्टीरिया द्वारा सीवेज के प्रसंस्करण के बाद उत्पन्न होने वाला कचरा मिट्टी में हानिकारक सूक्ष्मजीवों की सामग्री के कारण उर्वरक के लिए उपयुक्त नहीं है।
2. चूंकि अवायवीय जीवों के जीवन के दौरान बड़ी मात्रा में घने तलछट का निर्माण होता है, इसलिए इसका निष्कासन नियमित रूप से किया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, आपको वैक्यूम क्लीनर को कॉल करना होगा।
3. एनारोबिक बैक्टीरिया का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार पूरा नहीं होता है, लेकिन अधिकतम 70 प्रतिशत ही होता है।
4. इन जीवाणुओं के साथ काम करने वाला एक सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट एक बहुत ही अप्रिय गंध का उत्सर्जन कर सकता है, जो इस तथ्य के कारण है कि ये सूक्ष्मजीव जीवन की प्रक्रिया में मीथेन का उत्सर्जन करते हैं।

एनारोबेस और एरोबेस के बीच अंतर

एरोबेस और एनारोबेस के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्व उच्च ऑक्सीजन सामग्री के साथ रहने और प्रजनन करने में सक्षम हैं। इसलिए, ऐसे सेप्टिक टैंक आवश्यक रूप से हवा को पंप करने के लिए एक कंप्रेसर और एक जलवाहक से सुसज्जित होते हैं। एक नियम के रूप में, ये स्थानीय अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र ऐसी अप्रिय गंध का उत्सर्जन नहीं करते हैं।

इसके विपरीत, अवायवीय प्रतिनिधियों (जैसा कि ऊपर वर्णित सूक्ष्म जीव विज्ञान की तालिका से पता चलता है) को ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, उनकी कुछ प्रजातियां इस पदार्थ की उच्च सामग्री के साथ मरने में सक्षम हैं। इसलिए, ऐसे सेप्टिक टैंकों को हवा को पंप करने की आवश्यकता नहीं होती है। उनके लिए, केवल परिणामी मीथेन को हटाना महत्वपूर्ण है।

एक और अंतर गठित तलछट की मात्रा है। एरोब्स वाले सिस्टम में, कीचड़ की मात्रा बहुत कम होती है, इसलिए संरचना की सफाई बहुत कम बार की जा सकती है। इसके अलावा, वैक्यूम ट्रकों को बुलाए बिना सेप्टिक टैंक को साफ किया जा सकता है। पहले कक्ष से मोटी तलछट को हटाने के लिए, आप एक साधारण जाल ले सकते हैं, और अंतिम कक्ष में बने सक्रिय कीचड़ को बाहर निकालने के लिए, यह एक जल निकासी पंप का उपयोग करने के लिए पर्याप्त है। इसके अलावा, एरोबेस का उपयोग करके उपचार संयंत्र से सक्रिय कीचड़ का उपयोग मिट्टी को उर्वरित करने के लिए किया जा सकता है।

बैक्टीरिया 3.5 अरब साल पहले प्रकट हुए थे और हमारे ग्रह पर पहले जीवित जीव थे। यह बैक्टीरिया की एरोबिक और एनारोबिक प्रजातियों के लिए धन्यवाद है कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति हुई।

आज वे प्रोकैरियोटिक (गैर-परमाणु) जीवों के सबसे अधिक प्रजातियों-विविध और व्यापक समूह में से एक हैं। विभिन्न श्वसन ने उन्हें एरोबिक और एनारोबिक, और पोषण - हेटरोट्रॉफ़िक और ऑटोट्रॉफ़िक प्रोकैरियोट्स में विभाजित करना संभव बना दिया।

इन गैर-परमाणु एकल-कोशिका जीवों की प्रजातियों की विविधता बहुत बड़ी है: विज्ञान ने केवल 10,000 प्रजातियों का वर्णन किया है, और माना जाता है कि बैक्टीरिया की एक लाख से अधिक प्रजातियां हैं। उनका वर्गीकरण अत्यंत जटिल है और निम्नलिखित विशेषताओं और गुणों की समानता के आधार पर किया जाता है:

• रूपात्मक - रूप, गति का तरीका, स्पोरुलेट करने की क्षमता, और अन्य);
• शारीरिक - चयापचय उत्पादों और अन्य की प्रकृति के अनुसार ऑक्सीजन (एरोबिक) या एक एनोक्सिक संस्करण (एनारोबिक बैक्टीरिया) के साथ सांस लेना;
• जैव रासायनिक;
• आनुवंशिक विशेषताओं की समानता।

उदाहरण के लिए, उपस्थिति के आधार पर रूपात्मक वर्गीकरण सभी जीवाणुओं को इस प्रकार विभाजित करता है:

• रॉड के आकार का;
• घुमावदार;
• गोलाकार।

ऑक्सीजन के संबंध में शारीरिक वर्गीकरण सभी प्रोकैरियोट्स को विभाजित करता है:

• अवायवीय - सूक्ष्मजीव जिनके श्वसन के लिए मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है;
• एरोबिक - सूक्ष्मजीव जिन्हें अपने जीवन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

अवायवीय प्रोकैरियोट्स

अवायवीय सूक्ष्मजीव पूरी तरह से उनके नाम से मेल खाते हैं - उपसर्ग एक शब्द के अर्थ को नकारता है, एयरो वायु और बी-जीवन है। यह निकला - वायुहीन जीवन, ऐसे जीव जिनकी सांस लेने के लिए मुक्त ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है।

एनोक्सिक सूक्ष्मजीवों को दो समूहों में बांटा गया है:

• ऐच्छिक अवायवीय - ऑक्सीजन युक्त वातावरण में और इसकी अनुपस्थिति में दोनों में मौजूद रहने में सक्षम;
• सूक्ष्मजीवों को बाध्य करना - पर्यावरण में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में मरना।

अवायवीय जीवाणुओं का वर्गीकरण स्पोरुलेशन की संभावना के अनुसार बाध्य समूह को निम्नलिखित में विभाजित करता है:

• बीजाणु-गठन क्लोस्ट्रीडिया - ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया, जिनमें से अधिकांश मोबाइल हैं, जो गहन चयापचय और उच्च परिवर्तनशीलता की विशेषता है;
• गैर-क्लोस्ट्रीडियल एनारोबेस ग्राम-पॉजिटिव और नकारात्मक बैक्टीरिया हैं जो मानव माइक्रोफ्लोरा का हिस्सा हैं।

क्लोस्ट्रीडिया गुण

बीजाणु बनाने वाले अवायवीय जीवाणु मिट्टी में और जानवरों और मनुष्यों के जठरांत्र संबंधी मार्ग में बड़ी संख्या में पाए जाते हैं। उनमें से, 10 से अधिक प्रजातियां ज्ञात हैं जो मनुष्यों के लिए जहरीली हैं। ये बैक्टीरिया प्रत्येक प्रजाति के लिए अत्यधिक सक्रिय एक्सोटॉक्सिन का उत्पादन करते हैं।

यद्यपि एक प्रकार के अवायवीय सूक्ष्मजीव एक संक्रामक एजेंट हो सकते हैं, विभिन्न माइक्रोबियल संघों द्वारा नशा अधिक विशिष्ट है:

• कई प्रकार के अवायवीय बैक्टीरिया;
• अवायवीय और एरोबिक सूक्ष्मजीव (सबसे अधिक बार क्लोस्ट्रीडिया और स्टेफिलोकोसी)।

जीवाणु संवर्धन

हमारे परिचित ऑक्सीजन वातावरण में यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि बाध्य एरोब प्राप्त करने के लिए, विशेष उपकरण और सूक्ष्मजीवविज्ञानी मीडिया का उपयोग करना आवश्यक है। वास्तव में, एनोक्सिक सूक्ष्मजीवों की खेती ऐसी परिस्थितियों के निर्माण के लिए कम हो जाती है जिसके तहत मीडिया में हवा की पहुंच जहां प्रोकैरियोट्स की खेती की जाती है, पूरी तरह से अवरुद्ध है।

बाध्यकारी अवायवीय जीवों के लिए सूक्ष्मजीवविज्ञानी विश्लेषण के मामले में, नमूने के तरीके और नमूने को प्रयोगशाला में ले जाने की विधि अत्यंत महत्वपूर्ण है। चूंकि बाध्य सूक्ष्मजीव तुरंत हवा के प्रभाव में मर जाएंगे, नमूना को या तो एक सीलबंद सिरिंज में या इस तरह के परिवहन के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष मीडिया में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

एरोफिलिक सूक्ष्मजीव

एरोबिक्स सूक्ष्मजीव कहलाते हैं जिनका श्वसन हवा में मुक्त ऑक्सीजन के बिना असंभव है, और उनकी खेती पोषक माध्यम की सतह पर होती है।

ऑक्सीजन पर निर्भरता की डिग्री के अनुसार, सभी एरोबों को विभाजित किया गया है:

• तिरछा (एरोफाइल) - हवा में ऑक्सीजन की उच्च सांद्रता पर ही विकसित करने में सक्षम;
• ऐच्छिक एरोबिक सूक्ष्मजीव जो ऑक्सीजन की कम मात्रा के साथ भी विकसित होते हैं।

एरोबिक्स के गुण और विशेषताएं

एरोबिक बैक्टीरिया मिट्टी, पानी और हवा में रहते हैं और पदार्थों के चक्र में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं। जीवाणुओं का श्वसन, जो एरोबेस हैं, मीथेन (CH4), हाइड्रोजन (H2), नाइट्रोजन (N2), हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S), आयरन (Fe) के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है।

मनुष्यों के लिए रोगजनक होने वाले एरोबिक सूक्ष्मजीवों में ट्यूबरकल बेसिलस, टुलारेमिया रोगजनकों और विब्रियो कोलेरी शामिल हैं। इन सभी को जीवित रहने के लिए उच्च स्तर की ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। सैल्मोनेला जैसे ऐच्छिक एरोबिक बैक्टीरिया बहुत कम ऑक्सीजन के साथ सांस लेने में सक्षम होते हैं।

ऑक्सीजन के वातावरण में श्वसन करने वाले एरोबिक सूक्ष्मजीव 0.1 से 20 एटीएम के आंशिक दबाव में बहुत विस्तृत श्रृंखला में मौजूद होने में सक्षम हैं।

बढ़ते एरोबिक्स

एरोबिक्स की खेती में एक उपयुक्त पोषक माध्यम का उपयोग शामिल है। आवश्यक शर्तें ऑक्सीजन वातावरण का मात्रात्मक नियंत्रण और इष्टतम तापमान का निर्माण भी हैं।

एरोब्स की श्वसन और वृद्धि तरल मीडिया में मैलापन के गठन के रूप में या, घने मीडिया के मामले में, कॉलोनियों के गठन के रूप में प्रकट होती है। थर्मोस्टेटिक परिस्थितियों में एरोबिक्स को बढ़ने में औसतन 18 से 24 घंटे लगते हैं।

एरोबिक्स और एनारोबेस के लिए सामान्य गुण

1. इन सभी प्रोकैरियोट्स में एक स्पष्ट नाभिक नहीं होता है।
2. वे या तो नवोदित या विभाजन द्वारा प्रजनन करते हैं।
3. ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया के परिणामस्वरूप श्वसन करते हुए, एरोबिक और एनारोबिक दोनों जीव कार्बनिक अवशेषों के विशाल द्रव्यमान को विघटित करते हैं।
4. बैक्टीरिया ही एकमात्र जीवित वस्तु है जिसका श्वसन आणविक नाइट्रोजन को एक कार्बनिक यौगिक में बांधता है।
5. एरोबिक जीव और एनारोब तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में श्वसन करने में सक्षम हैं। एक वर्गीकरण है जिसके अनुसार परमाणु मुक्त एककोशिकीय जीवों को विभाजित किया गया है:

• साइकोफिलिक - 0 डिग्री सेल्सियस के क्षेत्र में रहने की स्थिति;
• मेसोफिलिक - महत्वपूर्ण तापमान 20 से 40 डिग्री सेल्सियस तक;
• थर्मोफिलिक - वृद्धि और श्वसन 50-75 डिग्री सेल्सियस पर होता है।