bakteri aerobik adalah kelompok luas bakteri yang ditandai kebutuhan oksigen untuk proses metabolisme mereka. Bakteri ini menggunakan oksigen untuk memecah senyawa organik menjadi senyawa yang lebih sederhana melalui proses yang dikenal sebagai respirasi seluler .
Banyak ahli berpendapat bahwa munculnya jenis bakteri ini merupakan akibat langsung dari proses fotosintesis . Karena ini, tingkat oksigen atmosfer meningkat dan awalnya beracun bagi banyak makhluk hidup. Karena itu, banyak organisme harus beradaptasi dan mulai menggunakan oksigen.
Mycobacterium tuberculosis, bakteri aerob. Sumber: Kredit Foto: Janice CarrPenyedia Konten: CDC / Dr. Ray Butler; Janice Carr [Domain publik]
Ada banyak spesies yang termasuk dalam kelompok bakteri aerob. Yang paling representatif adalah genus Bacillus, Mycobacterium dan Nocardia . Demikian pula, banyak dari bakteri ini dikenal sebagai patogen manusia, bahkan menyebabkan patologi yang dapat menyebabkan kematian.
Indeks artikel
Karakteristik
Ciri utama bakteri aerob adalah untuk berkembang biak memerlukan lingkungan yang ketersediaan oksigennya luas, karena dalam metabolismenya mereka melakukan proses respirasi seluler.
Dalam proses ini mereka menggunakan oksigen untuk mendegradasi molekul senyawa organik, seperti glukosa, menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti karbon dioksida dan air, dengan konsekuensi memperoleh energi dalam bentuk ATP.
Demikian pula, sebagian besar spesies yang membentuk kelompok ini tidak memiliki kemampuan untuk mensintesis enzim katalase, sehingga mereka tidak dapat memecah molekul hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.
Jenis bakteri aerob
Secara umum, dapat dipahami bahwa bakteri aerob adalah mereka yang membutuhkan keberadaan oksigen untuk berkembang dan tumbuh. Namun, kebutuhan unsur kimia ini pada bakteri golongan ini tidak sama untuk semua. Dalam pengertian ini, ada beberapa jenis bakteri aerob: aerob obligat, anaerob fakultatif, dan mikroaerofilik.
Bakteri aerob obligat
Mereka adalah bakteri yang membutuhkan oksigen untuk berkembang. Mereka membutuhkan unsur ini untuk melakukan proses respirasi seluler.
Bakteri anaerob fakultatif
Ini adalah bakteri yang dari sudut pandang evolusi memiliki keunggulan tertentu, karena mereka dapat bertahan hidup baik di lingkungan yang ada oksigen, dan di lingkungan yang tidak ada oksigen.
Ini karena di dalam mesin seluler mereka, mereka memiliki unsur yang diperlukan untuk melakukan proses anaerobik di mana mereka dapat memperoleh energi. Sedemikian rupa sehingga tanpa adanya oksigen, bakteri ini tidak mati, tetapi melakukan proses metabolisme lainnya.
Bakteri mikroaerofilik
Ini adalah jenis bakteri yang sangat khusus. Mereka menggunakan oksigen sebagai unsur utama untuk melakukan proses respirasi seluler. Namun, konsentrasi atmosfer gas ini (Sekitar 21%) beracun bagi bakteri ini.
Spesies bakteri aerobik
Bakteri dari genus Bacillus
Genus Bacillus terdiri dari berbagai macam spesies, yang ditandai dengan berbentuk batang dan gram positif. Salah satu karakteristik yang paling menonjol dari bakteri ini adalah ketika kondisi lingkungan menjadi tidak bersahabat, mereka menghasilkan spora di dalam sel mereka. Ini sangat tahan dan dimaksudkan untuk memastikan bahwa bakteri dapat bertahan hidup dalam kondisi lingkungan yang berbahaya.
Dalam genus ini ada bakteri yang bersifat aerobik ketat, sementara ada yang lain yang dianggap aerobik fakultatif. Di antara spesies bakteri dari genus Bacillus kita dapat menyebutkan antara lain: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis dan Bacillus thuringiensis .
Bacillus anthracis
Ini adalah bakteri yang terkenal dan dipelajari di dunia mikrobiologi, karena potensi dan patogenisitasnya yang nyata, ia telah digunakan sebagai senjata biologis. Sporanya sangat beracun dan mudah menembus tubuh manusia, melalui saluran pernapasan dengan menghirup, dengan menelan makanan yang terkontaminasi atau melalui kontak dengan luka terbuka.
Sudah di dalam tubuh menyebabkan infeksi yang secara umum dikenal dengan nama antraks, yang dapat berupa kulit, paru atau saluran pencernaan.
Bacillus cereus
Ini adalah bakteri aerobik fakultatif yang terkenal memproduksi racun. Racun ini dapat menyebabkan berbagai patologi pada manusia, seperti sindrom muntah dan sindrom diare, baik pada tingkat gastrointestinal. Demikian juga dapat mempengaruhi organ lain, seperti mata, yang dapat menyebabkan keratitis dan endoftalmitis.
Bacillus subtilis
Ini mungkin spesies yang paling banyak dipelajari dari genus Bacillus. Sedemikian rupa sehingga dianggap sebagai “spesies tipe”. Seperti spesies Bacillus lainnya, ia menghasilkan spora, khususnya endospora yang ditemukan di tengah sel bakteri.
Ini adalah bakteri yang tidak berbahaya bagi manusia, kecuali untuk beberapa kasus keracunan yang sangat terisolasi dari makanan yang terkontaminasi. Selain itu, ia membawa berbagai manfaat, seperti sintesis zat antijamur dan antibiotik, serta aplikasi di kawasan industri.
Nokardia
Ini adalah genus bakteri gram positif yang berbentuk seperti basil. Di antara karakteristiknya yang paling menonjol, dapat disebutkan bahwa mereka memiliki percabangan, banyak di antaranya tegak lurus.
Demikian pula, bakteri ini adalah patogen manusia yang terkenal. Dua spesiesnya khususnya, Nocardia asteroides dan Nocardia brasiliensis, telah dipelajari secara memadai sebagai penyebab masing-masing nokardiosis paru dan misetoma aktinomikotik.
Lactobacillus
Merupakan bakteri gram positif yang bersifat aerob fakultatif, berbentuk basil dan tidak menghasilkan spora. Bakteri ini umumnya dianggap tidak berbahaya dan tidak berbahaya bagi manusia.
Sebaliknya, mereka terkenal dengan manfaat yang mereka berikan, di antaranya dapat kita soroti: mereka berkontribusi pada pengawetan makanan, membantu mengendalikan beberapa penyakit -seperti kanker usus besar-, dan merupakan bagian dari sintesis senyawa tertentu, seperti vitamin B.
Stafilokokus
Ini adalah bakteri berbentuk kelapa (bulat) yang cenderung membentuk gumpalan sel yang terlihat seperti sekelompok buah anggur. Bakteri dari genus ini dianggap aerobik fakultatif, yang berarti mereka dapat berkembang baik di hadapan maupun tanpa oksigen.
Banyak spesies dalam genus ini dikenal sebagai patogen manusia. Di antaranya, yang paling ganas adalah Staphylococcus aureus, yang menghasilkan racun tertentu: hemolisin, enterotoksin, toksin sindrom syok toksik, dan toksin eksfoliatif. Racun ini menyebabkan penyakit seperti diare, kolitis pseudomembran, dan sindrom kulit melepuh.
Perbedaan bakteri aerob dan anaerob
Bakteri anaerob muncul di planet ini jauh sebelum bakteri aerobik. Hal ini karena pada era pertama kehidupan di bumi, oksigen bukanlah bagian penting dari atmosfer , sehingga makhluk hidup yang ada saat itu tidak menggunakannya untuk proses metabolisme mereka.
Kemudian, ketika kehidupan di planet ini berevolusi dan tingkat gas atmosfer menjadi stabil, organisme aerobik muncul, yang mulai menggunakan oksigen sebagai unsur utama dalam proses produksi energi.
Sekarang, perbedaan utama antara kedua jenis bakteri adalah bahwa bakteri aerob membutuhkan unsur oksigen untuk melakukan berbagai proses seluler, yang paling khas adalah respirasi seluler. Melalui proses ini mereka memperoleh sejumlah besar energi.
Bakteri anaerob, di sisi lain, tidak menggunakan oksigen untuk proses apapun. Bahkan untuk beberapa bakteri ini, oksigen sangat beracun. Karena itu, mereka melakukan proses lain untuk mendapatkan energi yang dibutuhkan sel.
Di antara proses ini adalah fermentasi , di mana degradasi senyawa tertentu, seperti karbohidrat, terjadi untuk mendapatkan senyawa organik lainnya, seperti asam laktat.
Perbedaan lain yang dapat disebutkan antara kedua jenis bakteri ini adalah habitat di mana mereka dapat ditemukan. Bakteri anaerob biasanya ditemukan di tempat yang memiliki sedikit oksigen, seperti di karang gigi yang menutupi gigi, sedangkan bakteri aerob tumbuh subur di habitat yang memiliki cukup oksigen, seperti tanah.
Kultur bakteri aerob
Ketika kultur bakteri aerobik akan dilakukan di laboratorium, hal pertama yang harus diingat adalah bahwa jenis bakteri ini membutuhkan oksigen dalam jumlah yang cukup. Dalam pengertian ini, kondisi atmosfer yang sama diketahui ideal. Namun, ada beberapa bakteri yang membutuhkan aerasi ekstra.
Dalam kasus ini, yang dapat dilakukan adalah mengocok labu atau gelembung udara yang disterilkan dengan kuat melalui media. Dalam hal kultur cukup luas, yang direkomendasikan adalah paparan medium ke atmosfer ditingkatkan. Ini dilakukan dengan melapisi media yang dangkal.
Kultur Staphylococcus aureus. Sumber: Microrao [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Sekarang, sehubungan dengan komposisi media kultur yang akan digunakan untuk bakteri aerob, ini akan tergantung pada spesies bakteri yang dibudidayakan. Misalnya, untuk menumbuhkan Staphylococcus aureus , media kultur yang paling umum digunakan adalah agar darah 5%, agar kedelai trypticase, dan Brain Heart Infusion BHI Broth. Bakteri dari genus Bacillus juga berhasil dibiakkan dalam media kultur yang telah disebutkan.
Penting untuk dicatat bahwa BHI Brain Heart Infusion Broth direkomendasikan di seluruh dunia untuk budidaya bakteri aerobik. Komposisinya termasuk infus otak anak sapi dan infus jantung sapi, serta pepton, natrium klorida dan glukosa, di antara komponen lainnya.
Metode untuk menghitung piring
Hitungan lempeng adalah prosedur standar yang dilakukan di laboratorium untuk mencapai perkiraan jumlah bakteri yang membentuk kultur tertentu.
Teknik ini didasarkan pada penghitungan apa yang disebut unit pembentuk koloni dan memungkinkan diperolehnya perkiraan jumlah bakteri. Penting untuk digarisbawahi bahwa prosedur ini harus dilakukan dengan ketelitian dan ketelitian yang diperlukan, karena kesalahan apa pun, sekecil apa pun, dapat sangat memengaruhi hasil.
Ada beberapa teknik yang dapat diterapkan untuk melakukan penghitungan piring. Dua di antaranya akan dijelaskan di sini.
Teknik menuangkan piring
Hal pertama yang harus dilakukan adalah menyiapkan media kultur yang ideal untuk jenis bakteri yang ingin ditumbuhkan. Selanjutnya, di tempat yang bersih dan bersih, cawan petri tempat kultur akan ditempatkan.
Di setiap cawan Petri Anda harus menambahkan 1 mL pengenceran yang sesuai, serta sekitar 20 mL media kultur yang dilelehkan. Setelah itu, gerakan dengan cawan Petri harus dilakukan sebagai berikut: 6 dari kanan ke kiri, 6 searah jarum jam, 6 berlawanan arah jarum jam, dan 6 dari belakang ke depan. Akhirnya media diharapkan untuk memadat.
Cawan Petri diinkubasi dalam kondisi suhu yang sesuai (37 ° C) selama 24-48 jam. Setelah waktu ini berlalu, jumlah koloni yang berkembang harus dihitung.
Teknik penyebaran permukaan di piring
Untuk menghitung melalui teknik ini, cawan petri dengan media kultur harus diletakkan di atas meja secara teratur untuk menghindari kesalahan. Selanjutnya, 1 mL setiap pengenceran diinokulasikan ke dalam setiap kapsul.
Demikian juga dengan bantuan batang kaca, inokulum harus disebarkan secara merata ke seluruh permukaan media kultur. Ini harus dilakukan melalui gerakan memutar.
Setelah inokulum telah diserap oleh media kultur, kapsul diinkubasi selama waktu yang diperlukan sesuai dengan mikroorganisme yang dikultur. Akhirnya, semua koloni yang telah berkembang di piring yang dipilih harus dihitung.
Penyakit yang disebabkan
Seperti disebutkan sebelumnya, beberapa genera yang membentuk kelompok bakteri aerobik diketahui menyebabkan penyakit pada manusia. Beberapa penyakit ini dengan gejala dan pengobatannya masing-masing tercantum di bawah ini.
Nokardiosis
Nocardiosis adalah penyakit yang dapat muncul secara akut atau kronis. Menurut kasus klinis yang dipelajari, sebagian besar waktu mereka hadir dengan gejala pneumonia. Namun, kadang-kadang, daripada menginfeksi saluran pernapasan, itu dapat mempengaruhi kulit secara langsung, menyebabkan lesi yang khas.
Gejala yang terlihat pada nocardiosis paru adalah:
- Demam tinggi
- Batuk kromik yang tidak hilang dengan apa pun
- Sulit bernafas
- Ketidaknyamanan umum
Di sisi lain, ketika bakteri dari genus Nocardia menyerang kulit, apa yang dikenal sebagai actinomycetoma dapat berkembang. Ini adalah jenis infeksi granulomatosa kronis yang sangat jarang dan biasanya terjadi pada orang yang memiliki sistem kekebalan yang tertekan. Gejalanya meliputi:
- Demam
- Lesi nodular yang menunjukkan pustula sentral yang dapat mengalirkan material berdarah.
- Abses kulit atau subkutan.
- Malaise umum
antraks
Ini adalah nama yang diberikan untuk infeksi yang disebabkan oleh bakteri Basilus anthracis . Hal ini disebabkan oleh kontak langsung manusia dengan spora bakteri tersebut. Antraks dapat menyerang paru-paru dan kulit. Paru-paru adalah yang paling berbahaya, dengan angka kematian lebih dari 90%.
Beberapa tahun yang lalu bakteri ini menjadi terkenal karena pengiriman amplop berisi spora yang sangat mempengaruhi mereka yang menerimanya, menyebabkan kematian.
Pada awalnya, gejala antraks di paru-paru menyerupai gejala pilek, namun seiring berjalannya waktu, gejala tersebut berkembang menjadi gambaran klinis yang lebih buruk:
- Demam terus menerus
- Sulit bernafas
- Peningkatan denyut jantung.
Akhirnya pasien memburuk dan syok septik terjadi, setelah kematian pasien terjadi dalam banyak kasus.
Berkenaan dengan antraks kulit, tanda pertama adalah lesi yang mirip dengan gigitan nyamuk, yang menjadi kronis dan berkembang menjadi eskar nekrotik.
Ada juga peningkatan suhu tubuh dan malaise umum. Gambaran klinis ini sering sembuh dengan baik, hanya meninggalkan bekas luka. Namun, tidak bijaksana untuk lengah karena dapat menyebar dan menyebabkan bakteremia.
Tuberkulosis
Ini adalah patologi yang mempengaruhi saluran pernapasan dan disebabkan oleh bakteri aerobik yang ketat, Mycobacterium tuberculosis. Bakteri tersebut ditemukan dalam sekresi penderita penyakit tersebut, khususnya yang dikeluarkan saat batuk. Kontak dengan sekret ini adalah rute infeksi yang paling umum.
Gejala penyakit TBC adalah:
- Batuk terus menerus dengan dahak berdarah
- Demam
- Ketidaknyamanan umum
- Nyeri dada, terutama saat batuk dan bernapas
- Berkeringat banyak di malam hari.
Kusta
Ini adalah penyakit terkenal yang disebabkan oleh bakteri lain dari Mycobacterium genus , Mycobacterium leprae . Ini adalah penyakit yang selama berabad-abad telah menjadi momok, karena mereka yang menderitanya dikeluarkan dari masyarakat dan dipaksa untuk hidup terpisah.
Gejala kusta yang paling umum adalah:
- Lesi berwarna terang pada kulit
- Benjolan atau bintil pada kulit
- Hilangnya sensasi di area tertentu
- Penebalan kulit
Seiring waktu, gambaran klinis memburuk, menyebabkan individu kehilangan fungsi anggota tubuh bagian atas dan bawah, cacat yang disebabkan oleh lesi kulit dan ketidaknyamanan pada tingkat kulit, seperti sensasi terbakar yang konstan pada kulit.
Referensi
- Camacho, A., Giles, M., Ortegón, M., Palao, M., Serrano, B. dan Velásquez, O. (2009) Teknik untuk analisis mikrobiologi makanan. UNAM Meksiko edisi ke-2.
- Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. dan Sakanari, J. Mikrobiologi Medis. Mc Graw dan Hill. edisi 27
- Dorronsoro, I. dan Torroba L. Mikrobiologi Tuberkulosis. (2007). Sejarah Sistem Kesehatan Navarra. 30 (2).
- González, P. dan Cona, E. (2006). asteroid Nocardia. Jurnal infekologi Chili. 2. 3. 4).
- Hernández, P., Mayorga, J. dan Pérez, E. (2010). Actinomycetoma karena Nocardia brasiliensis. Sejarah Pediatri. 73 (4). 159-228
- Ryan, K. dan Ray, C. (2004). Mikrobiologi Medis Sherris. Bukit Mc Graw. edisi ke-4.
