厌氧化学有机营养体发酵

许多类型的厌氧细菌通过发酵过程获取能量,仅通过底物水平的磷酸化产生ATP。发酵的最终产物包括各种酸和气体,这些通常是特定物种的特征。因此,它们通常可以用作识别标记。

梭菌属

梭菌属的成员是革兰氏阳性杆菌,可以形成内孢子(见图3.46)。它们是土壤的普通居民,营养细胞生活在需氧生物消耗有效氧气时产生的厌氧微环境中。它们的内孢子是一种休眠形式,对氧气无任何影响,可以通过耐热、干燥、化学物质和辐射等措施长期存活,这些措施会杀死所有营养细菌。当适当的条件更新时,这些内生孢子萌发,由此产生的营养细菌可能再次繁殖。由土传内孢子产生的营养细胞可导致多种疾病,包括破伤风(由破伤风杆菌引起),气性坏疽(由产气荚膜梭菌引起)和肉毒中毒(由产气荚膜梭菌引起)。肉毒杆菌). 梭菌的某些种类是人类和其他动物肠道的正常居民。■ 内孢子,第67页■ 破伤风,第698页■ 气体坏疽,第701页■ 肉毒杆菌中毒,第672页

作为一个群体,梭状芽孢杆菌可以发酵多种化合物,包括糖、纤维素和乙醇。一些最终产品具有商业价值;例如,乙酰丁醇C.产生丙酮和丁醇。一些物种可以通过一种不寻常的过程来发酵氨基酸,即氧化一种氨基酸,使用另一种作为末端电子受体。这会产生各种与腐败相关的恶臭最终产品。

乳酸菌

产生乳酸作为其发酵代谢的主要终产物的革兰氏阳性细菌组成了一个称为乳酸菌的群体。它们包括链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、乳杆菌属和明串珠菌属。大多数可以在有氧环境中生长,但都是专性发酵罐因此没有从中受益

11.1厌氧化学营养器275

它们很容易与其他在氧气存在下生长的细菌区别开来,因为它们缺乏过氧化氢酶。这种酶可以转化过氧化氢氧的有毒衍生物,转化为水和氧气。■ 专性发酵罐,第89、151页

链球菌属是通常以不同长度的链生长的球菌(图11.3)。它们栖息在口腔中,通常为正常菌群. 然而,其中一些对人类健康的不利影响值得注意。其中最重要的是化脓链球菌(A组链球菌),它会引起咽炎(链球菌性咽喉炎)以及其他疾病。与通常存在于喉咙的链球菌不同,化脓链球菌具有溶血性,这是其鉴定中使用的一个重要特征(见图4.6)。

化脓性链球菌,第565页■ 溶血,第94页

乳球菌和肠球菌的种类曾一度被归入链球菌属。乳球菌属现在包括乳品业用来生产发酵乳制品(如奶酪和酸奶)的菌种。肠球菌属的物种通常栖息于人类和其他动物的肠道。■ 乳制品发酵,第804页

乳杆菌属的成员是杆状有机体,以单细胞或松散的链状结构生长。它们在生育期间口腔和健康人阴道的微生物区系中很常见。在阴道中,它们代谢糖原,糖原沉积在阴道内壁,对女性性激素雌激素作出反应。低pH值有助于阴道抵抗感染。乳酸杆菌也经常存在于分解植物材料、牛奶和其他乳制品中。与乳球菌一样,它们在发酵食品的生产中也很重要(图11.4)。

丙酸杆菌属

丙酸杆菌属是革兰氏阳性多形性(不规则形状)杆菌,可产生丙酸作为其主要发酵终产物。值得注意的是,它们还可以发酵乳酸。因此,丙酸杆菌物种可以从另一组细菌的废物中提取剩余能量。

丙酸杆菌种类对乳品业很重要,因为它们的发酵终产物在瑞士奶酪的生产中起着不可或缺的作用。丙酸

图11.3链球菌种类(a)革兰氏染色。(b) 扫描电子显微照片。

图11.3链球菌种类(a)革兰氏染色。(b) 扫描电子显微照片。

Cristales Cistina Orina

10毫米

10毫米

化能异养生物

5毫米

图11.4酸奶中的乳酸菌种类

5毫米

图11.4酸奶酸中的乳酸菌物种是瑞士奶酪典型坚果风味的主要来源。二氧化碳也是发酵的产物,在奶酪上形成了标志性的空洞。丙酸杆菌也生长在肠道和皮肤上的厌氧微环境中。■ 瑞士奶酪生产,第805页

继续阅读此处:无氧光合营养体

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  • 卡拉·麦科勒姆
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