В чем заключаются главные особенности дыхания бактерий

Какие бактерии живут во влагалище

Флора влагалища состоит из 5 различных групп бактерий, среди которых преобладают синтезирующие молочную кислоту лактобактерии (Lactobacillus). Они выполняют защитную роль, \являясь важным фактором интимного здоровья. 

Небольшая часть — анаэробные бактерии, относящиеся к условнопатогенной флоре. Именно они часто связаны с неприятными вагинальными симптомами, например, при кандидозе, называемом женщинами молочницей.

Все типы бактерий живут вместе и образуют микробиом влагалища. Патологические симптомы возникают, когда количество анаэробных бактерий превышает количество молочнокислых. Размножение патогенов напрямую связано со снижением местного иммунитета.

Например, исследования подтвердили, что гарднерелла (одна из патогенных бактерий, вырабатывает ферменты сиалидазы, разрушающие защитный сиалогликопротеиновый слой слизистой оболочки влагалища, и вагинолизин, создающий поры в эпителии. Это один из возможных механизмов бактериального вагиноза — заболевания, связанного с дисбалансом «хороших» и «вредных» бактерий, которые в норме находятся у любой женщины.

Что нужно знать о биобактериях для канализации

Они делятся на два вида:

• аэробные – живут и питаются в присутствии кислорода;
• анаэробные – могут обитать только в безвоздушной среде.

Использовать такую систему очистки можно, но тогда жидкость на выходе приходится доочищать механическими фильтрами.

В настоящее время они обитают только в придонном иле, болотах, глубоких слоях почвы. Разлагая остатки животных и растений, микробы расщепляют их на метан и минеральный осадок и «изготавливают» гумус – плодородный слой почвы, а также торф.

Консервирование – молочно-кислое брожение, к которому относится квашение, изготовление силоса. Живут они в жидкой среде.

Аэробам кислород необходим – если они оказываются в замкнутой емкости, то нуждаются в подкачке воздуха извне. Живут во влажных и жидких, насыщенных кислородом средах и очень боятся антибиотиков, агрессивных чистящих средств, хлора. Из-за этой особенности первый удар в очистке принимают анаэробы, а дальнейшую обработку осуществляют уже аэробы – т. е. очищение идет по комбинированной схеме.

Аэробиоз в живых системах

Аэробные и анаэробные бактерии можно идентифицировать с помощью суспензионной культуры: 1: Облигатные аэробные бактерии собираются в верхней части пробирки, чтобы поглотить как можно больше O ₂ . 2: Облигатные анаэробные бактерии собираются на дне, чтобы избежать O ₂ . 3: Аэробные факультативные бактерии скапливаются в основном в голове, так как аэробное дыхание наиболее эффективно; во всяком случае недостаток О ₂ их не беспокоит, и поэтому их можно идентифицировать по всей трубке. 4: микроаэрофилы собираются в верхней части трубки, но не в головке; на самом деле они требуют низкой концентрации O _{2 .} 5: Метаболизм аэротолерантных бактерий не зависит от присутствия O ₂ , и по этой причине они распространяются по всей трубке.

Как и в приведенном примере, энергия, производимая аэробной реакцией окисления, всегда больше энергии, производимой анаэробным процессом . Эволюционный двигатель отобрал организмы, все более «жадные» до О ₂ , которые из моря, места, бедного растворенным молекулярным кислородом, завоевали материк, на котором концентрация О ₂ неизмеримо выше.

Различают облигатные аэробы и факультативные аэробы .

• Облигатные аэробы нуждаются в O ₂ в качестве акцептора электронов. Почти все животные , большинство грибов и многие бактерии являются облигатными аэробами. Быть облигатным аэробным организмом, хотя и выгодно с энергетической точки зрения, также означает необходимость противодействовать высоким уровням окислительного стресса .
• Факультативные аэробы могут использовать O ₂ или другие молекулы в окисленном состоянии. Несколько видов дрожжей являются примерами факультативных аэробных организмов. Таким образом, эти организмы способны выжить даже в отсутствие O ₂ . Однако их метаболизм в основном аэробный: это отличает их от , основной метаболизм которых является анаэробным.

Клетки человека , взятые по отдельности, также демонстрируют факультативный аэробный метаболизм, так как они могут использовать молочнокислое брожение , если _{кислород} недоступен . Мышечные клетки, например, в присутствии низких концентраций О ₂ (обычно в условиях стресса) могут прибегать только к анаэробному гликолизу. Эта стратегия, однако, не может долго поддерживаться всем организмом, и поэтому люди фактически являются облигатными аэробами.

Причины изменения микрофлоры влагалища

Факторы риска развития вагиноза:

• несколько половых партнеров;
• чрезмерное подмывание влагалища водой или специальными средствами, нарушающими естественный бактериальный баланс за счет изменения рН слизистой;
• врожденный дефицит молочнокислых бактерий.

Также известно, что ослабляют иммунитет переохлаждение, наличие диабета и др. хронических заболеваний.

Причины вагинита у девочек:

• попадание во влагалище бактерий из кишечника из-за плохой гигиены промежности;
• химическое раздражение, возникающее из-за использования пены или мыльной ванны;
• инородное тело, например,  туалетная бумага; 
• сексуальное насилие.

Причины вагинита у женщин до менопаузы:

• бактериальный вагиноз: водянистые, серые выделения с неприятным рыбным запахом;
• кандидозная (грибковая) инфекция: творожистые выделения;
• трихомонадная инфекция: желто-зеленые пенистые выделения;
• инородное тело, например, забытый тампон или презерватив.

Причины вагинита у женщин после менопаузы:

После менопаузы снижается уровень эстрогенов, в результате этого слизистая оболочка влагалища становится тоньше, поэтому у неё возникает большая восприимчивость к инфекциям, вызывающим воспаление.

Снижение уровня половых гормонов может возникать после овариэктомии (удаления яичников), облучения органов малого таза и химиотерапии.

Атрофический вагинит, возникающий в постменопаузе, характеризуется сухостью во влагалище, диспареунией (болью во время полового акта) и скудными выделениями.

Плохая гигиена у неподвижных пациентов или пациентов с недержанием может привести к химическому раздражению мочой или калом.

Классификация по типу дыхания

Чтобы получить необходимую биоэнергию для жизни и питания из органических и неорганических веществ, одни бактерии используют для этого О₂, для других он, наоборот, смертелен, а третьи прекрасно приспосабливаются к любым условиям и любому его содержанию. Учитывая такую сущность, их делят по способу на два типа: аэробные, для которых необходим кислород, и анаэробные ─ те, для которых он губителен.

У грибов, так же как у бактерий, два типа дыхания: аэробное и анаэробное. Яркий пример грибов-анаэробов ─ дрожжи. Процесс выработки энергии анаэробных грибов происходит в цитоплазме и носит название гликолиз.

Такие съедобные грибы, как лисички, белые, моховики, и многие другие дышат так же, как растения и другие аэробные формы жизни. Процесс выработки энергии у аэробных грибов и растений происходит в митохондриях.

Растения являются аэробами, им, чтобы дышать, необходим О₂, а продуктом его переработки является углекислый газ. Но в отличие от грибов у растений, как и у сине-зеленых водорослей, параллельно с дыханием происходит процесс фотосинтеза. Растения и сине-зеленые водоросли при этом выделяют О₂ больше чем поглощают, когда дышат. При отсутствии солнечного света растения только дышат. И при нехватке кислорода растения гибнут, что не страшно факультативным формам.

Нужно создать благоприятные условия для биобактерий

Ваша система будет бесперебойно работать при соблюдении простых правил:

1. Правильно рассчитайте требуемый объем (зависит от количества жильцов и устройств в доме, а также площади участка и отводимой воды). Если накопитель будет слишком мал, то очищать его от твердого осадка потребуется слишком часто.
2. Система должна регулярно использоваться. Без питающих их сточных вод бактерии погибнут через 3–4 дня.
3. Устойчивые бактерии, не боящиеся химии вовсе, – все еще не существуют. Даже специальные штаммы погибают или угнетаются хлором, формальдегидами, агрессивными кислотами и щелочами, антибиотиками, нефтепродуктами. Поэтому следует предусмотрительно относится к составу бытовых сточных вод и продуманно выбирать моющие средства. Даже порошок для стиральной и посудомоечной машины лучше выбирать с учетом этого параметра. Рекомендуемый уровень кислотности воды (рН) от 4 до 10.
4. Оптимальная температурный режим внутри накопителя – от 10 до 35 градусов. Это может сыграть свою роль зимой, поэтому позаботьтесь о теплоизоляции и глубоком заложении резервуара, а также о дополнительном охлаждении слишком горячих бытовых стоков.
5. Большой проблемой может стать вымывание. Бактерии задержатся в септике, если на дне и стенках есть досыпка щебня, гравия, доменного шлака, антрацита. В емкостях биологической доочистки хорошо себя зарекомендовали полимерные материалы. Сделанные из них щетки, сетки, а также ворсистые материалы, размещенные в объеме свободно, повышают эффективность очистки до 90 % (против 25 % у щебня).
6. В зависимости от режима эксплуатации в среднем один раз в 1–3 года необходимо удалять со дна твердый осадок. Анаэробным веществам требуется соотношение жидкости к осадку в отстойнике не менее чем 2 к 1.
7. Примерно раз в 2 месяца подливают в канализацию порцию биоактиватора, чтобы поддерживать колонии.
8. Необходимо прочищать дренажные системы на участке водой под давлением, фильтр биологической доочистки промывать примерно раз в полгода от накопившегося на стенках осадка.

Признаки плохого функционирования накопителя:

1. Большое количество осадка.
2. Мутная, плохо пахнущая вода на выходе.
3. Выделение сильных неприятных запахов.

Принцип действия и результаты

Бактерии для любого типа септиков выпускают в виде так называемых биопрепаратов, бактериальных добавок (коммерческие названия, чтобы потребитель перестал бояться «микробов»):

1. сухих «таблеток», гранул;
2. жидкостей.

Их сливают напрямую в емкость или унитаз.

Заводская упаковка содержит смесь спор анаэробов и аэробов, которые «проснутся» и начнут размножаться, попав в пригодные для них условия. Их же содержит активный ил.

Попав в не освоенную ими ранее замкнутую емкость с кислородом, сначала вступают аэробы, запускающие кислую реакцию. На этом этапе выделяется газ со стойким туалетным запахом, ил светлый, всплывает вместе с пузырьками.

Выработав весь кислород, аэробы погибают, и на их место приходят анаэробы. Реакция, производимая ими, уже метановая. Метан практически не имеет запаха. Осадок (активный ил) на этом рабочем цикле – темный, тяжелый. Он безопасен и может быть использован как удобрение. В зависимости от модели и емкости слива ил нужно откачивать от 2 раз в год до 1 раза в 2 года.

Доочистка вод может производиться либо механически (через досыпанные слои песка, щебня) или же в отдельной емкости с помощью bioforce. Они нуждаются в постоянной докачке кислорода. В здании или хоз. постройке устанавливается компрессор, который по трубам загоняет воздух в жидкость через патрубки. Твердого осадка при этом не образуется, только налет.

Что и куда лить и досыпать

Препараты добавляют в накопитель через люк напрямую или заливают в канализацию. В зависимости от состава можно встретить следующие классы активаторов:

• «Стартовые». Естественным образом формируются в баках до 2-х недель. Им можно помочь, досыпав «стартовую» численность. Также это актуально после холодной зимы или длительного отъезда, когда канализация не использовалась и колония могла погибнуть. Также стартовую смесь регулярно досыпают в штатном режиме.
• «Усиленные». Применяются циклом для борьбы с сильным загрязнением, дальше можно опять перейти на «стартовые».
• «Специальные». Предназначены для расщепления одного типа загрязнения. Например, жирной пленки или мыльного осадка.

Где купить bio препараты и как их использовать

В виде гранул, таблеток, жидкостей засыпаются в канализационную систему или непосредственно в емкость, обильно заливаются водой. Количество активатора зависит от объема бака.

Область применения:

1. септики;
2. выгребные ямы;
3. биотуалеты.

Для двух последних актуальны товары с дополнительными ароматизаторами. Средний расход 50 г на 1 м3. Биоактиватор в штатном режиме досыпают не меньше 2 раз в месяц. После использования агрессивной химии (хлорсодержащих препаратов) – живые бактерии угнетены, и тоже нужна досыпка.

Таблетированные вещества обычно рассчитываются 1 шт. на 1 м3. Жидкие средства – 0,5 л на 1 м3, их сначала лучше взболтать, вылить в теплую нехлорированную воду, дать раствориться, затем взболтать и слить в канализацию.

Приведем рейтинг популярных средств:

«Доктор Робик»

Страна-производитель: Украина.

Стартовый пакет – 75 г (на 2000 л), рассчитан на месяц работы. Розничная стоимость – от 150 р.

Также марка выпускает спец. средства в жидкой форме – объем 800 мл и сроком действия 1 год. 700–800 р.

Виды:

• «309» – базовая в жидкой форме;
• «409» – для септиков и дренажей;
• «509» – для разжижения густой неочищенной массы;
• «609» – очистка засоров;
• «809» – удаления мыльной пены в септике и наростов в трубах.

Отзыв: «Препарат все равно оставляет запах. Однако стоит минимум».

«Санэкс»

Страна-произодитель: Польша.

Форма выпуска: уп. 200, 400 г.

Стоимость большой упаковки: 1200 р.

Отзыв: «Препарат справляется со своей задачей. Перед заливом гранулы рекомендуется размешать в теплой отстоявшейся воде (2 ст. ложки на 5 л)».

«МИКРОПАН»

Страна-производитель: Россия (по итальянской лицензии).

Гранулы 165 г. Упаковка и жидкая форма фасовкой 0,5 л.

200–250р.

Отзыв: «Оптимальное по расходу, на текущий момент качество устраивает».

«АТМОСБИО»

Страна-производитель: Франция.

Форма выпуска: пачка (24 пакета по 25 г)

2000 р. пачка.

Отзыв: «Стартовое количество – 5 пакетов, далее по 1 на 2 м3 объема каждые 2 недели. Эффективен, без запаха».

«Микрозим СЕПТИ ТРИТ»

Страна-производитель: Россия.

Форма выпуска: гранулы 50, 150 г упаковка.

50 г – 300 р.

Отзыв: «Средняя цена, иногда бывает малоэффективен при больших объемах емкостей».

«Водограй»

Страна-производитель: Украина.

Выпускается упаковками 200 г.

500 р.

Отзыв: «Быстро удаляет и излишний осадок, и запах. В большинстве случаев указанную производителем стартовую дозу нужно увеличить».

Аэробные микроорганизмы

В процессе дыхания аэробные бактерии преобразуют окисление органики до воды и углекислого газа. При полном окислении выделяется вся энергия. Если происходит неполное окисление органики, то невыделившаяся часть будет оставаться в продуктах их питания. Автотрофы нужную им энергию получают за счет неорганических веществ, а гетеротрофы – из органических.

Учитывая потребность микроорганизмов в кислороде, ученые выделили такие классификации:

• облигатные;
• факультативные;
• микроаэрофилы;
• капнеические.

Облигатные аэробы

Облигатные (строгие) способны существовать, только если в среде есть наличие свободного О₂ не менее 21%. Ярким примером облигатных форм являются уксуснокислые микроорганизмы, которым для жизнедеятельности и питания необходимо большое количество О₂. Также к строгим аэробам относят растения, животные, многие типы грибов. Даже небольшая нехватка свободного кислорода приводит к тому, что замедляется рост и развитие аэробов.

Факультативные аэробы

К условным (факультативным) относят тех аэробов, жизнедеятельность которых может протекать как с участием О₂, так и без него. Часть аэробов хорошо развивается при его большом количестве, другим, наоборот, необходим малый процент. Это обусловлено тем, что одни аэробы вместе с ферментами переносят водород на свободные соединения, а некоторые переносят вместе с водородом и кислород. В зависимости от процента содержания О₂ такие микроорганизмы способны менять метаболические процессы и изменять использование свободного кислорода на продукты брожения. Их умение приспосабливаться как в кислородосодержащей среде, так и в анаэробной привело к большому числу видов.

Микроаэрофилы

Это тип аэробов, сущность жизни которых зависит от низкого содержания (около 2%) кислорода. В отличие от других аэробов для дыхания у бактерий этого типа необходим О₂ пониженной концентрации. Многие из них, например, Helicobacter pylori, вызывающий гастрит и язву желудка, а также Streptococcus pyogenes, известный как возбудитель фарингита, плохо переносят нормальную концентрацию О₂. Эта их сущность применяется при лечении заболеваний с применением препаратов, имитирующих атмосферный О₂.

Диагностика вагинита

Врач во время гинекологического обследования берет образец выделений для проверки на инфекционные агенты. А также определяется РH (кислотно-щелочной баланс) влагалища, который может быть увеличен, т.е. кислотность снижена, в случае заражения бактериями или трихомонадой.

Во влагалище содержится чувствительная биосистема бактерий, нарушение которой вызывает неприятные симптомы. Новые исследования показывают, что пробиотики и другие продукты, содержащие молочнокислые бактерии, помогают поддерживать баланс полезных бактерий в организме. Поэтому гинеколог может порекомендовать такое лечение в качестве дополнительной меры. 

При этом нужно понимать, что вылечиться при нарушении микрофлоры не получится — это миф придуманный производителями подобных средств. Настоящее лечение всегда состоит из специализированных препаратов. Все остальное — меры профилактики, предупреждающие рецидивы.

Эффективные профилактические меры, предупреждающие развитие вагиноза:

• не используйте дезодоранты в области влагалища;
• избегайте чрезмерной гигиены влагалища, уничтожающей полезные бактерии;
• регулярно меняйте тампоны или прокладки;
• после мочеиспускания протирайте промежность  спереди назад;
• меняйте нижнее белье после плавания или тренировки.

Аэробные процессы

Поэтому под аэробным процессом мы подразумеваем реакцию, протекающую в присутствии О ₂ . Хорошим примером является окисление глюкозы , моносахарида , при аэробном дыхании.

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂ + 38 АДФ + 38 PO ₄ 3- → 6 CO ₂ + 6 H ₂ O + 38 АТФ

Энергия, высвобождаемая в этой реакции, составляет около 2880 кДж на моль: это количество запасается биологическими системами в 38 молекулах АТФ, регенерируемых 38 молекулами АДФ. Энергия, генерируемая в этом случае на каждую молекулу глюкозы, в 19 раз больше, чем энергия, генерируемая соответствующей реакцией в отсутствие О ₂ , которая произвела бы только 2 молекулы АТФ (путем анаэробного гликолиза и последующих ферментаций ).

Это уравнение представляет собой синтез того, что на самом деле происходит посредством трех серий аэробных биохимических реакций: гликолиза (который, как уже упоминалось, может происходить и при анаэробиозе), цикла Кребса и окислительного фосфорилирования .

Анаэробы

Для дыхания этих микроорганизмов О₂ не нужен. Это называется брожением. Нужную энергию они получают путем расщепления сложных молекул органики на простые. Процесс брожения происходит в результате распада глюкозы без наличия воздуха, к примеру, спиртовое брожение, где глюкоза преобразуется в спирт и выделяется углекислый газ. В результате такого брожения выделяется биоэнергия, температура субстрата повышается на несколько градусов. Жизнедеятельность такого вида хорошо видна при брожении и нагревании зерна, сена, силоса.

Основными особенностями анаэробов являются:

• Образование метана. Этот биопроцесс происходит в результате деятельности метановых бактерий путем разложения органических соединений.
• Образование сероводорода. Это является продуктом работы сероводородных бактерий.
• Винное брожение.

Облигатные формы погибают там, где есть свободный О₂. Анаэробные облигатные виды представлены двумя типами: спорообразующими (клостридиями) и неспорообразующими.

Спорообразующие часто являются возбудителями многих инфекционных заболеваний: ботулизма, гнойных инфекций, столбняка.

Неспорообразующие являются жителями организмов человека и животных. Часто они являются возбудителями таких инфекционных заболеваний, как пневмония, перитонит, отит, абсцесс головного мозга и легких, сепсис и другие. Их развитие происходит в основном при переохлаждении, снижении общей сопротивляемости организма, травмах.

В жизнедеятельности микробов, грибов и растений есть много схожих химических процессов, но только бактерии способны существовать в любой среде, при любых температурах, что привело к их расселению на планете в таких масштабах.