VI KHUẨN KỴ KHÍ: ĐẶC ĐIỂM, CHỦNG LOẠI, LOÀI, CÁCH NUÔI CẤY - SINH HỌC - 2026

Các vi khuẩn kỵ khí là những người không sử dụng oxy trong quá trình trao đổi chất của họ. Trên thực tế, nhiều loại vi khuẩn này không thể tồn tại trong môi trường có nguyên tố này, vì nó rất độc đối với chúng.

Một trong những quá trình trao đổi chất được thực hiện bởi loại vi khuẩn này và đã được nghiên cứu rộng rãi nhất là quá trình lên men. Đây là một quy trình có một số lượng lớn các ứng dụng ở cấp độ công nghiệp, liên quan đến sản xuất đồ uống có cồn, sữa chua và giấm, cùng các sản phẩm khác.

Bacteroides, một chi vi khuẩn kỵ khí. Nguồn: US gov

Tương tự, nhiều vi khuẩn trong số này có môi trường sống tự nhiên trong cơ thể con người, chủ yếu được tìm thấy trong đường tiêu hóa. Một số vô hại, nhưng một số khác lại gây ra nhiều bệnh lý khác nhau cho cơ thể, nhiều trường hợp có thể dẫn đến tử vong.

nét đặc trưng

Vi khuẩn kỵ khí là một trong những sinh vật sống đầu tiên xuất hiện trên hành tinh. Điều quan trọng là, hàng nghìn năm trước, khi các dạng sống đầu tiên bắt đầu xuất hiện, nồng độ oxy trong khí quyển thực sự rất thấp. Do đó, những sinh vật đầu tiên được phát triển có các cơ chế tế bào khác để thu năng lượng.

Trên thực tế, đối với nhiều loài tạo thành nhóm vi khuẩn kỵ khí, oxy có độc tính cao. Đây là lý do tại sao một số vi khuẩn được tìm thấy trong môi trường sống không có oxy.

Tương tự như vậy, có những vi khuẩn kỵ khí hỗ trợ sống trong điều kiện có một lượng rất nhỏ oxy, vì vậy chúng có thể sống trong nhiều môi trường hơn. Một số vi khuẩn này là một phần của hệ vi sinh vật thông thường của con người, đặc biệt là ở cấp độ khoang miệng và đường tiêu hóa.

Mặt khác, các vi khuẩn này thực hiện quá trình lên men. Đây là một quá trình dị hóa, trong đó các hợp chất hữu cơ bị phân hủy thành các hợp chất đơn giản hơn trong điều kiện không có oxy. Nó được thực hiện chủ yếu bởi vi khuẩn kỵ khí.

Tương tự như vậy, không có kiểu lên men duy nhất. Tùy thuộc vào sản phẩm thu được, có một số loại, chẳng hạn như lên men acetic, lactic và rượu, trong số những loại khác.

Ở những vi khuẩn này, các hệ thống enzym khác nhau hoạt động hoàn hảo trong điều kiện thiếu oxy. Điều này là do họ sử dụng các hợp chất khác như fumarate, nitrate hoặc sulfate làm chất nhận điện tử.

Điều thích hợp là đề cập đến nhiều vi khuẩn kỵ khí tạo thành mầm bệnh cho người. Trong số các loài được biết đến và nghiên cứu nhiều nhất, có thể kể đến các loài thuộc các chi Porphyromonas, Clostridium và Prevotella, trong số các loài khác.

Các loại vi khuẩn kỵ khí

Nhiều vi khuẩn kỵ khí không thể chống lại việc ở trong môi trường có oxy, vì điều này là độc hại đối với chúng. Tuy nhiên, cũng có một số loại dù không sử dụng khí oxy vẫn có thể tồn tại trong môi trường có nồng độ khí này khác nhau.

Do đó, vi khuẩn kỵ khí có thể được chia thành ba loại: kỵ khí bắt buộc, hiếu khí và kỵ khí dễ nuôi.

Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc

Chúng còn được gọi là vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt. Chúng là những chất không sử dụng oxy cho bất kỳ quá trình trao đổi chất nào. Khả năng chịu đựng của bạn với loại khí này có thể thay đổi. Theo đó, vi khuẩn kỵ khí bắt buộc được phân loại thành:

- Nghiêm ngặt: chỉ chịu được nồng độ oxy dưới 0,5%.

- Trung bình: chúng có thể chịu được nồng độ oxy trong khoảng từ 2 đến 8%.

Vi khuẩn kỵ khí không dung nạp

Đây là những vi khuẩn, mặc dù chúng không sử dụng oxy để thực hiện bất kỳ quá trình tế bào nào, nhưng có thể sống trong môi trường sống nơi nó có mặt. Một ví dụ kinh điển của loại vi khuẩn này là Pronibacterium Acnespio, gây ra nhiều trường hợp mụn trứng cá.

Vi khuẩn kỵ khí nuôi cấy

Vi khuẩn kỵ khí không sử dụng oxy cho quá trình trao đổi chất của chúng, nhưng chúng có thể sống trong sự hiện diện của nó, vì nó không độc đối với chúng. Chúng chủ yếu thực hiện quá trình lên men để thu được năng lượng cần thiết. Trong số các vi khuẩn kỵ khí dễ nuôi được biết đến nhiều nhất là Escherichia coli và Staphylococcus aureus.

Các loài vi khuẩn kỵ khí

Để thuận tiện cho việc nghiên cứu vi khuẩn kỵ khí, chúng có thể được phân nhóm theo hình dạng và nhuộm màu thành: cầu khuẩn gram âm, cầu khuẩn gram dương, cầu khuẩn gram âm và cầu khuẩn gram dương.

-Gram cocos tiêu cực

Trong nhóm này có một số chi như Veillonella và Megasphaera.

Veillonella

Đây là một chi vi khuẩn gram âm nổi tiếng với khả năng lên men. Những vi khuẩn này lên men lactat thành axetat và propionat thông qua một con đường chuyển hóa được gọi là con đường metylmalonyl-CoA.

Tương tự như vậy, chúng là một phần không thể thiếu của hệ vi sinh vật của một số bộ phận của cơ thể như khoang miệng và đường tiêu hóa.

-Gram tích cực cocos

Chúng là những vi khuẩn hình tròn, khi được nhuộm bằng sắc tố gram sẽ có màu tím đặc trưng.

Anaerococcus

Vi khuẩn thuộc giống này được tìm thấy tạo thành một phần của hệ vi khuẩn của cơ thể người. Tuy nhiên, nó có thể là nguyên nhân của một số quá trình bệnh lý. Vi khuẩn này đã được phân lập từ dịch tiết âm đạo, áp xe buồng trứng và một số vết thương mãn tính.

Tương tự như vậy, trong các nghiên cứu trường hợp lâm sàng khác nhau, người ta đã xác định được rằng các loài thuộc giống này có thể gây ra một loạt các bệnh nhiễm trùng ở đường tiết niệu cũng như trong máu.

Pepto-streptococcus

Nó là một chi vi khuẩn thường xuyên gây ra sự phát triển của các bệnh lý ở người. Ngoài ra, chúng là một phần của hệ vi sinh vật của một số niêm mạc của cơ thể, chẳng hạn như hầu họng và sinh dục.

-Gram âm tính trực khuẩn

Chúng là những vi khuẩn có hình que thuôn dài và có đặc điểm là có màu hoa vân anh khi trải qua quá trình nhuộm Gram. Nhóm vi khuẩn kỵ khí này bao gồm một số chi.

Prevotella

Nó là một chi vi khuẩn thường được tìm thấy như các thành phần của hệ vi khuẩn trong khoang miệng, đường tiêu hóa và khoang âm đạo. Mặc dù vậy, khi tình trạng bình thường của cơ thể thay đổi, những vi khuẩn này lại sinh sôi không kiểm soát được.

Khi điều này xảy ra, Prevotella gây ra sự phát triển của một số bệnh nhiễm trùng, phổ biến nhất là những bệnh xảy ra ở mức độ niêm mạc nha chu. Chúng cũng đã được phân lập từ những bệnh nhân bị viêm khớp dạng thấp.

-Gram dương trực khuẩn

Nhóm này bao gồm các vi khuẩn hình que có một lớp peptidoglycan dày trong thành tế bào của chúng, giữ lại các hạt thuốc nhuộm gram, làm cho nó có màu tím. Nhóm này bao gồm nhiều loài gây bệnh và bệnh lý khác nhau ở người.

Clostridium botulinum

Nó là một loại vi khuẩn gram dương có đặc điểm là sản xuất bào tử, tạo thành tác nhân truyền nhiễm cho con người. Theo cách tương tự, vi khuẩn này tổng hợp và thải ra một số chất độc, có chức năng chính là làm tê liệt các cơ.

Trong số các bệnh do vi khuẩn này sinh ra, có thể kể đến bệnh ngộ độc thức ăn ảnh hưởng đến đường tiêu hóa, bệnh ngộ độc thịt ở trẻ nhỏ ảnh hưởng đến trẻ nhỏ do ăn trực tiếp các bào tử.

Clostridium tetani

Vi khuẩn này nổi tiếng trong lĩnh vực y học và là đối tượng của nhiều nghiên cứu về tác động mà nó tạo ra trong cơ thể. Giống như phần còn lại của vi khuẩn thuộc giống Clostridium, vi khuẩn này tạo ra nội bào tử, có khả năng chống lại các thành phần môi trường.

Clostridium tetani. Nguồn: (Các) nhà cung cấp nội dung: CDC

Tương tự như vậy, vi khuẩn này gây ra một bệnh lý ở người được gọi là bệnh uốn ván. Bệnh này do sự xâm nhập của các bào tử vào cơ thể, các bào tử này nảy mầm bắt đầu tổng hợp và thải ra chất độc của loài này.

Khi điều này xảy ra, các bào tử sẽ cản trở việc truyền các xung thần kinh, khiến các cơ bị co thắt một cách đau đớn.

Sự khác biệt với vi khuẩn hiếu khí

Sự khác biệt chính giữa vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn hiếu khí đề cập đến việc sử dụng oxy và khả năng phát triển khi có hoặc không có nguyên tố này.

Theo nghĩa này, vi khuẩn kỵ khí không sử dụng oxy cho bất kỳ quá trình sản xuất năng lượng bên trong nào của chúng. Ngược lại, vi khuẩn hiếu khí sử dụng nó như một chất nhận điện tử trong quá trình hô hấp tế bào, bằng cách chúng phân hủy các phân tử hợp chất hữu cơ như glucose, thu được một lượng lớn năng lượng.

Tương tự như vậy, có những vi khuẩn kỵ khí, ngoài việc không sử dụng oxy trong các quá trình khác nhau của chúng, không thể ở trong môi trường giàu oxy, vì nguyên tố này rất độc đối với chúng. Thay vì hô hấp tế bào, chúng thực hiện quá trình lên men.

Một sự khác biệt đáng chú ý khác giữa hai loại tế bào liên quan đến môi trường sống của chúng. Vi khuẩn hiếu khí được tìm thấy trong môi trường có oxy rộng rãi, trong khi vi khuẩn tuyến giáp tồn tại trong môi trường hoàn toàn không có oxy hoặc nơi có nồng độ oxy rất thấp.

Nuôi cấy vi khuẩn kỵ khí

Việc nuôi cấy vi khuẩn kỵ khí là một quá trình trong đó tất cả các biện pháp phòng ngừa cần thiết phải được tuân theo để tránh mắc sai lầm. Ở đây, điều quan trọng cần lưu ý là một số loài vi khuẩn kỵ khí không thể tiếp xúc với oxy, vì đây có thể là một tác nhân độc hại đối với chúng.

Một trong những yếu tố cần lưu ý khi thực hiện nuôi cấy trong phòng thí nghiệm là môi trường nuôi cấy cần được sử dụng. Mỗi nhóm vi khuẩn có những yêu cầu cụ thể nhất định.

Văn hóa truyền thông

Hiện nay, có nhiều môi trường nuôi cấy có thể được sử dụng để gieo cấy bất kỳ loại vi khuẩn nào. Trong trường hợp cụ thể của vi khuẩn kỵ khí, môi trường nuôi cấy yêu cầu bổ sung một số chất khử, chẳng hạn như thioglycollate hoặc cysteine.

Tương tự như vậy, để tối ưu hóa các kết quả mong đợi thu được, có thể thêm chất chỉ thị oxy hóa khử, chỉ thị này cho thấy có thể có oxy, chẳng hạn như resazurin.

Môi trường nuôi cấy được khuyến nghị và sử dụng rộng rãi nhất để gieo hạt vi khuẩn kỵ khí là:

- Thạch máu cho cá hồi: chứa, trong số những thứ khác, chiết xuất thịt, chiết xuất nấm men, NaCl, glucose và peptone, trong số những thứ khác.

- Thạch sôcôla: không được sử dụng rộng rãi để nuôi cấy vi khuẩn kỵ khí. Tuy nhiên, nhờ các thành phần của nó có thể làm cho chúng phát triển ở đó.

- Thạch rượu etylic phenyl máu: môi trường này được sử dụng rộng rãi để phân lập vi khuẩn kỵ khí đúng cách.

- Thạch Columbia với colistin và acid nalidixic.

- Thioglycollate: nó thường được làm giàu với L-cystine, hemin và vitamin K.

- Thạch KVLB (kanamycin, vancomycin, máu sơn mài): đặc hiệu đối với trực khuẩn gram âm.

Quá trình

Khi môi trường nuôi cấy được sử dụng đã được chọn, theo vi khuẩn được nuôi cấy, quy trình có thể bắt đầu. Theo nghĩa này, một môi trường kỵ khí hoàn toàn phải được tạo ra, trong đó không có oxy. Để đạt được điều này, có thể tuân theo hai quy trình:

- Phương pháp natri hydroxit - axit pyrogallic: phương pháp này dựa trên việc thu được môi trường yếm khí thông qua phản ứng hóa học, sử dụng thay cho chất khử là chất xúc tác. Đây là một thủ tục tinh vi và tiềm ẩn nguy hiểm.

- Sử dụng bình kỵ khí: loại bình này rất hữu ích cho việc nuôi cấy các sinh vật kỵ khí. Tuy nhiên, nó chỉ được sử dụng với các sinh vật có thể chịu được sự tiếp xúc ánh sáng với lượng oxy nhỏ.

Tương tự như vậy, một loại chân không phải được tạo ra để tiến hành tu luyện. Điều này có thể được thực hiện bằng một số cách: thay thế oxy bằng các khí khác, hấp thụ oxy thông qua các phương pháp hóa học hoặc sinh học, hoặc sử dụng các chất khử.

Nuôi cấy Clostridium perfringens. Nguồn: Tín dụng Hình ảnh: (Các) Nhà cung cấp Nội dung: CDC / Dr. Stuart E. Starr

Khi đã thực hiện xong các bước này, tiến hành cấy để ủ dịch nuôi cấy và đợi thời gian hợp lý để nghiên cứu khuẩn lạc thu được. Thời gian chờ đợi sẽ phụ thuộc vào loài đang được nuôi trồng.

Có những loài sinh trưởng nhanh (18-24 giờ) như Clostridium perfringens và có những loài sinh trưởng chậm (5-7 ngày) như Propionibacterium.

Phương pháp đếm đĩa

Các phương pháp này được sử dụng để tìm ra số lượng gần đúng vi sinh vật được tìm thấy trong môi trường nuôi cấy. Trong trường hợp vi khuẩn kỵ khí, có một số kỹ thuật cho phép đếm.

Tuy nhiên, vì nhiều loại vi khuẩn này không thể tiếp xúc trực tiếp với oxy vì nó là chất độc nên phải hết sức thận trọng khi thực hành các kỹ thuật này.

Theo nghĩa này, hai phương pháp sẽ được mô tả ở đây: số lượng có thể xảy ra nhiều nhất (đối với các môn thể dục nhịp điệu nghiêm ngặt) và phương pháp rải mảng bám (đối với vi khuẩn kỵ khí ưa thích và vi sinh).

Phương pháp số rất có thể

Kỹ thuật này dựa trên việc xác định sự có mặt hay không có của vi sinh vật trong mẫu. Điều này được thực hiện lặp lại các giải pháp liên tiếp. Nguyên tắc đằng sau phương pháp này là một tế bào sống đơn lẻ có thể phát triển, do đó tạo ra một nền văn hóa đục.

Để thực hiện quá trình này, cần thực hiện nhiều lần phân giải nối tiếp mẫu nuôi cấy. Đối với điều này, điều quan trọng là sử dụng môi trường nuôi cấy lỏng với các yêu cầu dinh dưỡng. Sau khi hoàn thành, các ống nghiệm được ủ trong khi chờ vi sinh vật phát triển.

Sau khi khoảng thời gian hợp lý trôi qua, các ống nghiệm đã cấy một hoặc nhiều tế bào vi khuẩn vào đó sẽ có màu đục.

Khi xem xét các ống trong đó yếu tố hòa tan đang tăng lên, chúng dần dần trở nên ít đục hơn, vì chúng chứa ngày càng ít tế bào vi khuẩn. Đây là trường hợp cho đến khi đạt đến một điểm mà không còn bất kỳ hoặc chỉ một vi sinh vật nào nữa.

Cuối cùng, ước tính mật độ dân số thu được từ mô hình xuất hiện trong các giải pháp nối tiếp và thông qua việc sử dụng một bảng xác suất tiêu chuẩn đã được thiết kế cho mục đích này.

Phương pháp trải tấm

Đây là một phương pháp khá đơn giản. Đầu tiên, một số đĩa Petri với môi trường nuôi cấy phải được sắp xếp theo thứ tự. Sau đó, 1 mL dung dịch được cấy vào mỗi viên nang. Điều quan trọng cần lưu ý là các dung dịch có chứa vi sinh vật cần đếm.

Sau đó, với sự trợ giúp của đũa thủy tinh, vật liệu cấy được trải đều trên toàn bộ bề mặt của môi trường nuôi cấy.

Cuối cùng, các đĩa Petri được ủ trong các điều kiện cần thiết với thời gian cần thiết đối với từng loại vi sinh vật. Cuối cùng, các khuẩn lạc đã được tạo ra được đếm.

Bệnh gây ra

Nhiều vi khuẩn kỵ khí được biết đến là mầm bệnh cho con người và gây ra các bệnh tật và bệnh lý thậm chí có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của cá nhân.

Nhiễm trùng ở cấp độ khoang miệng

Khoang miệng là môi trường lý tưởng cho nhiều loại vi khuẩn kỵ khí sinh sôi nảy nở tại đó và phát sinh một số bệnh lý như viêm nha chu, viêm nướu hoại tử, áp-xe răng….

Hầu hết các trường hợp nhiễm trùng này có biểu hiện đau, tổn thương niêm mạc và tụ mủ, do đó nhiệt độ cơ thể tăng lên.

Trong số các vi khuẩn gây bệnh, Porphyromonas gingivalis là vi khuẩn thường xuyên bị cô lập nhất trong các tổn thương này.

Nhiễm trùng đường ruột

Một trong những con đường lây nhiễm của loại vi khuẩn này là qua đường ăn uống, hoặc bào tử (trong trường hợp vi khuẩn dạng bào tử) hoặc thức ăn và nước bị ô nhiễm.

Trong những trường hợp này, vi khuẩn tự bám vào ruột và bắt đầu gây tổn thương niêm mạc ruột, gây ra các triệu chứng như: sốt, đau bụng, phân lỏng, đầy hơi, buồn nôn và khó chịu.

Các vi khuẩn kỵ khí có thể tạo ra bệnh cảnh lâm sàng này là Clostridium difficile và Escherichia coli, trong số những vi khuẩn khác.

Nhiễm trùng da

Một số vi khuẩn này khi tiếp xúc với vết thương hở có thể lây nhiễm sang vết thương. Nếu điều này xảy ra, nhiễm trùng da nghiêm trọng có thể được tạo ra, chẳng hạn như hoại thư do khí, mà tác nhân gây bệnh là Clostridium perfringes.

Các triệu chứng của hoại thư khí bao gồm: mụn nước chứa đầy dịch máu, khí thũng dưới da, đau dữ dội và sốt cao, trong số những triệu chứng khác.

Một bệnh lý khác do vi khuẩn kỵ khí ở cấp độ da gây ra là viêm cân gan chân hoại tử, trong đó nhiễm trùng lan rộng ra ngoài mô da, thậm chí ảnh hưởng đến cân mạc bao quanh cơ.

Các triệu chứng bao gồm đau cấp tính, ban đỏ nặng, mụn nước và thường là hoại thư. Trong số các tác nhân gây ra bệnh lý này có Staphylococcus aureus.

Người giới thiệu

1. Brook I. (2016) Bệnh do vi khuẩn kỵ khí không sinh bào tử gây ra. Trong: Goldman L, Schafer AI, eds. Thuốc Goldman-Cecil. Ấn bản thứ 25. Philadelphia, PA
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. and Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw và Hill. Ấn bản thứ 27
3. Corrales, L., Antolinez, D., Bohórquez, J. và Corredor, A. (2015). Vi khuẩn kỵ khí: các quá trình thực hiện và đóng góp vào sự bền vững của sự sống trên hành tinh. NOVA 13 (23) 55-81
4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. và Massarini, A. (2008). Sinh học. Biên tập Médica Panamericana. Phiên bản thứ 7.
5. Holt, J. (1994) Sổ tay về vi khuẩn học xác định của Bergey. Williams và Wilkins. Phiên bản thứ 9.
6. Mc Faddin (1985) Phương tiện phân lập-nuôi cấy-xác định-duy trì vi khuẩn y tế. Tập 1. Baltimore.
7. Quintero, L. (2009). Nhiễm trùng do vi khuẩn kỵ khí: tiêu chuẩn quản lý lâm sàng và quy trình chẩn đoán vi sinh. Biểu trưng, ​​Tạp chí Khoa học & Công nghệ. 1 (1) 121-136