Pada dasarnya, anaerob adalah organisme yang tidak membutuhkan energi oksigen untuk metabolisme. Dengan demikian, mereka berbeda dari jenis organisme lain (aerob) yang membutuhkan oksigen untuk kebutuhan energinya. Karena itu, dibandingkan dengan aerob yang membutuhkan oksigen untuk tumbuh, anaerob mampu menggunakan berbagai zat lain selama metabolisme.
Contoh organisme anaerob meliputi:
- Actinomyces
- Clostridium
- Propionibacterium
- Bifidobacterium
- Bacteroides
- Fusobacterium
- Prevotella
Apa itu Bakteri anaerob
Seperti organisme anaerob lainnya, bakteri anaerob adalah mereka yang tidak membutuhkan oksigen untuk respirasi. Sebaliknya berbagai bahan organik dan bahkan anorganik dapat digunakan sebagai akseptor elektron selama proses ini.
Bakteri berbeda secara aerob berperilaku berbeda ketika tumbuh dalam kultur cair:
- Bakteri aerob obligat berkumpul di bagian atas tabung reaksi untuk menyerap oksigen dalam jumlah maksimum.
- Bakteri anaerob obligat berkumpul di bagian bawah untuk menghindari oksigen.
- Bakteri fakultatif berkumpul sebagian besar di atas, karena respirasi aerobik menguntungkan (yaitu, menguntungkan secara energetik); tetapi karena kekurangan oksigen tidak melukai mereka, mereka dapat ditemukan di sepanjang tabung reaksi.
- Mikroaerofil berkumpul di bagian atas tabung reaksi tetapi tidak di bagian atas. Mereka membutuhkan oksigen, tetapi pada konsentrasi yang lebih rendah.
- Bakteri aerotoleran sama sekali tidak terpengaruh oleh oksigen, dan mereka tersebar merata di sepanjang tabung reaksi.
Di sini, perlu dicatat bahwa beberapa anaerob dapat mentoleransi oksigen dan bahkan menggunakannya untuk respirasi. Namun, bagi yang lain, oksigen tidak dapat ditoleransi dan bahkan beracun bagi bakteri.
Berikut adalah klasifikasi utama bakteri anaerob. Berdasarkan karakteristik metabolisme, bakteri anaerob dibagi menjadi kelompok-kelompok berikut:
- Anaerob fakultatif
- Bakteri aerotolerant
- Anaerob obligat
Anaerob obligat
Tidak seperti anaerob fakultatif, obligat hidup di lingkungan yang tidak memiliki oksigen. Dengan demikian, mereka tidak dapat bertahan hidup di hadapan oksigen karena toksisitas oksigen. Untuk alasan ini, anaerob obligat tergantung pada berbagai zat lain sebagai akseptor elektron terminal.
Bakteri anaerob obligat adalah bakteri yang tidak membutuhkan oksigen dalam hidupnya. Bila, ada oksigen, maka bakteri akan mati.
Anaerob obligat mereplikasi di lokasi dengan potensial oksidasi-reduksi rendah (misalnya, nekrotik, jaringan devaskularisasi). Anaerob obligat telah dikategorikan berdasarkan toleransi O2 mereka: anaerob keras tumbuh dalam ≤ 0,4% O2; anaerob moderat tumbuh 0,8-2,5% O2; dan anaerob aerotolerant tumbuh dalam ≥ 2,5% O2. Anaerob obligat yang sering menyebabkan infeksi dapat mentolerir atmosfer O2 selama minimal 8 jam dan sering hingga 72 jam.
Anaerob obligat merupakan komponen utama dari mikroflora normal di selaput lendir, terutama dari mulut, saluran pencernaan bagian bawah, dan fagina; anaerob ini menyebabkan penyakit ketika hambatan mukosa yang normal rusak.
Contoh bakteri anaerob obligat antara lain Clostridium tetani (menyebabkan kejang otot), Bacteroides fragilis (menyebabkan abses atau tumpukan nanah di usus), Peptostreptococcus (menyebabkan abses otak dan abses saluran kelamin wanita), Prevotelia melaninogenica (menyebabkan abses pada rongga mulut dan faring), dan Methanobacterium (menghasilkan gas metana). Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan dan toleransi mereka terhadap O2.
Beberapa bakteri yang diklasifikasikan sebagai anaerob obligat meliputi:
- Peptostreptococcus
- Clostridium mis. Clostridium tetani
- Actinomyces
- Propionibacterium
Meskipun anaerob obligat hidup di lingkungan tanpa oksigen (lumpur atau usus binatang dll) beberapa dapat mentoleransi sangat sedikit konsentrasi oksigen (antara 0,5 dan 8 persen oksigen) tergantung pada organisme. Ketika terpapar pada konsentrasi yang lebih tinggi, beberapa bakteri ini membentuk endospora yang mampu bertahan melalui kondisi ekstrem seperti itu.
Beberapa ciri karakteristik lain dari anaerob obligat meliputi:
- Tidak dapat melakukan fosforilasi oksidatif
- Kurangnya enzim seperti katalase, peroksidase dan superoksida dismutase yang dapat mengubah berbagai molekul untuk menghasilkan oksigen di antara molekul lain
- Hanya bisa mendapatkan energi mereka dari glikolisis
- Proses metabolisme dalam anaerob obligat melibatkan penggunaan komponen yang sangat sensitif terhadap oksidasi – di sini, molekul anorganik seperti sulfat dapat digunakan sebagai akseptor elektron terminal
Metabolisme dalam anaerob obligat dapat, karenanya, direpresentasikan sebagai berikut: SO42− + 2C + 2H2O → SRBH2S + 2HCO3−
Contoh Gram-negatif anaerob dan beberapa infeksi yang mereka sebabkan termasuk:
- Bacteroides (paling umum): Infeksi intra-abdominal
- Fusobacterium: Abses, infeksi luka, dan paru dan infeksi intrakranial
- Porphyromonas: Pneumonia aspirasi dan periodontitis
- Prevotella: Infeksi intra-abdominal dan jaringan lunak
Contoh Anaerob Gram-positif dan beberapa infeksi yang mereka sebabkan termasuk:
- Actinomyces: Kepala, leher, perut, dan infeksi panggul dan aspirasi pneumonia
- Clostridium: Gas gangren karena C. perfringens, keracunan makanan karena C. perfringens tipe A, botulisme karena C. botulinum, tetanus karena C. tetani, dan C. difficile-induced diare (kolitis pseudomembran)
- Peptostreptococcus: Infeksi Oral, pernapasan, dan intra-abdominal
- Propionibacterium: Infeksi Benda asing (misalnya, dalam shunt cairan serebrospinal, sendi prostetik, atau perangkat jantung)
Infeksi anaerob biasanya supuratif, menyebabkan pembentukan abses dan nekrosis jaringan (seringkali merupakan hasil dari tromboflebitis, pembentukan gas, atau keduanya). Banyak anaerob menghasilkan enzim jaringan-destruktif serta beberapa dari racun peumpuh yang dikenal paling kuat.
Petunjuk untuk infeksi bakteri anaerob:
- Hasil polimikroba pada pewarnaan Gram atau kultur
- Gas dalam nanah atau jaringan yang terinfeksi
- Bau busuk dari nanah atau jaringan yang terinfeksi
- Jaringan yang terinfeksi nekrotik
- Tempat infeksi dekat mukosa dimana mikroflora anaerob biasanya berada
Pengujian:
Spesimen untuk pembiakan anaerob harus diperoleh dengan aspirasi atau biopsi dari lokasi yang biasanya steril. Pengiriman ke laboratorium harus cepat, dan perangkat transportasi harus menyediakan suasana O2 bebas karbon dioksida, hidrogen, dan nitrogen. Penyeka yang terbaik diangkut dalam anaerobik steril, media semipadat seperti media transportasi Cary-Blair.
Anaerob fakultatif
Bakteri yang dideskripsikan sebagai anaerob fakultatif tumbuh baik dalam oksigen tetapi juga dapat terus tumbuh jika tidak ada. Meskipun mereka tumbuh dengan baik di hadapan oksigen, anaerob ini juga dapat menggunakan proses seperti fermentasi untuk terus tumbuh ketika oksigen tidak tersedia.
Oleh karena itu, anaerob fakultatif dapat digambarkan memiliki karakteristik utama berikut: Mereka dapat tumbuh secara aerob atau anaerob. Karena kemampuannya bernafas dan memfermentasi zat organik, bakteri jenis ini (anaerob fakultatif), dapat terus tumbuh di hadapan atau tidak adanya oksigen. Untuk beberapa organisme ini, terutama yang bergantung pada oksigen untuk beberapa reaksi biosintesis, pertumbuhan secara signifikan dipengaruhi oleh ketiadaan oksigen.
Bakteri Aerotoleran
Meskipun mereka dapat mentolerir keberadaan oksigen, aerotoleran tidak dapat tumbuh atau melakukan proses metabolisme di hadapannya. Menggunakan fermentasi, bakteri ini dapat memenuhi kebutuhan energi mereka.
Contoh bakteri aerotoleran meliputi:
- Streptococcus spp
- Clostridium spp seperti C. perfringens
Ciri Karakteristik bakteri aerotoleran meliputi:
- Sifat anaerob
- Gunakan fermentasi (dengan ada atau tidak adanya oksigen)
- Memiliki enzim superoksida dismutase (yang mencegah akumulasi superoksida) dan perixidase.