Капнофилы - это микроорганизмы, которые процветают в присутствии высоких концентраций диоксида углерода ( CO
2).
Некоторые капнофилы могут иметь метаболическую потребность в двуокиси углерода, в то время как другие просто более успешно конкурируют за ресурсы в этих условиях. Этот термин носит в целом описательный характер и имеет меньшее значение как средство установления таксономических или эволюционных отношений между организмами с этой характеристикой. [1]
Например, способность капнофилов переносить (или использовать) количество кислорода, которое также присутствует в их среде, может широко варьироваться и может иметь гораздо большее значение для их выживания. Виды Campylobacter - это бактериальные капнофилы, которые легче идентифицировать, потому что они также являются микроаэрофилами , организмами, которые могут расти при высоком содержании двуокиси углерода, пока присутствует небольшое количество свободного кислорода, но в резко пониженной концентрации. [1] (В земной атмосфере уровни углекислого газа примерно в пятьсот раз ниже, чем у кислорода, 0,04% и 21% от общего количества, соответственно.) Облигатные анаэробыпредставляют собой микробы, которые умирают в присутствии кислорода независимо от концентрации углекислого газа в окружающей их среде и обычно получают энергию посредством анаэробного дыхания или ферментации .
В 2004 году была охарактеризована капнофильная бактерия, которая, по-видимому, требует углекислого газа. Этот организм, Mannheimia succiniciproducens , обладает уникальным метаболизмом, включающим фиксацию углерода . [2] Хотя фиксация углерода является обычным явлением для большинства растений на Земле, поскольку это ключевой начальный шаг в биосинтезе сложных углеродных соединений во время фотосинтеза ( цикл Кальвина ), он обнаруживается у относительно небольшого количества микроорганизмов и не встречается у животных. M. succiniciproducens может присоединять диоксид углерода к трехуглеродной основной цепи фосфоенолпирувата , конечному продукту гликолиза , с образованием четырехуглеродного соединения, щавелевоуксусной кислоты., промежуточное звено в цикле Кребса . Хотя M. succiniciproducens имеет большинство промежуточных продуктов в цикле Кребса, он, по-видимому, не способен к аэробному дыханию , вместо этого он использует фумарат в качестве конечного акцептора электронов. [2]
Патогенность [ править ]
В настоящее время существует по крайней мере две относительно хорошо изученные капнофильные группы микроорганизмов, которые включают патогены человека. Виды Campylobacter могут вызывать кишечные расстройства. [1] Другие капнофильные патогены встречаются у грамотрицательных бактерий Aggregatibacter spp. обнаружены во рту (например, Aggregatibacter actinomycetemcomitans ). Это причина агрессивного ювенильного пародонтита . [3]
Однако капнофилы также являются нормальной флорой некоторых жвачных животных. В частности, M. succiniciproducens был выделен из рубца крупного рогатого скота. Его необычная биохимия и благоприятные характеристики привлекли коммерческий интерес. [2]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Блэк, Жаклин (2005). Микробиология: принципы и исследования . США: Джон Вили и сыновья . С. 154 . ISBN 978-0-471-42084-2.
- ^ a b c Хонг, Сун Хо; Ким, Джин Сик; Ли, Сан Юп; Ин, Йонг Хо; Чой, Сун Шим; Ри, Чон-Гын; Ким, Чанг Хун; Чжон, Хэён; Hur, Cheol Goo; Ким, Джэ Чжон (2004). «Последовательность генома капнофильной бактерии рубца Mannheimia succiniciproducens» . Природа Биотехнологии . 22 (10): 1275–1281. DOI : 10.1038 / nbt1010 . PMID 15378067 .
- ^ Бхаттачарджи, МК; Чайлдс (июнь 2011 г.). «Чувствительность пародонтального возбудителя Aggregatibacter actinomycetemcomitans при умеренно кислом pH». J. Periodontol . 82 (6): 917–925. DOI : 10,1902 / jop.2010.100590 . PMID 21091350 .
