2) погибают в присутствии кислорода (+)
3) содержат оксидазу
4) расщепляют углеводы только путем окисления
Облигатные анаэробы не используют молекулярный кислород как конечный акцептор электронов и, как правило, не имеют достаточной активности ферментов, обезвреживающих активные формы кислорода: супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидаз. Поэтому в присутствии кислорода накапливаются супероксид-анион, перекись водорода и гидроксильные радикалы, повреждающие мембраны, белки, ферменты и ДНК. Кислород подавляет рост таких микроорганизмов, а при длительном или выраженном воздействии может приводить к их гибели, что и определяет правильность отмеченного ответа.
Для строгих анаэробов обычно характерно отсутствие или функциональная неполноценность аэробной дыхательной цепи, включая цитохромы и цитохромоксидазу. Энергия образуется преимущественно путем субстратного фосфорилирования в реакциях анаэробного гликолиза и последующей ферментации. При ферментации углеводы не окисляются только путем окислительного дыхания : органические соединения одновременно служат донорами и акцепторами электронов, а конечными продуктами могут быть органические кислоты, спирты, углекислый газ и водород.
В лаборатории анаэробы выращивают при низком окислительно-восстановительном потенциале, используя восстановительные среды, например тиогликолевую, и герметичные анаэростатные системы с удалением кислорода. Материал необходимо быстро доставлять в лабораторию в специальных транспортных средах; контакт с воздухом может привести к снижению жизнеспособности возбудителя и ложноотрицательному результату посева.
| Группа микроорганизмов | Отношение к кислороду | Ферменты защиты от активных форм кислорода | Основной тип энергетического обмена | Лабораторный признак |
|---|---|---|---|---|
| Облигатные анаэробы | Кислород подавляет рост, возможна гибель | Обычно отсутствуют или имеют низкую активность каталазы, пероксидазы и супероксиддисмутазы | Ферментация, анаэробное дыхание | Рост только в бескислородной зоне восстановительной среды |
| Факультативные анаэробы | Растут и при наличии, и при отсутствии кислорода | Обычно присутствуют каталаза и/или супероксиддисмутаза | При наличии кислорода — дыхание, без него — ферментация или анаэробное дыхание | Более интенсивный рост у поверхности среды при доступе кислорода |
| Аэротолерантные анаэробы | Не используют кислород, но переносят его присутствие | Имеются ферменты нейтрализации активных форм кислорода, чаще супероксиддисмутаза и пероксидаза | Только ферментация | Равномерный рост по толщине полужидкой среды |
| Микроаэрофилы | Требуют сниженной концентрации кислорода | Защитные ферменты присутствуют, но их активность ограничена | Аэробное дыхание при низком парциальном давлении кислорода | Рост в узкой зоне ниже поверхности среды |
| Облигатные аэробы | Нуждаются в кислороде для роста | Хорошо развиты системы защиты от активных форм кислорода | Аэробное дыхание с использованием кислорода как конечного акцептора электронов | Рост преимущественно на поверхности среды |
| Диагностика анаэробной инфекции | Исследование выполняют с исключением контакта образца с воздухом | Оценивают рост в восстановительных условиях | Посев на анаэробные питательные среды | Идентификация по биохимическим тестам, MALDI-TOF MS или молекулярным методам |
В клинической практике облигатные анаэробы часто вызывают глубокие абсцессы, некротические инфекции мягких тканей, интраабдоминальные и тазовые воспалительные процессы. Для забора материала предпочтительны пункция или аспирация из очага, а не поверхностный мазок, который легко контаминируется аэротолерантной микрофлорой. Лечение включает хирургическую санацию очага и антибиотики с активностью против предполагаемых анаэробов, например метронидазол или β-лактам/ингибитор β-лактамаз, с последующей коррекцией по результатам идентификации и антибиотикограммы.