Анаеробні бактерії і організми: що це таке


Організми, які здатні отримувати енергію в умовах відсутності кисню, називаються анаеробами. Причому до групи анаеробів належать мікроорганізми (найпростіші і група прокаріотів), так і макроорганизмы, до яких можна віднести деякі водорості, гриби, тварин і рослини. У нашій статті ми докладно розглянемо анаеробні бактерії, які використовуються для очищення стічних вод на локальних очисних спорудах. Оскільки поряд з ними в очисних спорудах можуть застосовуватися аеробні мікроорганізми, ми проведемо порівняння цих бактерій.

  • Класифікація
  • Вплив кисню на бактерії
  • Як анаероби одержують енергію?
  • Особливості анаеробів для септика
  • Недоліки використання анаеробів в септиках
  • Відміну анаеробів від аеробів

Класифікація

анаероби це

Організми, які здатні отримувати енергію в умовах відсутності кисню, називаються анаеробами

Що таке анаероби, ми розібралися. Тепер варто зрозуміти, на які види вони поділяються. У мікробіології використовується наступна таблиця класифікації анаеробів:

  • Факультативні мікроорганізми. Факультативно-анаеробними називають бактерії, які можуть змінювати свій метаболічний шлях, тобто здатні змінювати дихання з анаеробного на аеробне і навпаки. Можна стверджувати, що вони живуть факультативно.
  • Капнеистические представники групи здатні жити тільки в середовищі з низьким вмістом кисню і підвищеним вмістом вуглекислого газу.
  • Помірно-суворі організми можуть виживати в середовищі з вмістом молекулярного кисню. Однак тут вони не здатні розмножуватися. Макроаэрофилы можуть і виживати і розмножуватися в середовищі зі зниженим парціальним тиском кисню.
  • Аэротолерантные мікроорганізми відрізняються тим, що вони не можуть жити факультативно, тобто не в змозі перемикатися з анаеробного дихання аеробне. Однак від групи факультативно-анаеробних мікроорганізмів вони відрізняються тим, що не гинуть в середовищі з молекулярним киснем. У цю групу входить більшість маслянокислих бактерій і деяких видів молочнокислих мікроорганізмів.
  • Облігатні бактерії швидко гинуть в середовищі з вмістом молекулярного кисню. Вони здатні жити тільки в умовах повної ізоляції від нього. У цю групу входять інфузорії, джгутикові, деякі види бактерій і дріжджі.

Вплив кисню на бактерії

анаеробні бактерії

Будь-яке середовище, що містить кисень, агресивно впливає на органічні форми життя

Будь-яке середовище, що містить кисень, агресивно впливає на органічні форми життя. Вся справа в тому, що в процесі життєдіяльності різних форм життя або з-за впливу деяких видів іонізуючого випромінювання утворюються активні форми кисню, які відрізняються більшою токсичністю в порівнянні з молекулярною речовиною.

Головним визначальним чинником для виживання живого організму в умовах кисневої середовища є наявність у нього антиоксидантного функціональної системи, яка здатна до елімінації. Зазвичай такі захисні функції забезпечуються одним або відразу декількома ферментами:

  • цитохром;
  • каталаза;
  • супероксиддисмутаза.

При цьому деякі анаеробні бактерії факультативного виду містять тільки один вид ферменту – цитохром. Аеробні мікроорганізми мають цілих три цитохрому, тому прекрасно себе почувають в умовах кисневої середовища. А облігатні анаероби взагалі не містять цитохром.

Проте деякі анаеробні організми можуть впливати на навколишнє їх середовище і створювати відповідний їй окислювально-відновний потенціал. Наприклад, певні мікроорганізми перед початком розмноження знижують кислотність середовища з показника 25 до 1 або 5. Це дозволяє їм захистити себе особливим бар'єром. А аэротолерантные анаеробні організми, які в процесі своєї життєдіяльності виділяють перекис водню, можуть підвищувати кислотність середовища.

Важливо: для забезпечення додаткової антиоксидантного захисту, бактерії синтезують або накопичують низькомолекулярні антиоксиданти, до яких належать вітаміни групи А, Е і С, а також лимонна та інші види кислот.

Як анаероби одержують енергію?

анаеробні бактерії що це таке

Анаеробні організми можуть отримати енергію різними шляхами

Анаеробні організми можуть отримати енергію різними шляхами:

  1. Деякі мікроорганізми отримують енергію в процесі катаболізму різних сполук амінокислот, наприклад, білків і пептидів, а також самих амінокислот. Як правило, такий процес вивільнення енергії називається гниттям. А саму середовище, в енергообміні якій спостерігається багато процесів катаболізму сполук амінокислот і самих амінокислот, називають гнильної середовищем.
  2. Інші анаеробні бактерії здатні розщеплювати гексозы (глюкозу). При цьому можуть використовуватися різні шляхи розщеплення:
    • гліколіз. Після нього в середовищі відбуваються бродильні процеси;
    • окислювальний шлях;
    • реакції Энтнера-Дудорова, які проходять в умовах маннановой, гексуроновой або глюконової кислоти.

При цьому тільки анаеробні представники можуть використовувати гліколіз. Він може ділитися на кілька різновидів бродіння залежно від продуктів, які утворюються після реакції:

  • спиртове бродіння;
  • молочнокисле бродіння;
  • вид ентеробактерій мурашиної кислоти;
  • маслянокислое бродіння;
  • пропионовокислая реакція;
  • процеси з виділенням молекулярного кисню;
  • метанове бродіння (використовується в септиках).

Особливості анаеробів для септика

анаеробні бактерії

В анаеробних септиках використовуються мікроорганізми, які здатні виробляти переробку стоків без доступу кисню

В анаеробних септиках використовуються мікроорганізми, які здатні виробляти переробку стоків без доступу кисню. Як правило, у відсіку, де знаходяться анаероби, значно прискорюються процеси гниття стічних вод. В результаті цього процесу тверді з'єднання випадають на дно у вигляді осаду. При цьому рідка складова стоків якісно очищається від різних органічних включень.

Під час життєдіяльності цих бактерій утворюється велика кількість твердих сполук. Всі вони осідають на дні локального очисної споруди, тому воно потребує регулярного очищення. Якщо очищення виробляти не своєчасно, то ефективна і злагоджена робота очисної установки може бути повністю зруйнована і виведена з ладу.

Увага: осад, здобутий після очищення септика, не варто використовувати в якості добрива, оскільки в ньому містяться шкідливі мікроорганізми, здатні завдати шкоди навколишньому середовищу.

Оскільки анаеробні представники бактерій в процес своєї життєдіяльності виробляють метан, очисні споруди, які працюють з використанням цих організмів, повинні укомплектовуватися ефективною системою вентиляції. В іншому випадку неприємний запах здатний зіпсувати навколишній повітря.

Важливо: ефективність очищення стоків з використанням анаеробів становить лише 60-70 %.

Недоліки використання анаеробів в септиках

що таке анаеробні бактерії

Очисна споруда, що функціонує з використанням цих бактерій, може видавати дуже неприємний запах

Анаеробні представники бактерій, що входять до складу різних біопрепаратів для септиків, мають наступні недоліки:

  1. Відходи, які утворюються після переробки бактеріями стічних вод, не підходять для удобрення грунту з-за вмісту в них шкідливих мікроорганізмів.
  2. Оскільки в ході життєдіяльності анаеробів утворюється велика кількість щільного осаду, його видалення необхідно проводити регулярно. Для цього вам доведеться викликати асенізаторів.
  3. Очищення стоків з використанням анаеробних бактерій відбувається не повністю, а лише максимум на 70 відсотків.
  4. Очисне споруда, що функціонує з використанням цих бактерій, може видавати дуже неприємний запах, який зумовлений тим, що дані мікроорганізми виділяють метан в процесі життєдіяльності.

Відміну анаеробів від аеробів

анаеробна бактерія

Головна відмінність між аеробами та анаеробами полягає в тому, що перші здатні жити і розмножуватися в умовах з високим вмістом кисню

Головна відмінність між аеробами та анаеробами полягає в тому, що перші здатні жити і розмножуватися в умовах з високим вмістом кисню. Тому такі септики обов'язково укомплектовуються компресором і вилив для закачування повітря. Як правило, ці локальні очисні споруди не видають такого неприємного запаху.

На відміну від них анаеробні представники (як показує таблиця мікробіології, описана вище) не потребують кисню. Більш того, деякі види здатні загинути при високому вмісті цієї речовини. Тому такі септики не вимагають закачування повітря. Для них важливо лише видалення утвореного метану.

Ще одна відмінність полягає в кількості утворюваного осаду. У системах з аеробами кількість осаду набагато менше, тому очищення споруди можна проводити набагато рідше. Крім цього, очищення септика можна виконувати без виклику асенізаторів. Для видалення густого осаду з першої камери можна взяти звичайний сачок, а щоб відкачати активний мул, що утворюється в останній камері, досить використовувати дренажний насос. Більш того активний мул з очисної споруди з використанням аеробів можна використовувати для удобрення грунту.