BAKTEROIDETES: VŠEOBECNÉ VLASTNOSTI A SYSTEMATICKÉ - BIOLÓGIE - 2026

Bacteroidetes je jednou z fyly, v ktorej sú baktérie klasifikované. Tento kmeň obsahuje štyri triedy (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria a Cytophagia) a viac ako 7 000 rôznych druhov, ktoré kolonizovali všetky typy biotopov na Zemi.

Vyskytujú sa v pôdach, aktivovanom kale, rozpadajúcom sa rastlinnom materiáli, komposte, oceánoch, sladkej vode, riasach, mliečnych výrobkoch a chorých zvieratách. Distribuované v miernych, tropických a polárnych ekosystémoch. Baktérie izolované na otvorených biotopoch patria hlavne do tried Flavobaktérie, Cytofágie a Sphingobaktérie.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Autori: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, zbierka American Type Culture Culture, USCDCP

Bakteroidéty sú dôležitou súčasťou črevného traktu človeka a iných cicavcov a vtákov. U ľudí zasahujú do aktivácie imunitného systému a výživy prostredníctvom degradácie polysacharidov a uhľohydrátov, ktoré vytvárajú vedľajšie produkty, ktoré sa znovu absorbujú hostiteľom a ktoré tvoria dôležitý zdroj energie.

Druhy kmeňa Bacteroidetes sú väčšinou nepatogénne, s výnimkou rodu Bacteroides, tvorené oportúnnymi patogénmi a niektoré Flavobacteriaceae, patogénne pre ľudí, iných cicavcov, sladkovodné ryby alebo morské ryby.

vlastnosti

Baktérie zatriedené do tohto kmeňa majú spoločnú evolučnú históriu a veľkú morfologickú, fyziologickú a ekologickú rozmanitosť. Môžu to byť krátke alebo dlhé, rovné, vretenovité alebo tenké vlákna. Sú gramnegatívne a netvoria endospory.

Môžu byť fakultatívne anaeróbne alebo prísne aeróbne. Môžu byť nemobilné, označené bičom alebo sa môžu pohybovať posúvaním.

Sú chemoorganotropné, aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne s respiračným metabolizmom, aj keď existujú niektoré druhy s fermentačným metabolizmom.

systematický

Kmeň Bacteroidetes, tiež známy ako skupina Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, obsahuje štyri triedy: Bakteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria a Cytophagia, ktoré zoskupujú viac ako 7000 rôznych druhov.

V predchádzajúcich klasifikáciách obsahoval baktérie Bacteroidetes tri triedy (Bacteroidia, Flavobacteriia a Sphingobacteriia). Avšak novšie štúdie založené na sekvenčnej analýze génu 16S rRNA odôvodňujú vytvorenie štvrtej triedy v rámci tohto kmeňa Cytophagia.

Do tejto novej triedy je zahrnutých mnoho rodov predtým zaradených do rodov Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae a Crenotrichaceae. Kmeň Bacteroidetes teda obsahuje aspoň štyri fylogenetické skupiny, ktoré sú dobre vymedzené.

Trieda I. Bakteroidia

Táto trieda obsahuje jednu objednávku zvanú Bacteroidales. Objednávka v súčasnosti zahŕňa päť rodín: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae a Rikenellaceae.

Je zastúpená vo viac ako 850 druhoch. Bunky tejto triedy sú rovné, vretenovité alebo tenké tyčinky alebo kokyacily s gramnegatívnym zafarbením. Netvoria spóry.

Sú primárne anaeróbne, hoci niektoré sú fakultatívne anaeróbne. Kvasia jednoduché sacharidy za vzniku butyrátu ako produkt fermentácie, hoci môžu degradovať proteíny a iné substráty. Nie sú pohyblivé alebo pohyblivé.

Trieda II. Flavobacteria

Trieda Flavobaktérie zahŕňa jediný poriadok zvaný Flavobacteriales. Objednávka v súčasnosti zahŕňa tri rodiny: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae a Cryomorphaceae. Toto predstavuje najväčšiu triedu bakteriálnych kmeňov, zoskupujúcich viac ako 3 500 druhov.

Bunky sú tyčinky alebo vlákna, ktoré netvoria spóry, sú gramnegatívne, bez plynových vezikúl a intracelulárnych granúl. Spravidla sa vynásobia binárnym štiepením.

Členovia čeľade Blattabacteriaceae sú intracelulárnymi symbiontmi hmyzu. Čeľade Flavobacteriaceae a Cryomorphaceae sú tvorené aeróbnymi alebo fakultatívne anaeróbnymi chemoorganotrofickými baktériami s respiračným metabolizmom, aj keď existujú niektoré druhy s fermentačným metabolizmom.

Nie sú mobilné. Mnoho členov týchto rodín vyžaduje NaCl alebo soli z morskej vody na rast.

Členovia rodiny Flavobacteriaceae sú rozšírené v pôde alebo v sladkých, poloslaných alebo morských vodách v miernych, tropických alebo polárnych oblastiach, zatiaľ čo členovia rodiny Cryomorphaceae sa doteraz obmedzujú na morské biotopy s nízkou teplotou.

Niektorí členovia rodiny Flavobacteriaceae sú patogény pre ľudí, ryby alebo obojživelníky.

Trieda III. Sphingobacteria

Do tejto triedy patria iba poradie Sphingobacteriales, ktoré zoskupuje tri rodiny (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae a Saprospiraceae), 29 rodov a 787 druhov.

Baktérie tejto triedy sú v tvare tyčiniek. Sú nemotilné, nespôsobujú spóry a majú gramnegatívne zafarbenie. Aeróbny alebo fakultatívne anaeróbny rast.

U niektorých členov má obmedzené fermentačné kapacity. Niektoré rody, hlavne Sphingobacterium, obsahujú vysoké koncentrácie sfingofosfolipidov ako bunkových lipidových zložiek.

Trieda IV. Cytophagia

Táto trieda zahŕňa iba poradie cytofágov a niektoré ďalšie fylogenetické skupiny, ktoré sa považujú za rád incertae sedis, takže sú uvedené tak, že označujú neschopnosť umiestniť ich presne do tejto klasifikácie.

Bunkami tejto triedy môžu byť krátke alebo dlhé prúty alebo vlákna. Niektoré rody tvoria krúžky, cievky alebo bunky tvaru S. Nevyrábajú spóry okrem rodu Sporocytophaga. Sú mobilné posúvaním alebo nie sú mobilné. Jediný rod s bičíkom je Balneola. Gram-negatívne zafarbenie.

Rast je zvyčajne prísne aeróbny, ale v niektorých končatinách sa vyskytuje mikroaeróbny a anaeróbny rast. Sú chemoorganotropné. Ich povaha je široko rozšírená.

Niektoré rody sú morské organizmy, ktoré na svoj rast potrebujú soli morskej vody. Väčšina druhov je mezofilných, ale sú tu psychrofilné a termofilné členy.

Črevá mikrobiota

Bakteroidety kolonizovali rôzne časti gastrointestinálneho traktu u ľudí. Nachádzajú sa tiež v mikrobiote iných cicavcov, ako sú napríklad ostnokožce, myši, psy, ošípané a prežúvavce; z domácich a divých vtákov, ako sú kurčatá, morky, hus a pštrosy; a bezstavovcov, ako sú stonožky a termity.

mutualizmus

Väčšina Bacteroidetes má vzájomný vzťah so svojimi hostiteľmi. U ľudí interagujú s imunitným systémom, ktorý produkuje aktiváciu reakcií sprostredkovaných T-bunkami a kontrolujú kolonizáciu potenciálnych patogénnych baktérií.

Tieto baktérie všeobecne produkujú butyrát ako konečný produkt fermentácie, ktorý má antineoplastické vlastnosti, a preto hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní zdravia čriev.

Metabolizmus žlčových kyselín

Zúčastňujú sa tiež na metabolizme žlčových kyselín a na premene toxických a / alebo mutagénnych zlúčenín. Prispievajú k degradácii polysacharidov v hrubom čreve, čo sú molekuly, ktoré cicavce ťažko degradujú a sú odolné voči pôsobeniu tráviacich enzýmov.

Fermentácia týchto polysacharidov sprostredkovaná baktériami vedie k uvoľňovaniu prchavých mastných kyselín s krátkym reťazcom (najmä acetátu, propionátu a butyrátu), ktoré sú hostiteľom reabsorbované. Tieto črevné baktérie preto pomáhajú hostiteľovi získať energiu zo žiaruvzdorných zdrojov uhľohydrátov.

Zber energie

U všemocných cicavcov, najmä u ľudí, predstavuje tento dodatočný zdroj energie 7% až 10% denného príspevku.

U potkanov sa ukázalo, že zvieratá bez klíčkov vylučujú o 87% viac kalórií vo výkaloch ako ich normálne náprotivky a na udržanie svojej telesnej hmotnosti musia jesť o 30% viac potravy.

Preto je prítomnosť črevnej mikrobioty nevyhnutná pre optimálny príjem energie z potravy.

Referencie

1. Hahnke, RL, J. P. Meier-Kolthoff, M. García-López, S. Mukherjee, M. Huntemann, N. N. Ivanova, T. Woyke, N. C. Kyrpides, Hans-Peter, K. a M. Göker. (2016). Genómová taxonomická klasifikácia baktérií. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
2. Prispievatelia Wikipedia. Bacteroidetes. Wikipedia, The Encyclopedia, 2017. K dispozícii na adrese es.wikipedia.org
3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA a Ley, RE (2017). Mikrobiomy a metabolické ochorenia: revitalizácia bakteriálneho kmeňa Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig a WB Whitman. (2010) Bergey's Manual of System Bacteriology: Zväzok 4: Bakteroidéty, Spirochaéty, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamyomycetes. Účely.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. a Michel, G. 2011. Environmentálne a črevné baktérie: The Food Connection. Hranice v mikrobiológii 2:93.