Methanobrevibacter smithii là vi khuẩn cổ sống trong ruột, hệ thực vật miệng và đường sinh dục của động vật có vú. Chúng được gọi là methanogens chuyển hóa carbon điôxít và khinh khí đến nước và mêtan, hỗ trợ quá trình xâm nhập lành mạnh của ruột, miệng, và đường sinh dục. Sự vắng mặt của Methanobrevibacter smithii trong đại tràng bây giờ được liên kết với béo phì.
Methanobrevibacter smithii là gì?
Methanobrevibacter smithii là vi khuẩn cổ sống trong ruột, hệ thực vật miệng và đường sinh dục của động vật có vú. Chúng được gọi là methanogens. Vi khuẩn cổ là một trong ba lĩnh vực của sinh vật tế bào, cùng với vi khuẩn và sinh vật nhân thực. Archaea là những sinh vật đơn bào có DNA được sắp xếp thành các khối lượng nhỏ. Chúng thuộc nhóm sinh vật nhân sơ. Archaea không chứa các bào quan của tế bào. Cơ thể con người tự nhiên chứa một số lượng sinh vật đơn bào nhất định và do đó là môi trường sống tự nhiên của các thuộc địa vi khuẩn khác nhau. Ví dụ, các động vật nguyên sinh khác nhau sống trong ruột người và thực hiện các nhiệm vụ khác nhau liên quan đến quá trình tiêu hóa. Một trong những đường ruột quan trọng nhất vi khuẩn là Methanobrevibacter smithii. Đây là một loài vi khuẩn khảo cổ không chỉ cư trú trong ruột của nhiều loài động vật có vú mà còn cả âm đạo và hệ thực vật miệng của con người. Vi khuẩn này thuộc về các nhà sản xuất khí mêtan hydrogenotrophic có sự chuyển hoá năng lượng tạo ra khí metan. Mêtan thuộc nhóm ankan và được hình thành trong một sinh vật trong đường ruột từ thức ăn được phân tách bằng enzym. Các vi sinh vật tạo mêtan như Methanobrevibacter smithii thực sự được gọi không chính xác là vi khuẩn. Vi khuẩn và vi khuẩn cổ ban đầu được gán cho một đơn vị phân loại chung. Tuy nhiên, kể từ những năm 1990, vi khuẩn và vi khuẩn cổ có xu hướng được coi là hai đơn vị phân loại riêng biệt, với quá trình sinh methanogenesis chỉ được thực hiện bởi vi khuẩn cổ. Do đó, tất cả các nhà sản xuất khí mêtan đều thuộc về Archaea và do đó thuộc Euryarchaeota.
Sự xuất hiện, phân bố và đặc điểm
Archaea Methanobrevibacter smithii là những sinh vật phát triển in ôxy- môi trường sống miễn phí. Đặc tính này còn được gọi là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Hình thức kỵ khí này giúp phân biệt vi khuẩn cổ với các sinh vật có thể sống linh hoạt trong điều kiện ô nhiễm. Các cư dân trong ruột có chất huỳnh quang và chất sinh methanogenic. Họ chuyển hóa khinh khí và carbon điôxít trong mô ruột hệ thực vật và hệ thực vật nha khoa đối với khí mêtan và nước với năng lượng tăng. Trong bối cảnh này, vi khuẩn cổ còn được gọi là vi khuẩn hydrogenotrophic. Hydro và carbon được sản xuất trong mô ruột và hệ thực vật răng miệng của động vật có vú chủ yếu do quá trình trao đổi chất của các vi sinh vật khác. Đối với methanogens, việc giải phóng năng lượng trong quá trình methanogenesis là một quá trình quan trọng. Theo đó, methanogenesis đóng vai trò như một nguồn năng lượng cho chúng. Do đó, vi khuẩn cổ không phải là ký sinh trùng: chúng không phát triển sinh vật chủ phải trả giá nhưng cùng tồn tại với chúng trong mối quan hệ đôi bên cùng có lợi. Methanobrevibacter smithii là methanogens chuyển đổi cạc-bon đi-ô-xít và hydro để nước và mêtan. Axit formic chuyển đổi cũng có thể đóng một vai trò trong methanol sản xuất. Tất cả các methanogens thích sống ở nhiệt độ lý tưởng từ 70 đến 90 độ C. Chúng kém khả năng đối phó với nhiệt độ dưới 50 và nhiệt độ cao hơn 50 độ cũng có thể gây chết người. Mặt khác, nhiệt độ trên XNUMX độ làm cho các lò luyện mêtan đặc biệt hiệu quả. Môi trường lý tưởng cho vi khuẩn cổ là có độ pH trung tính hoặc hơi kiềm và tối ưu bao gồm XNUMX% nước. Môi trường sống của các chất tạo mêtan không chỉ là cơ thể người hoặc động vật. Nhiều chất giả cũng xuất hiện trong trầm tích thủy sinh, đất bão hòa nước hoặc phân chuồng, vì chúng cũng tìm thấy nitơ hợp chất, nguyên tố khoáng và nguyên tố vi lượng để tồn tại trong những môi trường sống này. Các vi sinh vật bị ức chế bởi chất hữu cơ axit, ôxy và thuốc khử trùng. Trong ruột của con người, chúng được tìm thấy chủ yếu trong phần ruột già. Cuối cùng, Methanobrevibacter smithii là một phần của chuỗi thức ăn kỵ khí và đại diện cho giai đoạn cuối cùng của nó. Các chuyển đổi trao đổi chất xảy ra ở đó dẫn dẫn đến sự hình thành khí metan.
Ý nghĩa và chức năng
Methanobrevibacter smithii thực hiện các nhiệm vụ quan trọng trong cơ thể con người và đại diện cho một loại hệ thống xử lý chất thải. đại tràng và trong hệ thực vật nha khoa bằng cách tái chế các chất thải của các vi sinh vật khác. Các chất thải này chủ yếu là hydro phân tử, từ đó các đồng nghiệp của vi khuẩn cổ tạo ra khí metan. Trong bối cảnh này, các vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng, trong số những thứ khác, đầy hơi. Hoạt động của Methanobrevibacter smithii hỗ trợ việc giải quyết các vi khuẩn đường ruột và răng miệng khác. Đối với cả hệ thực vật nha khoa và hệ thực vật đường ruột, methanobrevibacters là những yếu tố không thể thiếu góp phần quan trọng vào hoạt động của cả hệ thống. Theo phát hiện khoa học mới, không phải tất cả mọi người đều mang vi khuẩn cổ trong ruột.
Bệnh tật
Trong khoảng 15 phần trăm dân số, Methanobrevibacter smithii không thuộc địa hệ thực vật đường ruột. Các nhà khoa học tin rằng khi không có vi khuẩn, ít vi khuẩn có lợi hơn định cư trong mô ruột. Điều này có nghĩa là những người không có đường ruột hình thành khí mêtan có chức năng tiêu hóa kém hơn, kém hơn so với những người có vi khuẩn cổ. Một chủ đề nghiên cứu khoa học trong bối cảnh này là béo phì. Một số nhà khoa học hiện đang suy đoán về mức độ mà sự vắng mặt của Methanobrevibacter smithii có thể thúc đẩy béo phì và các điều kiện liên quan. Tương tự, trong hệ thực vật nha khoa, sự vắng mặt của vi khuẩn cổ có thể dẫn làm giảm vi khuẩn có lợi nói chung, do đó có lợi cho bệnh răng miệng do hệ thực vật răng miệng kém. Về vấn đề béo phì, khoa học đã đạt được những kết quả ban đầu bằng các thí nghiệm trên động vật. Trong một nghiên cứu, Đại học Washington đã xâm nhập vào ruột của những con chuột với cùng một loại vi khuẩn đường ruột được tìm thấy trong ruột người. Một số cá nhân nhất định không nhận được Methanobrevibacter smithii trong thí nghiệm, trong khi những người khác bị nhiễm Methanobrevibacter smithii. Vào cuối nghiên cứu, các động vật thí nghiệm không có Methanobrevibacter smithii béo hơn đáng kể so với các cá thể có vi sinh vật.
