Methanobrevibacter smithii הם ארכאיים החיים במעי, בצומח הפה ובמערכת איברי המין של יונקים. הם מה שמכונה מתנוגנים שמתחללים פַּחמָן דו-חמצני ו הידרוגנציה ל מַיִם ומתאן, התומכים בקולוניזציה בריאה של המעי, פה, ודרכי איברי המין. היעדרו של Methanobrevibacter smithii ב מעי גס משויך כעת ל השמנה.
מה הם methanobrevibacter smithii?
Methanobrevibacter smithii הם ארכאיים החיים במעיים, בצמחיית הפה ובמערכת איברי המין של היונקים. הם מה שמכונה מתנוגנים. Archaebacteria הם אחד משלושה תחומים של אורגניזמים תאיים, יחד עם בקטריה ואיקריוטים. ארכאיים הם אורגניזמים חד תאיים ש- DNA שלהם מסודר בנפחים קטנים. הם שייכים לפרוקריוטים. ארכאיים אינם מכילים אברונים של תאים. גוף האדם מכיל באופן טבעי מספר מסוים של אורגניזמים חד תאיים ולכן הוא בית הגידול הטבעי של מושבות חיידקים שונות. לדוגמא, פרוטוזואים שונים חיים במעי האנושי ומבצעים משימות שונות הקשורות לתהליכי עיכול. אחד המעיים החשובים ביותר בקטריה הוא Methanobrevibacter smithii. זהו ארכיבקטריום המתיישב לא רק במעיים של יונקים רבים אלא גם בנרתיק ובצומח הפה של בני האדם. החיידק שייך ליצרני המתאן ההידרונוטרופיים אשר מטבוליזם אנרגיה מייצר מתאן. מתאן שייך לקבוצה של אלקנים ונוצר בתוך אורגניזם בדרכי המעי ממזון מפוצל אנזימטית. מיקרואורגניזמים יוצרי מתאן כגון Methanobrevibacter smithii מכונים למעשה באופן שגוי בקטריה. במקור הוקצו חיידקים וארכיות למונית משותפת. אולם מאז שנות ה -1990 נוטים להתייחס לחיידקים ולארכאים כשתי מוניות נפרדות, כאשר מתנוגנזה מבוצעת אך ורק על ידי ארכאות. לפיכך, כל יצרני המתאן שייכים לארכיאאה ובכך ליוריארכאוטה.
התרחשות, תפוצה ומאפיינים
ארכיה Methanobrevibacter smithii הם אורגניזמים ש לגדול in חמצןבתי גידול ללא תשלום. מאפיין זה מכונה גם אנאירובים מחויבים. צורה זו של אנאירוביה מבדילה בין ארכיאויות לבין אורגניזמים שיכולים לחיות באקטיביות בתנאים אוקסיים. תושבי המעי הם פלורסנטיים ומתנוגניים. הם מטבוליזם הידרוגנציה ו פַּחמָן דו-חמצני ב מעי פלורה ופלורת שיניים למתאן ו מַיִם עם רווח אנרגיה. בהקשר זה, ארכיאאה מכונה גם מתנוגנים מימן-טרופיים. מימן ו פַּחמָן מיוצרים ב מעי ופלורת שיניים של יונקים בעיקר בגלל תהליכים מטבוליים של מיקרואורגניזמים אחרים. עבור מתנוגנים, שחרור אנרגיה במהלך מתנוגנזה הוא תהליך חיוני. בהתאם, מתנוגנזה משמשת מקור אנרגיה עבורם. כתוצאה מכך, הארכיאאה אינה טפילים: הם אינם לגדול על חשבון אורגניזמים מארחים, אך מתקיימים איתם במערכת יחסים מועילה הדדית. Methanobrevibacter smithii הם מתנוגנים הממירים פחמן דו חמצני ומימן ל מַיִם ומתאן. חומצה פורמית המרה עשויה גם לשחק תפקיד ב מתנול הפקה. כל המתנוגנים מעדיפים לחיות בטמפרטורות אידיאליות בין אפס ל -70 מעלות צלזיוס. הם פחות מסוגלים להתמודד עם טמפרטורות מתחת לאפס, ולטמפרטורות הגבוהות מ -90 מעלות יש גם השפעה קטלנית עליהם. לעומת זאת, טמפרטורות מעל 50 מעלות הופכות את יוצרי המתאן ליעילים במיוחד. הסביבה האידיאלית לארכיאאה היא pH ניטרלי או מעט אלקליין ומורכבת באופן אופטימלי מ 50 אחוז מים. בית הגידול של יוצרי המתאן אינו אך ורק גוף האדם או החיה. יוצרים רבים מופיעים גם במשקעים ימיים, בקרקעות רוויות מים או בזבל, כפי שהם מוצאים חנקן תרכובות, יסודות מינרליים ו יסודות קורט לשרוד בבתי הגידול האלה. המיקרואורגניזמים מעוכבים על ידי אורגני חומצות, חמצן ו חומרי חיטוי. במעי האנושי הם נמצאים בעיקר בקטע המעי הגס. בסופו של דבר, Methanobrevibacter smithii הם חלק משרשרת המזון האנאירובית ומייצגים את השלב האחרון שלה. ההמרות המטבוליות המתרחשות שם עוֹפֶרֶת להיווצרות מתאן.
חשיבות ותפקוד
Methanobrevibacter smithii מבצע משימות חיוניות בגוף האדם ומייצג סוג של מערכת פינוי פסולת. מעי גס ובתוך פלורת השיניים על ידי מיחזור מוצרי פסולת של מיקרואורגניזמים אחרים. מוצרי הפסולת הללו הם בעיקר מימן מולקולות, שממנו קולגות ארקאה מייצרים מתאן. בהקשר זה, למיקרואורגניזמים תפקיד מכריע בין היתר, הפחה. הפעילות של Methanobrevibacter smithii תומכת בהתיישבות של חיידקי מעיים ושיניים אחרים. גם עבור פלורת שיניים וגם פלורת מעיים, תווים ברייתיים הם מרכיבים חיוניים התורמים באופן משמעותי לתפקוד המערכת כולה. על פי ממצאים מדעיים חדשים, לא כל האנשים נושאים את הארכיאאה במעיים.
מחלות ומחלות
בכ- 15 אחוזים מהאוכלוסייה, Methanobrevibacter smithii אינם מושבים פלורת מעיים. מדענים מאמינים שכאשר החיידקים נעדרים, פחות חיידקים מועילים מתיישבים ב מעי. פירוש הדבר שאנשים ללא תושבי המעיים היוצרים מתאן סובלים מעיכול ירוד ופונקציונלי פחות מאלו הסובלים מהארכאה. נושא מחקר מדעי אחד בהקשר זה הוא השמנה. יש מדענים השערים בימים אלה עד כמה העדרו של Methanobrevibacter smithii עשוי לקדם השמנה ותנאים קשורים. באופן דומה, בפלורת השיניים, היעדר ארכיא יכול להיות עוֹפֶרֶת להפחתה כללית של חיידקים מועילים, ובכך להעדיף מחלות שיניים המיוחס לצמחיית שיניים לקויה. ביחס להשמנה, המדע כבר הגיע לתוצאות ראשוניות באמצעות ניסויים בבעלי חיים. במחקר אחד אוניברסיטת וושינגטון התיישבה במעיים של עכברים עם אותם חיידקי מעיים שנמצאו במעי האנושי. אנשים מסוימים לא קיבלו את ה Methanobrevibacter smithii בניסוי, בעוד שאחרים הושבו ב- Methanobrevibacter smithii. בסוף המחקר, בעלי החיים הניסויים ללא Methanobrevibacter smithii היו שמנים יותר באופן משמעותי מהאנשים עם המיקרואורגניזמים.
