Methanobrevibacter smithii sú archaea, ktoré žijú v črevách, ústnej flóre a genitálnom trakte cicavcov. Sú to takzvané metánové generátory, ktoré metabolizujú oxid uhličitý a vodík na vodu a metán, a tým podporujú zdravú kolonizáciu čriev, úst a pohlavných ciest. Absencia Methanobrevibacter smithii v hrubom čreve je teraz spojená s obezitou.
Čo sú Methanobrevibacter smithii?
Spolu s baktériami a eukaryotmi sú archaebaktérie jednou z troch domén bunkových organizmov. Archaea sú jednobunkové organizmy, ktorých DNA je usporiadaná v malom množstve. Ste jedným z prokaryotov. Bunkové organely neobsahujú archaea.
Ľudské telo má prirodzene určitú jednobunkovú domácnosť, a je preto prirodzeným prostredím rôznych bakteriálnych kolónií. Napríklad v ľudskom čreve žijú rôzne jednobunkové organizmy, ktoré vykonávajú rôzne úlohy súvisiace s tráviacimi procesmi. Jednou z najdôležitejších črevných baktérií je Methanobrevibacter smithii. Je to archaebaktéria, ktoré okrem čriev mnohých cicavcov kolonizuje aj vagínu a ústnu flóru ľudí.
Baktéria je jedným z vodíkových producentov metánu a metán sa vytvára počas ich energetického metabolizmu. Metán patrí do skupiny alkánov a je tvorený v organizme v črevnej oblasti z enzymaticky štiepenej potravy.
Mikroorganizmy produkujúce metán, ako je Methanobrevibacter smithii, sa v skutočnosti nesprávne označujú ako baktérie. Baktérie a archaea boli pôvodne priradené k spoločnému taxónu. Od 90. rokov sa však s baktériami a archaea zaobchádza ako s dvoma rôznymi taxónmi, pričom metanogenéza sa vykonáva výlučne v archaea. Všetci výrobcovia metánu patria do archaea, a teda do Euryarchaeoty.
Výskyt, distribúcia a vlastnosti
Archaea Methanobrevibacter smithii sú organizmy, ktoré rastú v prostredí bez kyslíka. Táto vlastnosť sa tiež nazýva povinná anaeróbia. Táto forma anaeróbie odlišuje archaea od organizmov, ktoré môžu voliteľne žiť v oxických podmienkach. Črevní obyvatelia sú fluorescenční a metanogénni. Využívajú vodík a oxid uhličitý v črevnej flóre a zubnej flóre na tvorbu metánu a vody. V tejto súvislosti archaea hovorí aj o hydrogéntrofických formátoroch metánu. Vodík a uhlík sa hromadí v črevách a zubnej flóre cicavcov hlavne v dôsledku metabolických procesov iných mikroorganizmov.
Pre generátory metánu je uvoľňovanie energie počas metanogenézy životne dôležitým procesom. Metanogenéza ich preto slúži ako zdroj energie. Archaea preto nie sú paraziti: nerastú na úkor hostiteľských organizmov, ale žijú s nimi vo vzájomne prospešnom vzťahu.
Methanobrevibacter smithii sú metanogény, ktoré prevádzajú oxid uhličitý a vodík na vodu a metán. Konverzia kyseliny mravčej môže tiež hrať úlohu pri výrobe metanolu. Všetky metánové generátory radšej žijú pri ideálnych teplotách od 0 do 70 stupňov Celzia. Sú menej schopné vysporiadať sa s teplotami pod bodom mrazu a teploty nad 90 stupňov sú pre nich fatálne. Na druhej strane teploty nad 50 stupňov robia metánové generátory zvlášť účinnými. Ideálne prostredie pre archaea je pH neutrálne alebo mierne zásadité a optimálne pozostáva z 50 percent vody.
Lokalita metánových generátorov nie je výlučne ľudským alebo živočíšnym telom. Mnohé formovače sa nachádzajú aj vo vodných sedimentoch, vodou nasýtených pôdach alebo hnoji, pretože v týchto oblastiach života prežívajú zlúčeniny dusíka, minerálne prvky a stopové prvky.
Mikroorganizmy sú inhibované organickými kyselinami, kyslíkom a dezinfekčnými prostriedkami. V ľudskom čreve sa vyskytujú hlavne v časti hrubého čreva. Methanobrevibacter smithii je nakoniec súčasťou anaeróbneho potravinového reťazca a predstavuje jeho posledný bod. Metabolizmus, ktorý sa tu vyskytuje, vedie k tvorbe metánu.
Význam a funkcia
Methanobrevibacter smithii preberá životne dôležité úlohy v ľudskom tele a predstavuje istý druh zneškodnenia odpadu. Recyklátori odpadu vyčistia hrubé črevo a zubnú flóru využitím odpadu z iných mikroorganizmov. Tieto odpadové produkty sú hlavne molekuly vodíka, z ktorých kolegovia archaea produkujú metán.
V tejto súvislosti hrajú mikroorganizmy rozhodujúcu úlohu, okrem iného, s nadúvaním. Aktivita Methanobrevibacter smithii podporuje kolonizáciu iných črevných a dentálnych baktérií. Metanotvorné látky sú nevyhnutnými prvkami zubnej flóry a črevnej flóry a významne prispievajú k fungovaniu celého systému. Podľa nových vedeckých poznatkov nie všetci ľudia nosia archaea v čreve.
Svoje lieky nájdete tu
➔ Lieky na hnačkuChoroby a choroby
Methanobrevibacter smithii kolonizuje črevnú flóru u približne 15 percent populácie. Veda predpokladá, že v neprítomnosti baktérií sa v črevách usadia menej užitočné baktérie. To by znamenalo, že ľudia bez črevných obyvateľov, ktorí tvoria metán, majú horšie a menej funkčné trávenie ako tí, ktorí majú archaea. Predmetom vedeckého výskumu v tejto súvislosti je obezita. Niektorí vedci v súčasnosti uvažujú o tom, do akej miery by neprítomnosť Methanobrevibacter smithii mohla uprednostniť obezitu a súvisiace javy.
Aj v oblasti zubnej flóry by neprítomnosť archaea mohla viesť k všeobecnému zníženiu prospešných baktérií a tým k uprednostňovaniu zubných chorôb, ktoré možno vysledovať späť k zlej zubnej flóre.
Pokiaľ ide o obezitu, veda už pri pokusoch na zvieratách dosiahla prvé výsledky. V rámci štúdie Washingtonská univerzita kolonizovala črevá myší s rovnakými črevnými baktériami, aké sa nachádzajú v ľudskom čreve. Niektorí jedinci nedostali v experimente žiadne Methanobrevibacter smithii, zatiaľ čo iní boli kolonizovaní Methanobrevibacter smithii. Testované zvieratá bez Methanobrevibacter smithii boli na konci štúdie významne hrubšie ako jedinci s mikroorganizmami.
