BACTEROIDETES: ลักษณะทั่วไปและเป็นระบบ - ชีววิทยา - 2026

Bacteroidetesเป็นหนึ่งในไฟล่าที่มีการจำแนกแบคทีเรีย ไฟลัมนี้ประกอบด้วยสี่ชั้น (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria และ Cytophagia) และมากกว่า 7,000 ชนิดที่แตกต่างกันซึ่งได้ตั้งรกรากที่อยู่อาศัยทุกประเภทบนโลก

มีอยู่ในดินกากตะกอนที่ย่อยสลายวัสดุจากพืชที่ย่อยสลายปุ๋ยหมักมหาสมุทรน้ำจืดสาหร่ายผลิตภัณฑ์จากนมและสัตว์ป่วย กระจายอยู่ในระบบนิเวศเขตอบอุ่นเขตร้อนและขั้วโลก Bacteroidetes ที่แยกได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยแบบเปิดส่วนใหญ่อยู่ในคลาส Flavobacteria, Cytophagia และ Sphingobacteria

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com ผู้เขียน: Janice Haney Carr, CDC Brian J.Bek, PhD, American Type Culture Collection, USCDCP

Bacteroidetes เป็นส่วนสำคัญของระบบทางเดินอาหารของมนุษย์รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกอื่น ๆ ในมนุษย์พวกมันเข้าไปแทรกแซงการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันและโภชนาการผ่านการย่อยสลายของโพลีแซ็กคาไรด์และคาร์โบไฮเดรตที่สร้างผลพลอยได้และดูดซึมกลับโดยโฮสต์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ

สายพันธุ์ของไฟลัม Bacteroidetes ส่วนใหญ่ไม่ก่อให้เกิดโรคยกเว้นสกุล Bacteroides ซึ่งประกอบด้วยเชื้อโรคฉวยโอกาสและ Flavobacteriaceae บางชนิดซึ่งก่อโรคในมนุษย์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ ปลาน้ำจืดหรือปลาทะเล

ลักษณะเฉพาะ

แบคทีเรียที่จัดอยู่ในไฟลัมนี้มีประวัติวิวัฒนาการร่วมกันและมีความหลากหลายทางสัณฐานวิทยาทางสรีรวิทยาและระบบนิเวศ อาจเป็นเส้นสั้นหรือยาวเส้นตรงรูปแกนหรือเส้นบาง ๆ พวกมันเป็นแกรมลบและไม่สร้างเอนโดสปอร์

พวกเขาสามารถเป็นแอโรบิคแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือแอโรบิกอย่างเคร่งครัด สามารถเป็นแบบไม่เคลื่อนที่ติดธงหรือเคลื่อนที่ได้โดยการเลื่อน

พวกมันเป็นสารเคมีที่เป็นสารเคมีแอโรบิคหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนร่วมกับเมตาบอลิซึมของระบบทางเดินหายใจแม้ว่าจะมีบางชนิดที่มีเมตาบอลิซึมของการหมัก

เป็นระบบ

ไฟลัม Bacteroidetes หรือที่เรียกว่ากลุ่ม Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides ประกอบด้วยสี่ชั้น ได้แก่ แบคทีเรีย, Flavobacteria, Sphingobacteria และ Cytophagia ซึ่งรวมกลุ่มกันมากกว่า 7,000 ชนิด

ในการจำแนกประเภทก่อนหน้านี้ไฟลัม Bacteroidetes ประกอบด้วยสามคลาส (Bacteroidia, Flavobacteriia และ Sphingobacteriia) อย่างไรก็ตามการศึกษาล่าสุดจากการวิเคราะห์ลำดับของยีน 16S rRNA แสดงให้เห็นถึงการก่อตัวของคลาสที่สี่ภายในไฟลัมนี้ Cytophagia

รวมอยู่ในคลาสใหม่นี้มีหลายสกุลที่เคยจัดอยู่ในวงศ์ Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae และ Crenotrichaceae ดังนั้นไฟลัม Bacteroidetes จึงประกอบไปด้วยกลุ่มวิวัฒนาการอย่างน้อยสี่กลุ่มที่ได้รับการอธิบายอย่างดี

คลาส I. แบคทีเรีย

คลาสนี้มีคำสั่งเดียวที่เรียกว่า Bacteroidales คำสั่งซื้อในปัจจุบันมี 5 วงศ์ ได้แก่ Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae และ Rikenellaceae

มีมากกว่า 850 สายพันธุ์ เซลล์ของคลาสนี้มีลักษณะเป็นแท่งตรงรูปแกนหรือแท่งบาง ๆ หรือ coccobacilli ที่มีการย้อมสีแกรมลบ พวกมันไม่สร้างสปอร์

พวกเขาเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นหลักแม้ว่าบางส่วนจะเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน พวกเขาหมักคาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวที่สร้างบิวไฮเรตเป็นผลิตภัณฑ์จากการหมักแม้ว่าจะสามารถย่อยสลายโปรตีนและสารตั้งต้นอื่น ๆ ได้ ไม่ใช่แบบเคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ได้โดยการเลื่อน

คลาส II Flavobacteria

คลาส Flavobacteria มีคำสั่งเดียวที่เรียกว่า Flavobacteriales คำสั่งซื้อในปัจจุบันมีสามวงศ์ ได้แก่ Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae และ Cryomorphaceae ซึ่งถือเป็นกลุ่มแบคทีเรียที่ใหญ่ที่สุดในไฟลัมโดยมีการจัดกลุ่มมากกว่า 3,500 ชนิด

เซลล์เป็นแท่งหรือเส้นใยที่ไม่สร้างสปอร์มีลักษณะเป็นแกรมลบไม่มีถุงแก๊สและเม็ดภายในเซลล์ โดยทั่วไปแล้วจะคูณด้วยฟิชชันไบนารี

สมาชิกของครอบครัว Blattabacteriaceae เป็นแมลงที่อยู่ภายในเซลล์ วงศ์ Flavobacteriaceae และ Cryomorphaceae ประกอบด้วยแบคทีเรียคีโมกาโนโทรฟิกแบบแอโรบิคหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่มีเมตาบอลิซึมของระบบทางเดินหายใจแม้ว่าจะมีบางชนิดที่มีเมแทบอลิซึมในการหมัก

พวกเขาไม่ใช่มือถือ สมาชิกหลายคนในครอบครัวเหล่านี้ต้องการ NaCl หรือเกลือจากน้ำทะเลเพื่อการเจริญเติบโต

สมาชิกของวงศ์ Flavobacteriaceae มีอยู่ทั่วไปในดินหรือในน้ำจืดกร่อยหรือน้ำทะเลในเขตอบอุ่นเขตร้อนหรือขั้วโลกในขณะที่สมาชิกของตระกูล Cryomorphaceae ถูก จำกัด ให้อยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเลที่มีอุณหภูมิต่ำ

สมาชิกบางคนในวงศ์ Flavobacteriaceae เป็นเชื้อโรคสำหรับมนุษย์ปลาหรือสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

คลาส III. Sphingobacteria

คลาสนี้รวมเฉพาะ Sphingobacteriales ซึ่งจัดกลุ่ม 3 วงศ์ (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae และ Saprospiraceae) 29 สกุลและ 787 ชนิด

แบคทีเรียในชั้นนี้มีลักษณะเป็นแท่ง พวกมันเป็นแบบไม่เคลื่อนไหวไม่สร้างสปอร์โดยมีการย้อมสีแกรมลบ แอโรบิคหรือการเจริญเติบโตแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ด้วยความสามารถในการหมักที่ จำกัด ในสมาชิกบางคน บางสกุลส่วนใหญ่เป็น Sphingobacterium มี sphingophospholipids ความเข้มข้นสูงเป็นส่วนประกอบของไขมันในเซลล์

คลาส IV. Cytophagia

คลาสนี้รวมเฉพาะลำดับ Cytophagales และกลุ่มวิวัฒนาการอื่น ๆ บางกลุ่มที่ถือว่าเป็นคำสั่ง incertae sedis ดังนั้นจึงได้รับการตั้งชื่อเพื่อระบุว่าไม่สามารถวางไว้ในการจำแนกประเภทนี้ได้อย่างแน่นอน

เซลล์ของคลาสนี้สามารถเป็นแท่งหรือเส้นใยสั้นหรือยาว บางสกุลสร้างวงแหวนขดลวดหรือเซลล์รูปตัว S ไม่สร้างสปอร์ยกเว้นสกุล Sporocytophaga เป็นแบบเคลื่อนที่ได้โดยการเลื่อนหรือไม่เคลื่อนที่ สกุลเดียวที่มีแฟลกเจลลาคือ Balneola การย้อมสีแกรมลบ

การเจริญเติบโตมักจะเป็นแบบแอโรบิคอย่างเคร่งครัด แต่การเจริญเติบโตแบบ microaerobic และ anaerobic จะเกิดขึ้นในแขนขาบางส่วน พวกเขาเป็นเคมีมูร์กาโนโทรฟิก มีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ

บางสกุลเป็นสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ต้องการเกลือของน้ำทะเลเพื่อการเจริญเติบโต สปีชีส์ส่วนใหญ่เป็นชนิดมีโซฟิลิก แต่มีสมาชิกทางจิตและความร้อน

จุลินทรีย์ในลำไส้

Bacteroidetes ได้สร้างอาณานิคมในส่วนต่างๆของระบบทางเดินอาหารในมนุษย์ นอกจากนี้ยังพบใน microbiota ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ เช่น echinoderms หนูสุนัขสุกรและสัตว์เคี้ยวเอื้อง จากนกในประเทศและในป่าเช่นไก่ไก่งวงห่านและนกกระจอกเทศ และในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเช่นกิ้งกือและปลวก

mutualism

Bacteroidetes ส่วนใหญ่มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันกับโฮสต์ของพวกมัน ในมนุษย์พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับระบบภูมิคุ้มกันที่ทำให้เกิดการกระตุ้นการตอบสนองของเซลล์ T และควบคุมการตั้งรกรากของแบคทีเรียก่อโรคที่อาจเกิดขึ้น

แบคทีเรียเหล่านี้โดยทั่วไปผลิตบิวเทเรตเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการหมักซึ่งมีคุณสมบัติเป็นแอนติโนพลาสติกดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการรักษาสุขภาพของลำไส้

การเผาผลาญกรดน้ำดี

พวกเขายังมีส่วนร่วมในการเผาผลาญกรดน้ำดีและการเปลี่ยนแปลงของสารพิษและ / หรือสารประกอบที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ มีส่วนช่วยในการย่อยสลายของโพลีแซ็กคาไรด์ในลำไส้ใหญ่ซึ่งเป็นโมเลกุลที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมย่อยสลายได้ยากทนต่อการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร

การหมักโพลีแซ็กคาไรด์โดยใช้แบคทีเรียเป็นสื่อนำไปสู่การปลดปล่อยกรดไขมันสายสั้นที่ระเหยได้ (ส่วนใหญ่เป็นอะซิเตตโพรพิโอเนตและบิวทิเรต) ที่ถูกดูดซึมโดยโฮสต์ ดังนั้นแบคทีเรียในลำไส้เหล่านี้จึงช่วยให้โฮสต์ได้รับพลังงานจากแหล่งคาร์โบไฮเดรตทนไฟ

การเก็บเกี่ยวพลังงาน

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินไม่เลือกโดยเฉพาะมนุษย์แหล่งพลังงานเพิ่มเติมนี้แสดงให้เห็นถึงระหว่าง 7% ถึง 10% ของค่าเผื่อรายวัน

ในหนูสัตว์ที่ปราศจากเชื้อโรคแสดงให้เห็นว่าขับถ่ายแคลอรี่ในอุจจาระได้มากกว่าสัตว์ปกติถึง 87% และต้องกินอาหารเพิ่มขึ้น 30% เพื่อรักษาน้ำหนักตัว

ดังนั้นการมีจุลินทรีย์ในลำไส้จึงจำเป็นสำหรับการดูดซึมพลังงานที่เหมาะสมจากอาหาร

อ้างอิง

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. และM.Göker (2016) การจำแนกอนุกรมวิธานตามจีโนมของแบคทีเรีย Frontiers in Microbiology, 7: 2546
2. ผู้ร่วมให้ข้อมูล Wikipedia Bacteroidetes Wikipedia, สารานุกรมเสรี, 2017 มีให้ที่ es.wikipedia.org
3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA และ Ley, RE (2017) จุลินทรีย์และโรคเมตาบอลิซึม: ทบทวนไฟลัมแบคทีเรีย 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 และ WB Whitman (2010) คู่มือของ Bergey เกี่ยวกับแบคทีเรียวิทยาเชิงระบบ: เล่มที่ 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae และ Planctomycetes การใช้ประโยชน์
5. Thomas, F.Hehemann, JH, Rebuffet, E. , Czjzek, M. และ Michel, G. พรมแดนทางจุลชีววิทยา 2:93