Methanobrevibacter smithii

Methanobrevibacter smithii jsou archaea, které žijí ve střevech, orální flóře a genitálním traktu savců. Jedná se o takzvané metanové generátory, které metabolizují oxid uhličitý a vodík na vodu a metan a podporují tak zdravou kolonizaci střev, úst a pohlavních cest. Absence Methanobrevibacter smithii v tlustém střevě je nyní spojena s obezitou.

Co jsou Methanobrevibacter smithii?

Spolu s bakteriemi a eukaryoty jsou archaebakterie jednou ze tří domén buněčných organismů. Archaea jsou jednobuněčné organismy, jejichž DNA je uspořádána v malých objemech. Jste jedním z prokaryotů. Buněčné organely neobsahují archaea.

Lidské tělo má přirozeně určitou jednobuněčnou domácnost, a je proto přirozeným stanovištěm různých bakteriálních kolonií. Například v lidském střevě žijí různé jednobuněčné organismy, které plní různé úkoly spojené s trávicími procesy. Jednou z nejdůležitějších střevních bakterií je Methanobrevibacter smithii. Toto je archaebakterium, které kromě střev mnoha savců kolonizuje i vaginální a ústní flóru lidí.

Bakterie je jedním z producentů hydrogenotrofních metanů a během jejich energetického metabolismu se tvoří metan. Metan patří do skupiny alkanů a je vytvářen uvnitř organismu ve střevní oblasti z enzymaticky štěpené potravy.

Mikroorganismy produkující metan, jako je Methanobrevibacter smithii, jsou ve skutečnosti nesprávně označovány jako bakterie. Bakterie a archaea byly původně přiřazeny běžnému taxonu. Od 90. let však byly bakterie a archaea považovány za dvě různá taxa, přičemž methanogeneze byla prováděna výhradně archaea. Všichni methanoví generátoři patří do archaea a tedy do Euryarchaeoty.

Výskyt, distribuce a vlastnosti

Archaea Methanobrevibacter smithii jsou organismy, které rostou v prostředí bez kyslíku. Tato vlastnost se také nazývá obligátní anaerobie. Tato forma anaerobie odlišuje archaea od organismů, které mohou případně žít za oxických podmínek. Střevní obyvatelé jsou fluorescenční a methanogenní. Využívají vodík a oxid uhličitý ve střevní flóře a zubní flóře k výrobě metanu a vody. V této souvislosti archaea hovoří také o hydrogenotrofních metanotvorných látkách. Vodík a uhlík se hromadí ve střevech a v zubní flóře savců hlavně díky metabolickým procesům jiných mikroorganismů.

U generátorů metanu je uvolňování energie během methanogeneze životně důležitým procesem. Methanogeneze jim proto slouží jako zdroj energie. Archaea proto nejsou paraziti: nerostou na úkor hostitelských organismů, ale žijí s nimi ve vzájemně prospěšném vztahu.

Methanobrevibacter smithii jsou methanogeny, které přeměňují oxid uhličitý a vodík na vodu a metan. Konverze kyseliny mravenčí může také hrát roli při výrobě methanolu. Všechny metanové generátory raději žijí při ideální teplotě mezi nulou a 70 ° C. Mají menší schopnost vypořádat se s mrazem a teploty vyšší než 90 stupňů jsou pro ně fatální. Na druhé straně teploty nad 50 stupňů činí generátory metanu zvláště účinnými. Ideální prostředí pro archaea je pH-neutrální nebo mírně alkalické a optimálně se skládá z 50 procent vody.

Stanovištěm metanových generátorů není výhradně lidské nebo zvířecí tělo. Mnoho formátorů se také nachází ve vodních sedimentech, vodou nasycených půdách nebo hnoji, protože v těchto oblastech života přežívají sloučeniny dusíku, minerální prvky a stopové prvky.

Mikroorganismy jsou inhibovány organickými kyselinami, kyslíkem a dezinfekčními prostředky. V lidském střevu se vyskytují hlavně uvnitř tlustého střeva. Methanobrevibacter smithii jsou nakonec součástí anaerobního potravinového řetězce a představují jeho poslední bod. Metabolismus, který se zde vyskytuje, vede k tvorbě metanu.

Význam a funkce

Methanobrevibacter smithii přebírají životně důležité úkoly v lidském těle a představují jakousi likvidaci odpadků. Recyklovatelé odpadů čistí tlusté střevo a zubní flóru využitím odpadu z jiných mikroorganismů. Tyto odpadní produkty jsou hlavně molekuly vodíku, ze kterých kolegové archaea produkují metan.

V této souvislosti hrají mikroorganismy rozhodující roli, mimo jiné, s nadýmáním. Aktivita Methanobrevibacter smithii podporuje kolonizaci jiných střevních a dentálních bakterií. Methanotvorné látky jsou nepostradatelnými prvky jak pro zubní, tak pro střevní flóru a významně přispívají k fungování celého systému. Podle nových vědeckých poznatků ne všichni lidé nosili archaea ve svých střevech.

Zde najdete své léky

Nemoci a nemoci

Methanobrevibacter smithii ne kolonizují střevní flóru přibližně u 15 procent populace. Věda předpokládá, že v nepřítomnosti bakterií se ve střevech usadí méně užitečné bakterie. To by znamenalo, že lidé bez střevních obyvatel vytvářejících metan mají chudší, méně funkční trávení než ti, kteří mají archaea. Předmětem vědeckého výzkumu v této souvislosti je obezita. Někteří vědci v současné době uvažují o tom, do jaké míry by absence Methanobrevibacter smithii mohla upřednostňovat obezitu a související jevy.

Také v oblasti zubní flóry by absence archaea mohla vést k obecnému snížení prospěšných bakterií a tím ke prospěchu zubních chorob, které lze vysledovat zpět ke špatné zubní flóře.

Co se týče obezity, věda již při pokusech na zvířatech dosáhla prvních výsledků. V rámci studie kolonizace Washington University kolonizovala střeva myší se stejnými střevními bakteriemi, jaké se nacházejí v lidském střevě. Někteří jedinci neobdrželi v experimentu žádné Methanobrevibacter smithii, zatímco jiní byli kolonizováni Methanobrevibacter smithii. Testovaná zvířata bez Methanobrevibacter smithii byla na konci studie výrazně silnější než jedinci s mikroorganismy.