Облигатные аэробы

Механизм защиты бактерий от окислительного действия O2

Физиологическое отношение микробов к молекулярному кислороду определяется наличием ферментов, способных реагировать с ним и продуктами окисления. К таким ферментам относятся каталаза и супероксиддисмутаза^[1].

Аэробные микроорганизмы используют молекулярную форму кислорода в энергетическом метаболизме в качестве конечного акцептора электронов. Одним из главных продуктов окисления является перекись водорода (H₂O₂). Это соединение токсично для микробных клеток, но с помощью каталазы разлагается на воду и кислород^[4].

Еще более токсично для бактерий образование свободного перекисного радикала или супероксидного аниона O₂^-. Это реакционно активное соединение содержит не спаренный электрон. Его опасность для жизни клеток обусловлена способностью участвовать в реакциях, вызывающих разнообразные повреждения: перекисном окислении ненасыщенных жирных кислот, окисление отдельных групп белков, повреждение ДНК и прочее. При появлении свободных перекисных радикалов защитным механизмом клетки, предотвращающим их накопление в летальном количестве, служит фермент супероксиддисмутаза. Он катализирует превращение аниона в перекись водорода и кислород. Далее, как и в первом случае, каталаза способствует разложению перекиси водорода на кислород и воду. У некоторых аэротолерантных микробов, в частности молочнокислых бактерий, каталаза отсутствует, и перекись водорода разлагается пероксидазами^[4].

Отмечается, что супероксиддисмутаза содержится в клетках многих микроорганизмов, исключая строгих анаэробов и является обязательным ферментом для любого организма, контактирующего с молекулярным кислородом^[4].