Bakterie istnieją w jednych z najbardziej niegościnnych środowisk, jakie można sobie wyobrazić. Tlen nie jest wykorzystywany przez bakterie beztlenowe. Bakterie tlenowe wykorzystują tlen jako ostateczny akceptor elektronów do zakończenia tego procesu. W przypadku bakterii beztlenowych, tlen albo zabija bakterie, albo po prostu nie jest użyteczny dla bakterii w procesie wytwarzania energii. Bakterie beztlenowe wykorzystują cząsteczki inne niż tlen do ukończenia produkcji energii.
Etapy wzrostu
Populacje bakterii beztlenowych, takie jak bakterie tlenowe, mają cztery etapy wzrostu. Bakterie rozpoczynają się w fazie lag, gdzie znajdują się w nowym środowisku i zaczynają pozyskiwać składniki odżywcze niezbędne do wzrostu. Podczas tej fazy bakterie zaczynają się rozmnażać w danym tempie i dwukrotnie zwiększają populację w danym czasie. W fazie stacjonarnej substancje odżywcze zaczynają się wyczerpywać przez rosnące bakterie. Wciąż rosną i kontynuują podział komórek, ale w fazie stacjonarnej umiera taka sama liczba. Zubożenie składników odżywczych jest zakończone w fazie śmierci, a populacja bakterii zaczyna obumierać z szybkością wykładniczą.
Warunki u ludzi
Według University of Maryland Medical Center obecność bakterii beztlenowych w organizmie prowadzi do stanów takich jak zapalenie wyrostka robaczkowego, zapalenie uchyłka i perforacja jelita. Podczas gdy większość ludzkiego ciała zostaje dotleniona przez krew, niektóre mikro-środowiska mogą brakować tlenu przez krótki lub mały okres czasu. Bakterie beztlenowe są wprowadzane przez żywność, która nie została całkowicie strawiona lub rozbita w żołądku.
Produkcja energii
Ponieważ bakterie beztlenowe nie wymagają tlenu, bakterie beztlenowe potrzebują innego sposobu na wytworzenie energii dla procesów komórkowych. Łańcuch transportu elektronów, który wytwarza trójfosforan adenozyny (ATP), wymaga końcowego akceptora elektronów do zakończenia procesu. W aerobowych bakteriach tlen akceptuje ostatnie elektrony do napędzania procesu. W bakteriach beztlenowych wiele różnych związków może przyjmować elektrony. Azotany i siarczany to dwa najpowszechniejsze akceptory elektronów dla bakterii beztlenowych. Bakterie beztlenowe mogą również wykorzystywać fermentację do wytwarzania energii, w której bakterie wykorzystują cząsteczki organiczne, takie jak cukry.
Obecność w żywności
Obecność bakterii beztlenowych w żywności zależy od dostępności tlenu w żywności. Pokarmy takie jak miód, dżemy i galaretki, w których obecny jest niski poziom lub brak tlenu, mogą zawierać bakterie beztlenowe. Ostrzeżenie przed podawaniem niemowlętom miodu jest powszechnym ostrzeżeniem, ze względu na możliwą obecność Clostridium botulinum, bakterii beztlenowej, która powoduje zatrucie jadem kiełbasianym.
Obecność w środowisku
Utlenione środowisko może wyglądać jak wrogie terytorium dla bakterii beztlenowych, ale istnieje wiele mikrośrodowisk, które umożliwiają bakteriom beztlenowym występowanie w przyrodzie. Beztlenowce znajdują się w glebie, osadach jeziornych, stosach zarośli, a nawet głęboko w oceanie, gdzie występuje niewiele tlenu lub nie ma go wcale.
Rodzaje beztlenowych bakterii
Gatunki z rodzaju Bacteroides wymagają braku tlenu i są obecne w przewodzie żołądkowo-jelitowym. Jako oportunistyczny patogen, członkowie Bacteroides normalnie nie powodują infekcji, ale mogą, jeśli dana osoba jest inaczej upośledzona immunologicznie. Kolejny oportunistyczny patogen u ludzi, członkowie rodzaju Actinomyces, powoduje ropnie w przewodzie pokarmowym.
