Methanobrevibacter smithii on arhaad, mis elavad imetajate soolestikus, suu mikroflooras ja suguelundites. Need on niinimetatud metaanigeneraatorid, mis metaboliseerivad süsinikdioksiidi ja vesiniku veeks ja metaaniks ning toetavad seega soolestiku, suu ja suguelundite tervislikku kolonisatsiooni. Methanobrevibacter smithii puudumine jämesooles on nüüd seotud rasvumisega.
Mis on Methanobrevibacter smithii?
Arhebakterid on bakterite ja eukarüootide kõrval üks kolmest rakuliste organismide domeenist. Arhaad on üherakulised organismid, mille DNA on paigutatud väikestesse kogustesse. Te olete üks prokarüootidest. Rakuorgaanid ei sisalda arhaea.
Inimese kehas on loomulikult teatud üherakuline majapidamine ja seetõttu on see mitmesuguste bakterikolooniate looduslik elupaik. Näiteks inimese soolestikus elavad erinevad üherakulised organismid, kes täidavad mitmesuguseid ülesandeid seoses seedeprotsessidega. Üks olulisemaid soolebaktereid on Methanobrevibacter smithii. See on arhebakterium, mis lisaks paljude imetajate sooltele koloniseerib ka inimeste tupe ja suuõõne floora.
Bakter on üks vesinikotroofse metaani tootjaid ja metaan moodustub nende energiavahetuse käigus. Metaan kuulub alkaanide rühma ja on loodud soolestiku organismis ensümaatiliselt poolitatud toidust.
Metaani tootvaid mikroorganisme nagu Methanobrevibacter smithii nimetatakse tegelikult valesti bakteriteks. Bakterid ja arhaea määrati algselt ühisele taksonile. Alates 1990. aastatest on aga baktereid ja arhaea käsitletud kahe erineva taksonina, kusjuures metanogeneesi teostab ainult arhaea. Kõik metaanigeneraatorid kuuluvad arhaea ja seega Euryarchaeota alla.
Esinemine, levik ja omadused
Archaea Methanobrevibacter smithii on organismid, mis kasvavad hapnikuvabas elupaigas. Seda omadust nimetatakse ka kohustuslikuks anaeroobiaks. See anaeroobia vorm eristab arhaea organismidest, mis võivad valikuliselt elada toksilistes tingimustes. Soolestiku elanikud on fluorestsentsid ja metanogeensed. Nad kasutavad vesinikust ja süsinikdioksiidist sooleflooras ja hambaflooras metaani ja vee tootmiseks. Selles kontekstis räägivad arhaad ka vesinikotroofsetest metaani moodustajatest. Vesinik ja süsinik kogunevad imetajate sooltesse ja hammaste floorasse peamiselt teiste mikroorganismide ainevahetusprotsesside tõttu.
Metaanigeneraatorite jaoks on energia vabanemine metanogeneesi ajal ülioluline protsess. Metanogenees teenib neid seetõttu energiaallikana. Arhaad pole seetõttu parasiidid: nad ei kasva peremeesorganismide arvelt, vaid elavad koos nendega vastastikku kasulikes suhetes.
Methanobrevibacter smithii on metanogeenid, mis muudavad süsinikdioksiidi ja vesiniku veeks ja metaaniks. Sipelghappe muundamine võib mängida rolli ka metanooli tootmisel. Kõik metaanigeneraatorid eelistavad elada ideaalsel temperatuuril vahemikus null kuni 70 kraadi Celsiuse järgi. Nad ei suuda külmumistemperatuuridega vähem hakkama saada ja temperatuur, mis on kõrgem kui 90 kraadi, on neile saatuslik. Teisest küljest muudavad temperatuurid üle 50 kraadi metaanigeneraatorid eriti efektiivseks. Ideaalne miljöö arhaea jaoks on pH-neutraalne või kergelt aluseline ja koosneb optimaalselt 50 protsendist veest.
Metaanigeneraatorite elupaigaks pole üksnes inimese või looma keha. Paljusid moodustajaid leidub ka vee setetes, veega küllastunud pinnases või sõnnikus, kuna nad leiavad, et lämmastikuühendid, mineraal- ja mikroelemendid võivad nendes elupiirkondades ellu jääda.
Mikroorganisme pärsivad orgaanilised happed, hapnik ja desinfektsioonivahendid. Inimese soolestikus esinevad need peamiselt käärsooleosas. Lõppkokkuvõttes on methanobrevibacter smithii osa anaeroobsest toiduahelast ja tähistab selle viimast punkti.Seedes toimuv metabolism põhjustab metaani moodustumist.
Tähendus ja funktsioon
Methanobrevibacter smithii täidab inimkehas elutähtsaid ülesandeid ja kujutab endast omamoodi prügivedu. Prügikäitlejad puhastavad käärsoole ja hamba floora, kasutades teiste mikroorganismide jäätmeid. Need jäätmed on peamiselt vesiniku molekulid, millest kolleegid arhaea toodavad metaani.
Selles kontekstis mängivad mikroorganismid muu hulgas kõhupuhitusel otsustavat rolli. Methanobrevibacter smithii aktiivsus toetab teiste soole- ja hambabakterite koloniseerimist. Metaani moodustajad on nii hamba- kui ka soolefloora asendamatud elemendid ja aitavad oluliselt kaasa kogu süsteemi toimimisele. Uute teaduslike avastuste kohaselt ei kanna kõik inimesed soolestikku arhaea.
Ravimid leiate siit
➔ Kõhulahtisuse ravimidHaigused ja tervisehäired
Methanobrevibacter smithii ei koloniseeri soolefloorat umbes 15 protsendil elanikkonnast. Teadus eeldab, et bakterite puudumisel settivad soolestikku vähem kasulikud bakterid. See tähendaks, et metaani moodustavate soolestiku elaniketa seedimine on kehvem ja vähem töötav kui arhaeaga inimestel. Selles kontekstis on teadusuuringute objekt rasvumine. Mõned teadlased spekuleerivad praegu, mil määral võiks Methanobrevibacter smithii puudumine soodustada rasvumist ja sellega seotud nähtusi.
Ka hambafloora piirkonnas võib arhaea puudumine viia kasulike bakterite üldise vähenemiseni ja seeläbi soodustada hambahaigusi, mis on pärit halvast hambafloorast.
Rasvumisega seoses on teadus juba loomkatsete abil jõudnud esimeste tulemusteni. Uuringu osana koloniseeris Washingtoni ülikool hiirte sooled samade soolebakteritega, mida leidub inimese soolestikus. Teatud isikud ei saanud katses methanobrevibacter smithii, teised aga koloniseeriti methanobrevibacter smithii abil. Ilma Methanobrevibacter smithiita katseloomad olid uuringu lõpus märkimisväärselt paksemad kui mikroorganismidega isikud.
