¿Cuál es la diferencia entre aerobios y anaerobios?

Los microorganismos, específicamente las bacterias, se han clasificado en varios grupos dependiendo de diferentes características como apariencia física, propiedades del cultivo, requerimiento de energía y nutrientes, capacidad biosintética, temperatura óptima de crecimiento, requerimiento de oxígeno, entre otras. Una de las clasificaciones utilizadas para separar las bacterias es el requerimiento de oxígeno, que divide el lote en dos grupos principales: las aerobias o especies bacterianas que generalmente requieren oxígeno para crecer, y las anaerobias o bacterias que no necesitan oxígeno para crecer.

El oxígeno (O2) es una molécula importante para el metabolismo, el crecimiento y la supervivencia de muchas especies microbianas y, sin embargo, algunos grupos no pueden sobrevivir en presencia de oxígeno, mientras que otros se encuentran entre estos dos y se consideran microbios tolerantes al oxígeno. En las reacciones bioquímicas en las que interviene el oxígeno se forman moléculas altamente reactivas, como el peróxido de hidrógeno y los radicales libres superóxido, que causan daños al organismo. Para combatir los efectos de estas moléculas, las bacterias tienen enzimas que convierten los radicales libres en formas más seguras de compuestos de oxígeno, como el agua. Algunos microbios, los aerobios, poseen enzimas como la catalasa, la peroxidasa y la superóxido dismutasa utilizadas en el metabolismo del oxígeno. Otros, los anaerobios, no poseen enzimas para convertir estos radicales libres por lo que no pueden sobrevivir en presencia de oxígeno en el entorno.

El primer grupo, llamado aerobios, se divide en tres clases: los aerobios obligados que requieren oxígeno para su metabolismo y biosíntesis principalmente para la respiración aeróbica; los aerobios facultativos, por otro lado, no requieren oxígeno pero pueden crecer de manera óptima en su presencia, y los aerobios facultativos, por otro lado, no requieren oxígeno pero pueden crecer de manera óptima en su presencia. El último son los aerobios microaerófilos que utilizan cantidades mínimas de oxígeno para su metabolismo porque tienen algunas moléculas sensibles al oxígeno dentro de la célula. Las bacterias aeróbicas son capaces de utilizar el oxígeno como aceptor final de electrones y convertirlo en agua.

El otro grupo son los anaerobios, que se dividen en dos clases. Los anaerobios aerotolerantes son aquellos que no necesitan oxígeno pero sobreviven incluso cuando hay oxígeno presente, pero no pueden utilizar oxígeno en su metabolismo. Los anaerobios obligados, por otro lado, no podrán sobrevivir cuando se introduzca oxígeno en su entorno. En comparación con los aerobios, los anaerobios utilizan otras moléculas como dióxido de carbono, azufre y acetato como aceptor final de electrones durante el metabolismo energético.

Existen ciertas reacciones bioquímicas que se utilizan para clasificar las bacterias según sus necesidades de oxígeno. Los colorantes indicadores de reacción redox generalmente se agregan al medio para determinar si una bacteria desconocida puede utilizar oxígeno. El tinte de resazurina es un tinte de uso común para demostrar las condiciones anaeróbicas y la utilización de oxígeno; su color cambia de azul a rosa cuando se reduce, lo que indica una reacción con el oxígeno. La intensidad del cambio de color se asocia comúnmente con el requerimiento de oxígeno de las especies bacterianas presentes en el medio. Este método generalmente se realiza en leche para demostrar las condiciones anaeróbicas en la leche.

Algunos investigadores tienden a tener problemas a la hora de realizar técnicas convencionales para determinar el requerimiento de oxígeno de las bacterias porque no todas las especies de bacterias pueden cultivarse en el laboratorio, mientras que otros, específicamente algunas bacterias anaeróbicas, son muy sensibles a la presencia de oxígeno, por lo que requieren técnicas rigurosas. para mantener condiciones anaeróbicas. Sin embargo, con la ayuda de nuevas tecnologías, como las de secuenciación, se puede lograr fácilmente la determinación de las necesidades de oxígeno y otras características bioquímicas. La secuenciación del genoma completo proporciona una visión holística de todas las características que posee un organismo. Puede usarse para saber si un organismo tiene genes que codifican enzimas utilizadas en el metabolismo del oxígeno. Por otro lado, se pueden utilizar técnicas de secuenciación específicas, como la secuenciación del transcriptoma, para ver la respuesta de las bacterias a cambios en las condiciones de crecimiento, como la variación en la concentración de oxígeno.