Methanobrevibacter smithii sú archea, ktoré žijú v čreve, orálnej flóre a pohlavných orgánoch cicavcov. Sú to takzvané metanogény, ktoré sa metabolizujú uhlík oxid a vodík na voda a metán, ktorý podporuje zdravú kolonizáciu čreva, ústaa pohlavné ústrojenstvo. Neprítomnosť Methanobrevibacter smithii v dvojbodka je teraz spojená s obezita.
Čo sú methanobrevibacter smithii?
Methanobrevibacter smithii sú archea, ktoré žijú v črevách, orálnej flóre a pohlavných orgánoch cicavcov. Sú to takzvané metanogény. Archebaktérie sú jednou z troch domén bunkových organizmov baktérie a eukaryoty. Archea sú jednobunkové organizmy, ktorých DNA je usporiadaná v malom množstve. Patria k prokaryotom. Archaea neobsahujú bunkové organely. Ľudské telo prirodzene obsahuje určitý počet jednobunkových organizmov, a je tak prirodzeným prostredím rôznych bakteriálnych kolónií. Napríklad rôzne prvoky žijú v ľudskom čreve a vykonávajú rôzne úlohy spojené s tráviacimi procesmi. Jeden z najdôležitejších črevných baktérie je Methanobrevibacter smithii. Toto je archebaktéria, ktorá kolonizuje nielen črevá mnohých cicavcov, ale aj vagínu a orálnu flóru človeka. Baktéria patrí k výrobcom hydrogénotrofných metánov, ktorých energetický metabolizmus vyrába metán. Metán patrí do skupiny alkánov a je tvorený v tele v črevnom trakte z enzymaticky rozdelenej potravy. Mikroorganizmy tvoriace metán, ako napríklad Methanobrevibacter smithii, sa v skutočnosti nesprávne označujú ako baktérie. Baktérie a archaea boli pôvodne priradené k spoločnému taxónu. Od 1990. rokov sa však s baktériami a archeaami začalo zaobchádzať ako s dvoma odlišnými taxónmi, pričom metanogenézu uskutočňovali výhradne archeai. Všetci producenti metánu teda patria do Archaea, a teda do Euryarchaeota.
Výskyt, distribúcia a charakteristiky
Archaea Methanobrevibacter smithii sú organizmy, ktoré rast in kyslík-bezplatné biotopy. Táto vlastnosť je tiež známa ako obligátne anaeróby. Táto forma anaeróbie odlišuje archea od organizmov, ktoré môžu žiť fakultatívne v oxických podmienkach. Obyvatelia čreva sú fluoreskujúci a metanogénni. Metabolizujú vodík a uhlík oxid v črevo a flóru zubov na metán a voda s energetickým ziskom. V tejto súvislosti sa archaea označujú aj ako hydrogénotrofné metanogény. Vodík a uhlík sa vyrábajú v EÚ črevo a zubnú flóru cicavcov hlavne v dôsledku metabolických procesov iných mikroorganizmov. Pre metanogény je uvoľňovanie energie počas metanogenézy životne dôležitý proces. Metanogenéza im teda slúži ako zdroj energie. Archaea teda nie sú parazity: nie sú rast na úkor hostiteľských organizmov, ale koexistujú s nimi vo vzájomne prospešnom vzťahu. Methanobrevibacter smithii sú metanogény, ktoré sa premieňajú oxid uhličitý a vodík do voda a metán. Kyselina mravčia konverzia môže tiež hrať úlohu v metanol výroba. Všetky metanogény uprednostňujú život pri ideálnych teplotách od nuly do 70 stupňov Celzia. Menej dobre sa vyrovnávajú s mínusovými teplotami a teploty vyššie ako 90 stupňov na ne pôsobia aj smrteľne. Na druhej strane teploty nad 50 stupňov robia formátor metánu obzvlášť efektívnym. Ideálne prostredie pre archea je pH neutrálne alebo mierne zásadité a optimálne pozostáva z 50 percent vody. Biotop tvorcov metánu nie je výlučne ľudské alebo zvieracie telo. Mnoho tvorcov sa vyskytuje aj vo vodných sedimentoch, pôdach nasýtených vodou alebo v hnoji, ako sa tiež zistí dusík zlúčeniny, minerálne prvky a stopové prvky prežiť na týchto stanovištiach. Mikroorganizmy sú inhibované organickými látkami kyseliny, kyslík a dezinfekčné. V ľudskom čreve sa nachádzajú predovšetkým v časti hrubého čreva. Methanobrevibacter smithii sú nakoniec súčasťou anaeróbneho potravinového reťazca a predstavujú jeho konečnú fázu. Metabolické premeny, ktoré sa tam vyskytujú viesť k tvorbe metánu.
Dôležitosť a funkcia
Methanobrevibacter smithii plní dôležité úlohy v ľudskom tele a predstavuje akýsi systém zneškodňovania odpadu. Recyklátory odpadu sa čistia v dvojbodka a v rámci dentálnej flóry recykláciou odpadových produktov iných mikroorganizmov. Tieto odpadové produkty sú predovšetkým vodík molekuly, z ktorého kolegovia archaea vyrábajú metán. V tejto súvislosti hrajú mikroorganizmy rozhodujúcu úlohu okrem iného pri nadúvanie. Aktivita Methanobrevibacter smithii podporuje usadzovanie ďalších črevných a zubných baktérií. Pre zubnú flóru aj črevná flóra, metanobrevibaktery sú nepostrádateľné prvky, ktoré významne prispievajú k fungovaniu celého systému. Podľa nových vedeckých poznatkov nie všetci ľudia nosia archea v črevách.
Choroby a choroby
Asi u 15 percent populácie Methanobrevibacter smithii ne kolonizuje črevná flóra. Vedci sa domnievajú, že keď baktérie chýbajú, usadzuje sa v nich menej prospešných baktérií črevo. To by znamenalo, že ľudia bez obyvateľov čreva tvoriaceho metán majú horšie a menej funkčné trávenie ako ľudia s archeaou. Jedna vedecko-výskumná téma v tejto súvislosti je obezita. Niektorí vedci v súčasnosti špekulujú, do akej miery by mohla neprítomnosť Methanobrevibacter smithii podporiť obezita a súvisiace podmienky. Podobne v dentálnej flóre mohla absencia archea viesť k všeobecnému zníženiu prospešných baktérií, a tým k zvýhodneniu zubné choroby možno pripísať zlej zubnej flóre. Pokiaľ ide o obezitu, veda už dosiahla prvé výsledky pomocou pokusov na zvieratách. V jednej štúdii Washingtonská univerzita kolonizovala črevá myší rovnakými črevnými baktériami, aké sa vyskytujú v ľudskom čreve. Niektorí jedinci nedostali v experimente Methanobrevibacter smithii, zatiaľ čo iní boli kolonizovaní Methanobrevibacter smithii. Na konci štúdie boli experimentálne zvieratá bez Methanobrevibacter smithii významne tučnejšie ako jedinci s mikroorganizmami.
