Bakterilerin Beslenmesi

Prof. Dr. Mustafa Arda

Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi
Temel Mikrobiyoloji1

01. Genel Bilgiler
02. İnorganik Maddeler
03. Organik Maddeler
04. Mikroorganizmaların Beslenme Tarzına Göre Klasifikasyonu
04.01. Karbon Kaynağına Göre Sınıflama
04.02. Enerji Kaynağına Göre Sınıflama
04.03. Hidrojen/elektron (H/e-) Kaynağına Göre Sınıflama
05. Bakteriyel Fotosentez
06. Organizmalar Arasında Karşılıklı İlişkiler

01. Genel Bilgiler

Organizmaların enerji sağlayabilmesi, sellüler komponentleri yapabilmesi, gelişmesi, çoğalması ve yaşayabilmesi için beslenmesi ve bu nedenle de çeşitli gıda maddelerini alması gereklidir. Bu maddelerin bir bölümü doğrudan ortamlardan sağlanmasına karşın bir kısmı da hücre içinde sentezlenir. Böylece yaşam için gerekli olan mikro ve makro moleküller hazırlanır ve gerekli yerlerde kullanılır.

Mikroorganizmaların yapıları incelendiğinde, kuru ağırlıklarının %95'inden fazla bir kısmını bazı temel elementlerin (karbon, oksijen, hidrojen, nitrojen, sülfür, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve demir) oluşturduğu görülür. Bunlara, aynı zamanda, fazla gereksinim duyulur ve bulundukları ortamdan fazla miktarlarda alınırlar. Bu maddelere, makro element (makro nütrient) adı da verilmektedir. Bunlardan ilk 6 tanesi (major elementler), protein, karbonhidrat, lipid, nukleik asit, vs. yapısında da yer almaktadırlar. Geri kalan 4 tanesi de (minör elementler), hücre içinde katyon olarak kalırlar ve çeşitli biyokimyasal olgularda görev alırlar.

Mikroorganizmalar tarafından daha az olarak ihtiyaç duyulan maddeler de bulunmaktadır. Bunlar, mikro element (mikro nütrient) olarak adlandırılmaktadırlar. Bunlar arasında, manganez, çinko, kobalt, molibden, nikel ve bakır bulunmaktadır. Bunlar, aynı zamanda, biyokimyasal reaksiyonların katalizasyonunda, bazı enzimlerin ve kofaktörlerin yapısında da yer alırlar. Ortamlarda çok az bulunan ve hücreler tarafından da çok az miktarda ihtiyaç duyulan böyle elementler, iz elementleri olarak tanımlanmaktadırlar.

Doğada, çok çeşitli beslenme özelliği olan mikroorganizmalar bulunmaktadır. Bazıları, içinde çok az miktarlarda besin maddeleri bulunan minimal ortamlarda gelişebilmekte ve yaşayabilmektedir (prototrof). Buna karşın bir kısmı da özellikle, mutant suşlar, daha komplike ve zenginleştirilmiş besi yerlerinde yaşayabilmektedirler (oksotrof).

Gıda maddelerini incelemede bir kolaylık olması bakımından iki gruba ayırmada yarar bulunmaktadır. Bunlar da:

1- İnorganik maddeler

2- Organik maddeler

02. İnorganik Maddeler

Oksijen (O2): Mikroorganizmalar oksijene olan gereksinme durumlarına göre, aerobik, fakültatif, mikroaerofilik, aerotolerant ve anaerobik olmak üzere 5 bölüme ayrılırlar. Aerobiklerin, üremeleri için havada bulunan oksijene (moleküler O2) gerek vardır. (B. anthracis, B. subtilis, P. multocidae, M. tuberculosis, vs.). Bunlar oksijensiz ortamlarda gelişmezler veya üremeleri çok zayıf olur. Fakültatif mikroorganizmalar, kendilerinde bulunan özel enzimatik yapı nedeniyle, hem aerobik ve hem de anaerobik koşullarda gelişebilir ve üreyebilirler (enterobakteriler gibi). Mikroaerofiliklerin üremesi için ortamdaki oksijenin azaltılması gereklidir. Laboratuvarlarda bu amaç için %5-10 CO2 kullanılır. B. abortus ve C. fetus 'un ilk izolasyonları için ekilmiş besi yerlerinin konulduğu etüv veya kavanozun havasına %10 CO2 ilave edilir. Anaerobik mikroplar, oksijenin toksik etkisi nedeniyle oksijeni çıkarılmış besi yerlerinde veya oksijen bulunmayan yerlerde gelişebilirler (klostridiumlar, S. necrophorus, vs.). Besiyerinin yüzeyi hava ile temas ettiği için, oksijen buradan içeri diffusyonla girerek erir ve üst kısımları, dip kısımlara oranla oksijenden zengin hale gelir. Bu nedenle de, sıvı besi yerlerinin yüzeyi, diplerinden, daha fazla oksijene sahiptir. Aerobik mikroorganizmaların sıvı kültürün her tarafında aynı tarzda ve iyi üremesi için, besi yerinin belli aralıklarla hafifçe çalkalanması (aerasyon) gereklidir. Bu işlem, ya elle veya otomatik aletler yardımı ile sağlanır. Katı ortamlarda üreyen mikroorganizmalar, havadaki, oksijenden yararlanırlar.

Karbondioksit (CO2): Mikroorganizmaların çoğu, havada bulunan kadar, karbondioksite gereksinme duyarlar ve fazlası genellikle gelişme ve üreme üzerine olumsuz etkide bulunur. Ancak, bazı mikroorganizmalar, oksijenin az, buna karşılık karbondioksitin, normal havadakinden fazla olması durumlarında izole edilebilmektedirler (PPLO, brusella, vibriola vs.) Bunlar, ilk ayrılmalarından sonra, normal laboratuar koşullarında (aerobik) üreyebilmektedirler.

Karbon (C): Karbon, bakterilerde bulunan mikro-ve makro-moleküllerin yapısına girdiğinden ihtiyaç duyulan önemli bir maddedir. Ototrof mikroorganizmalar karbon kaynağı için, inorganik bileşiklerden ve heterotroflar da organik bileşiklerden yararlanırlar. Gerek inorganik ve gerekse organik karbonlu bileşiklerin ayrışmasından kendilerine lüzumlu olan enerjiyi de sağlarlar. Bazı mikroplar da, enzim yetersizliği veya kendilerindeki mutasyonlar sonu, ortamdaki karbonlu bileşiklerden yararlanamazlar ve bunu ancak özel kaynaklardan sağlarlar (paratroflar).

Nitrogen (N): Nitrogen, bakterilerdeki çeşitli moleküllerin yapısına girmesi yanı sıra, aynı zamanda enzimler, üretme faktörleri, nukleik asitlerdeki pürin ve pirimidin bazlarında da bulunurlar. Bu nedenle çok önemli bir elementtir ve bakteriler bunu çeşitli kaynaklardan temin ederler (amonyum tuzları, organik asitler, amino asitler, vs.). Bakterilerin nitrogene olan gereksinmeleri genellikle değişiklik gösterir. Bazı mikroorganizmalar, havadaki gaz halinde bulunan nitrogeni fikse ederek bundan organik moleküller yapabilmektedirler. (Azotobakterler, Rhizobium türleri, vs.). Nitrat ve nitritler de nitrogen kaynağı olarak kullanılan maddeler arasındadır. Besi yerlerinde inorganik nitrogenin kullanılması pH üzerine etkili olabilir. Nitratlar ayrışınca pH, genellikle yükselir.

Su (H2O): Bakteri metabolizması ve hücrelerin gelişmesi su ile çok yakından ilişkilidir. Su olmayan veya yeterince bulunmayan ortamlarda, gıda alışverişi, bakteri içinde sentezlenen enzimlerin ve oluşan metabolitlerin dışarı çıkması güçleşir ve hatta durabilir. Bu durum da bakterinin ölümüne neden teşkil edebilir. Katı ortamlarda bulunan gıdanın koloni içinde bulunan mikroplara ulaşması difuzyonla olur. Bu gıda girişi de su ile mümkün olduğundan, suyun beslenmedeki önemi belirgin olarak ortaya çıkar. Bu nedenle, suyu fazla ve yarı katı olan ortamlar, suyu az olanlardan daha çok geliştirme özelliğine sahiptirler. Sıvı besi yerleri de bu bakımdan katı besi yerlerinden daha iyidir. Bakterilerin kurumaları sonu, içlerindeki suyun azalması da aynı şekilde beslenme üzerine etkilidir. Bakteri hücresi içindeki suyun düzeyi dış ortamla yakından ilişkilidir. Bakteri yapısında %70-90 kadar su bulunur ve bu miktarın sabit tutulması ve devam ettirilmesi gereklidir. Bakteri içinden fazla suyun çıkması bazı hallerde ölmelerine sebep olur. Bakterilerin kuruluğa dayanıklılığı türler arasında değişiklikler gösterir. Bazıları çok kısa zamanda ölebilir (spiroketler, streptokoklar, meningokoklar, vs.). Bazıları daha dayanıklıdır (E. coli, P. vulgaris, B. anthracis, vs.). Sporlarda su oranı %5-20 kadardır.

Diğer elementler: Mikroorganizmalardaki mikro ve makro moleküllerin yapısına giren veya metabolik faaliyetlere katılan inorganik elementler, mikroplar arasında oldukça farklıdır. En çok gereksinme duyulan, fosfor (P), potasyum (K), magnezyum (Mg), kükürt (S) ve kalsiyum (Ca)'dur. Daha az olarak da demir (Fe), manganez (Mn), bakır (Cu), kobalt (Co), çinko (Zn), molibdene (Mo) ihtiyaç gösterirler (iz elementler). Ancak, bu elementlere olan lüzum bakteriler yönünden kesin limitlerle ayrılmış değildir. Çok ihtiyaç duyulan maddeler genellikle bakteri yapısına fazla giren ve bulunan maddelerdir. İz elementler ise, enzimler için birer kofaktör olup enzim aktivitesi için gereklidir. Mineral madde noksanlığı veya azlığı bakterilerin üremeleri ve gelişmesi üzerine olumsuz yönde etkiler.

Besi yerlerine inorganik fosfatlar halinde katılan fosforun, bu ortamlarda oluşturduğu buffer etki ve ayrıca metabolizma için önemli olması gibi nedenlerle bakteriler tarafından çok ihtiyaç duyulur. Enerji isteyen sentez olayları için, enerjice zengin bağlar taşıyan fosfat moleküllerinden (ADP, ATP) yararlanılır. Nukleik asitlerin ve koenzimlerin yapısında da fosfat grupları bulunur (NAD, NADP). Hücrelerde enzimlerin aktivasyonu, osmotik basıncın ve elektriksel potansiyelin devam ettirilebilmesi için potasyum gereklidir. Kükürt organik bileşiklerin (sistin, sitein, metionin, vs.) yapısında bulunması ile önem kazanmaktadır. Ayrıca, sülfür ihtiva eden önemli moleküllerin (biotin, tiamin) sentezlerinde de prekürsör olarak iş görür. Magnezyuma birçok enzimlerin aktivasyonunda ve hücre duvarı metabolizmasında gereksinme duyulur. Kalsiyum, enzimlerin stabilitesi ve sporulasyon için gereklidir. Bazı moleküllerin yapısında bulunmasına karşın, sodyuma pek fazla ihtiyaç duyulmaz. İz elementlerden, demir, elektron transport mekanizması ve sitokrom sentezi için önemlidir. Bakteri toksinlerinin (difteri toksini) sentezinde görevi olan demir, purpul sülfür bakterilerin pigmentinde (bakterioklorofil) ve S. marcescens 'in prodigiosin 'inde de vardır. Nitratların redüksiyonu ve melanin sentezi için bakıra ihtiyaç duyulur. Kobalt, Vt. B 12'nin yapısı, manganez ve molibdan nitrat redüksiyonları için ve molibden ayrıca nitrogen fikzasyonu için gereklidir. Çinko, alkol dehidrogenase aktivitesinde ve sitokrom-c'nin sentezinde görev yapar.

03. Organik Maddeler

Vitaminler: Vitaminler, koenzimlerin yapısına giren ve bunların prekürsörü olan maddelerdir. Bakteriler genellikle vitaminleri sentez edemezler ve bunları ihtiyaçlarına göre ortamdan alırlar. Ancak, mayaların B-vitaminlerini sentez kabiliyetleri vardır. Bu nedenle maya hidrolizat veya ekstratları halinde, üremeyi tenbih etmek için, besi yerlerine katılırlar. Thiamin (Vit.-B1): Kokarboksilase koenzim'in yapısında bulunan vitamin-B1 aktif bir moleküldür. Ayrıca, birçok biyokimyasal reaksiyonlarda da (dekarboksilasyon, transaldolasyon, transketolasyon) görevi vardır. Mikroorganizmalar thiamini fosforilasyona tabi tutarak aktif difosfo formuna çevirir. Biotin (Vit.-H): Vitamin-H, kokarboksilasyon, yağ asitleri metabolizması, bazı amino asitlerin deaminasyonu ve ürenin siklusu reaksiyonlarında önemli vazifeye sahip bir koenzimdir. Riboflavin (Vit.B2): Birçok bileşiklerin (FMN, FAD) prekürsörü olan riboflavin, flavoproteinlerin metabolizmasında oksidasyon - redüksiyon reaksiyonlarında, aerobik mikroorganizmalarda sitokrom elektron transportunda da önemli göreve sahiptir. Piridoksin (Vit.-B6): Piridoksin, kompleks bir vitamin olup birçok ilgili bileşikleri (pridoksin, piridoksal, piridoksamin) bulunur. Pridoksamin, transaminase, aminoasit dekarboksilase ve bazı amino asit resamezler için koenzimdir. Siyanokobalamin (Vit. –B12): Bu vitamin, thiamin sentezinde, transmetilasyonda ve organik asitlerin izomerizasyonunda görev alır. Pantotenik asit: Pantotenik asit, pantotenat olarak koenzim-A'nın bir parçasıdır. Koenzim-A, özellikle, karbonhidrat, amino asit ve lipid metabolizması ile yakından ilişkilidir. Bazı bakteriler, pantotenik asite, bir kısmı da pantoik asit ve beta-alanin'e ihtiyaç gösterirler. Nikotin amid: Pirimidin nukleotidlerin (DNA, NADP) bir parçası olan nikotin amid, oksidasyon ve redüksiyon olaylarında görev yapar. Folik asit'in bir parçası olan paraaminobenzoik asit (PABA), tertrahidrofolik asitin (koenzim) bir prekürsörüdür.

Üreme faktörleri: İnositol, mantar, maya ve actinomyces'ler; kolin, pnömokok ve mikoplasmalar; sterol, glutamin, asparagin, spermidin, putresin ve permin bazı bakteriler tarafından ihtiyaç duyulur. Üretme faktörlerinin ödevi yapısal olmaktan ziyade, kataboliktir.

04. Mikroorganizmaların Beslenme Tarzına Göre Klasifikasyonu

Mikroorganizmaları beslenme tarzlarına göre sınıflandırmada bir çok kriterler esas alınmıştır. Hala, hepsi için geçerli olan bir klasifikasyon yapılamamıştır. Sınıflamada genellikle karbon kaynağı, enerji kaynağı ve hidrojen/elektron kaynakları esas tutulmaktadır ve ayrımlar da bunlara göre yapılmaktadır.

04.01. Karbon Kaynağına Göre Sınıflama

Bütün mikroorganizmalar hücre komponentlerinin yapısında bulunan karbona olan ihtiyaçlarına göre başlıca iki grupta incelenmektedirler.

1) İnorganik karbondan yararlananlar: Bu grupta bulunan mikroorganizmalar kendileri için gerekli olan karbonu inorganik karbonlu bileşiklerden (Örn, CO2 gibi) yararlanırlar (ototrofik mikroorganizmalar). Bu karakterde olan mikropların, bir kısmı, karbondioksitin asimilasyonu için gerekli enerjiyi kimyasal maddelerden sağlarlar (kemotrof) ve bazıları da ışık enerjisinden yararlanırlar (fototrof).

2) Organik karbondan yararlananlar: Bu tür mikroorganizmalar karbon kaynağı olarak organik bileşiklerden (karbonhidrat, amino asit, vitamin, vs) faydalanırlar (heterotrofik mikroorganizmalar). İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan mikroorganizmaların bir çoğu bu özellikle beslenme tarzına sahiptirler.

04.02. Enerji Kaynağına Göre Sınıflama

Mikroorganizmalar biyosentez olaylarında gerekli olan enerjiyi başlıca iki kaynaktan sağlarlar.

1) Kimyasal enerji: Bir kısım mikroorganizmalar biyosentez olaylarında gerek duyulan enerjiyi inorganik maddelerin oksidasyonundan sağlamalarına (kemolitotrof) karşın, bazıları da organik bileşiklerden elde ederler (kemoorganotrof). Kemolitotrofik karakterdeki enerji metabolizması özellikle, pseudomonas familyasına ait türlerde rastlanmaktadır. Kemoorganotrofik mikroplar, organik maddeleri, ya aerobik veya anaerobik ayrıştırarak lüzumlu enerjiyi sağlarlar.

2) Işık enerjisi: Bu grupta bulunan mikroorganizmalar (fototroflar), biyosentez için gerekli enerjiyi ışıktan sağlarlar. Fotolitotrofik özellikteki mikroorganizmalar ışık kaynağını inorganik basit kaynaklardan yararlanmak için kullanmasına karşın, fotoorganotrofikler ise ışık enerjisini organik bileşiklerde kullanırlar.

04.03. Hidrojen/elektron (H/e-) Kaynağına Göre Sınıflama

Bütün mikroorganizmalar metabolizmaları için elektron kaynağına ihtiyaç duyarlar. Bazıları, bu amaç için, elektron donörü olarak inorganik bileşikleri (kemolitotrofik mikroplar) ve bir kısmı da hidrojen vericisi olarak organik bileşikleri kullanırlar (kemoorganotrofik mikroplar).

05. Bakteriyel Fotosentez

Bazı mikroorganizmalarda (fotootroflar) bulunan fotosentetik pigmentler güneş ışığı ile yayılan enerjiyi absorbe etme özelliğine sahiptirler ve bunu kimyasal enerjiye çevirerek metabolik olaylarda kullanırlar. Böyle mikroorganizmalar, havadaki serbest (CO2)'i kendi yapılarında bulunan, hidrojen verici bileşiklerle (H2S) redükte ederek, organik bileşiklerin esasını oluşturan basit karbonhidratlı substansları (CH2O) sentezler (Fotosentez).


Işık enerjisi


CO2 + 2H2S————› (CH2O)n + H2O + 2S


fotosentetik pigment


Hücrelerde sentezlenen (CH2O), glukoz için temel madde olarak yararlanılır. Reaksiyon sonunda oluşan kükürt (S) hücrede birikir.

Yeşil bitkiler, hidrojen verici olarak, suyu kullanırlar, reaksiyonun sonunda oksijen açığa çıkar.


Işık enerjisi


6CO2 + 6H2O ———› C2H12O2 + 6O2


fotosentetik pigment


Fotosentezde hidrojen vericiler (donörler)

1- Su (H2O): Yeşil bitkiler ve bazı algler, CO2 'in fotosentetik redüksiyonunda hidrojen vericisi olarak suyu kullanırlar ve kendilerine organik sellüler bileşikleri sentez ederler.


Işık enerjisi


CO2 + 2H2O ———› (CH2O) + H2O + O2

oksijen atmosfere çıkar.

2- Hidrojen sülfür (H2S): İki grup fototrofik bakteri (yeşil sülfür bakteriler), kendilerinde bulunan bakterioklorofil pigmentler yardımıyla, hidrojen alıcısı olarak H2 kullanılır, suyu kullanamazlar.


Işık enerjisi


CO2+ 2H2S ———————› (CH2O)+ H2O + 2 S

Bu reaksiyonda oksijen çıkmaz, kükürt oluşur ve bu da intra veya ekstrasellüler olarak birikir.

3- Organik bileşikler: Fotosentetik bakteriler içinde çok az bir grup (fotoheterotroflar, Athiorhodaceae veya purpul sülfürsüz bakteriler), hidrojen vericisi olarak H2O veya H2S'i kullanamazlar. Bunlar organiklerden yararlanırlar.


Işık enerjisi


CO2+4H-R ————› (CH2O)+H2O+4R

4- Moleküler hidrojen (H2): Birçok fototrofik bakteriler fotosentez olayında moleküler hidrojenden, CO2'i redükte etmek için yararlanırlar.


Işık enerjisi


CO2+ H2 —————› (CH2O) + H2O

06. Organizmalar Arasında Karşılıklı İlişkiler

Mikroorganizmalar doğada veya canlıların vücutlarında, genellikle, tek olarak değil, iki bazen de fazla etken türü ile birlikte oluşturduğu populasyon halinde bulunur, yaşar ve ürerler. Ancak, bu ifade, hiç bir zaman bütün patojenik ajanların tek olarak hastalık yapamaz anlamına gelmemelidir. Çünkü, bir çok mikroorganizma da canlılarda tek tür olarak infeksiyonu başlatabilir ve hastalık meydana getirebilir.

Bazı mikroorganizmalar, birlikte bulundukları süre içinde, daha kolay ve iyi bir tarzda gelişme ve üremelerine karşın, bunları tek olarak izole etmek genellikle zordur veya tek olarak üremeleri mümkün değildir. Çünkü, birlikte ve yaşadıkları zaman karşılıklı yararlar sağlayarak birbirlerinin üremelerini ve etkinliklerini desteklerler.

Birden fazla ve farklı organizmanın birlikte yaşamalarına, genel olarak, sembiyozis (symbiosis) adı verilmektedir. Organizmalar, doğada veya canlılarda birkaç şekilde sembiyotik bir yaşantı içinde bulunurlar. Eğer, organizmalardan biri (sembiont, sembiot), partneri olan organizmanın üzerinde yaşıyorsa buna ektosembiyozis, içersinde yaşıyorsa endosembiyozis olarak adlandırılır. Bu iki form da bulunan organizmalar yaşantıların türüne göre bazı kısımlara ayrılırlar.

1) Mutualizim: Bu tür bir sembiyotik yaşantı içinde   bulunan organizmalar birbirlerine karşılıklı yararlar sağlarlar. Konakçı ve mutualist organizmalar birbirlerinin metabolitlerine gereksinim duyarlar yaşamaları ve üremeleri de bu tür karşılıklı ilişkiye bağımlıdır. Diğer bir ifade ile, biri olmazsa diğeri de olamaz. Bu bakımdan, böyle organizmaları tek olarak izole etmek ve üretmek oldukça zordur. Ancak, kendileri, partnerinin sağlayacağı metabolitlerin ortamda bulunması veya katılması kaydıyla üretilebilirler.

Bu tür yaşantı tarzına bakteriler, mantarlar, algler, parazitler, protozoa (protozoonlar) ve diğer organizmalar arasında gerek doğada ve gerekse canlıların vücudunda rastlamak mümkündür. Örn; fenil alanin içermeyen bir ortamda Lactobacillus plantarum ve Streptococcusfaecalis tek başına gelişemez ve üreyemez. Bu iki mikroorganizma birlikte bulunursa her ikisinin de bolca ürediği görülür. Her bir mikroorganizma birbirinin gereksinim duyduğu faktörü sentezler ve böylece her ikisi de kolayca ürer (S. faecalis, fenil alanin 'i ve L. plantarum 'da pteroylglutamic asidi sentezler). Böylece mikroorganizmalar birbirlerinden karşılıklı yararlar sağlarlar.

Toprak bakterileri (Rhizobium cinsi), Legiminosae familyasına bağlı bitkilerin köklerinde bulunan yumrular içinde yaşarlar. Bu mikroplar atmosferik nitrogenden yararlanarak, organik bileşikler yaparlar. Baklagil bitkisi de bakterilerde bulunan bu nitrogenli bileşiklerin nitrogeninden faydalanır. Buna karşılık, bakteriler de kendileri için lüzumlu olan bazı organik maddeleri bitki öz suyundan alırlar.

Paramecium bursaria ile yeşil bir alg olan Zoochlorella arasındaki yaşantı da örnek olarak verilebilir. Paramecium 'la birlikte bulunan alg, bunun metabolizma artıklarından ve karbondioksitinden yararlanarak organik bileşikler sentezler. Buna karşılık, paramecium da algin sentezlediği organik maddelerden yararlanır. Ayrıca oksijen de verir. Paramecium algi gıda ve ışık olan yerlere taşır ve onu çevresel faktörlerden korur. Alg paramecium'un içinde yaşar ancak, paramecium tarafından sindirilmez.

Ruminantların sindirim sisteminde bulunan mikroorganizmaların sellüloz ve diğer polisakkaridleri ayrıştırması sonu oluşan ara maddeler (asetik, propionik ve butirik asit) rumen duvarı hücreleri tarafından absorbe edilir. Bunlar sonradan okside olarak hayvan için enerji kaynağını teşkil eder.

Protozoonlardan olan flagellalı Trichonympha ile termitler (odun yiyen karıncalar) arasında da karşılıklı yardımlaşmaya dayanan (mutualism) bir yaşam tarzı bulunmaktadır. Termitlerin yedikleri ağaç parçacıklarını, bunların barsaklarında yaşayan protozoa da alarak sellülozu dijeste ederler. Bu sindirim sonunda oluşan asetatlar ve diğer ürünlerden de termitler yararlanırlar. Çünkü, termit'ler sellülase enzimi sentezleyemezler.

Buna benzer diğer örnek de, likenler ile bunların içinde bulunan ve fungal partneri olan yeşil algler gösterilebilir.

2- Komensalizm: Bu tür birlikte yaşantıda, mikroorganizmanın biri faydalanır, diğeri ise ne yarar ve ne de zarar görür. Bir kısım mikroplar besi yerinde bulunan gıdaların bazılarını ayrıştıracak enzimlere sahip değildirler. Bu nedenle bu maddelerden yararlanamazlar. Böyle bir ortamda birinci mikroorganizmanın ayrıştıramadığı maddeyi parçalayabilen ikinci bir mikrop bulunursa bu takdirde, gıda maddesi ikinci mikroorganizma tarafından ayrıştırılır. Oluşan ara maddelerden birinci mikroorganizma da yararlanır. Böylece her iki mikrop da yaşantısını sürdürür. Ancak ikincisi, birinciden bir yarar sağlamaz.

E. coli, dekarboksilasyonla, arginini agmatine ve ornitini de putresine çevirebilir. Ancak, arginini ornitine hidrolize edemez. Buna karşılık. S. faecalis ise arginini ornitine hidrolize edebilir, fakat, arginini agmatine veya ornitini putresine dekarboksile edemez. Sadece arginin içeren bir ortamdan ne E. coli ve ne de S. faecalis tek başına putresin oluşturamaz. Eğer bu iki mikroorganizma birlikte aynı besi yerinde üretilirse, S. faecalis, arginini ayrıştırarak ornitin oluşturur ve bu ara madde de E. coli tarafından ayrıştırılarak putresin meydana gelir. Bu yaşantı tarzında E. coli yararlanmış, S. faecalis ise herhangi bir fayda görmemiştir.


S. faecalis


E. coli


Arginin ———› ornitin ———› putresin

Konmensalizme hayvanların barsaklarında yaşayarak vitamin (Vit.B) ve amino asit sentezleyen mikroplar da örnek verilebilir. Bunlar, üzerinde yaşadıkları hayvanlara bu maddeleri hazırlayıp verirler. Buna karşılık kendileri hayvandan herhangi bir yarar sağlamazlar. İnsanların barsaklarında yaşayan bazı mikroplar da, K-vitamini yönünden yararlar sağlarlar. Likenler ile algler arasında da bu tarz bir yaşantı vardır.

3- Sinergizm: Sinergizm iki veya daha fazla mikroorganizmanın, birbirinin etkisini destekleyerek, birlikte oluşturdukları bir olguyu, infeksiyonu veya durumu ifade eder. Bu etkenlerin hiç biri tek başına aynı sonucu meydana getiremezler. İnsan ve hayvanlarda görülen bazı miks infeksiyonların bir kısmı sinergetik tarzda oluşturulmaktadır. Yani, iki veya daha fazla mikroorganizma birlikte çalışarak hastalığı meydana getirirler. Örneğin, insanların ağız mikroflorası arasında yer alan T.vincentii ile F.nucleatum mikroorganizmalarla birlikte Plaut Vincent anjini, gingivit, stomatit vs. bozukluklar meydana getirir. Domuzların influenzası, H. suis ile domuz influenza virusunun ortaklaşa dayanışması sonu; koyunların piyeteni, Sphaerophorus necrophorus ile F. nodosus ’un birlikte sinergetik yaşantısı neticesinde meydana gelmektedir. Kuzularda görülen bazı pnömoniler de aynı şekilde, PPLO + P. multocidae veya P. haemolytica ’nın ortaklaşa aktivitesi sonucu gelişirler. Bu verilen örneklerde adı geçen mikroorganizmalar tek başına tam klinik tablolu bir infeksiyon oluşturmamalarına karşın, az çok hafif bir hastalık meydana getirebilirler.

Bazı durumlarda, her birinin tek başına zararsız olduğu mikroorganizmalar, birlikte verildikleri zaman, hastalık oluşturabilirler.

4- Antagonizm: Bazı mikroorganizmalar, üredikleri ortama saldıkları bir takım eriyebilir maddelerin ya direkt (toksik maddeler, antibiyotikler, antifungal maddeler, bakteriosin, pyocyanin, v.s.) veya indirekt etkileri (ortamın pH ’sının, ozmotik basıncının, yüzey geriliminin değişmesi, vs.) ile diğer mikroorganizmaların üremelerine, gelişmelerine mani olabilir veya öldürebilirler. Örn; insanların nasofarinksinde bulunan S. viridans, patojenik olan C. diphtheriae üzerine olumsuz etkisi vardır. E. coli ’nin oluşturduğu colicin, P. aeruginosa ’nın sentezlediği pyocyanin bunları sentezlenmeyen etkenler üzerine inhibitör etkisi bulunmaktadır. Buna benzer örnekler B. subtitis ve B. brevis için de verilebilir.

Mikroorganizmaların metabolik artıkları (organik asitler, v.s.) genellikle ortamın pH 'sını değiştirerek, pH düşmesine ve çok duyarlı mikropların üremelerine mani olurlar.

Mantarların oluşturduğu antibiyotikler birçok Gram pozitif ve Gram negatif mikropların üzerine bakteriostatik veya bakterisid etki yaparlar (antibiyozis).

5- Parazitizm: Bazı mikroorganizmalar üzerinde veya içinde yaşadığı konakçıdan yararlanırlar. Konakçıya hiç bir faydaları yoktur ve hatta direkt veya indirekt zararlı etki yaparlar. İnsanlar ve hayvanlarda hastalık yapan etkenleri bu yönlerden (bakteri, virus, mantar, helmint, v.s.) parazit olarak kabul edebiliriz. Bunlar konakçısının zararına, yaşantılarını sürdürürler. Bazı bakteriler (klamidia), bakteriyofajlar ve viruslar da birer hücre parazitidirler.

6- Oportunizm: İnsan ve hayvanların çeşitli sistemlerinde (sindirim, solunum, urogenital, v.s.) veya çeşitli yerlerinde normal olarak yaşayan, fakat hastalık oluşturamayan etkenler, konakçının sıhhatinin bozulması veya çevre koşullarının değişmesi sonu hastalık oluşturabilirler. Örn; insanların farinsklerinde bulunan ve hemolitik olmayan streptokoklar veya oral flora, dengenin konakçı zararına bozulması sonucu, kalp kapaklarında bozukluk yapabilirler. Candida albicans 'lar, bazı özel durumlarda (antibiyotik sağaltımından sonra), hastalık oluşturabilecek duruma gelebilirler. Aynı tarz hastalanmalara, akciğerlerde, deride, sindirim kanalında, urogenital sistemde v.s. yerlerde rastlanabilir.

7- Kompetisyon (rekabet): Aynı gıda, reseptör, substrat, vs için iki etkenin karşılıklı rekabete girmesi, birinin yerini diğerinin alması tarzında ortaya çıkan bir yaşam tarzıdır. Bunun örneklerini, özellikle antibiyotiklerin karşılıklı etkileşiminde, veya barsaklardaki aynı reseptörü, gıdayı, kimyasalı, vs. paylaşan mikroorganizmalar arasında görmek mümkündür.

1 Kaynak: Temel Mikrobiyoloji


Bu sayfa 12362 kez okundu.
Sayfayı Yazdır    Adobe Acrobat Reader Adobe Acrobat Reader