Methanobrevibacter smithii ir arhejas, kas dzīvo zīdītāju zarnās, mutes dobuma florā un dzimumorgānos. Tie ir tā sauktie metanogēni, kas metabolizējas ogleklis dioksīds un ūdeņradis uz ūdens un metāns, atbalstot veselīgu zarnu kolonizāciju, mute, un dzimumorgānu trakts. Methanobrevibacter smithii nav kols tagad ir saistīts ar aptaukošanās.
Kas ir methanobrevibacter smithii?
Methanobrevibacter smithii ir arhejas, kas dzīvo zīdītāju zarnās, mutes dobuma florā un dzimumorgānos. Tie ir tā sauktie metanogēni. Arheebaktērijas ir viena no trim šūnu organismu jomām kopā ar baktērijas un eikarioti. Arhejas ir vienšūnas organismi, kuru DNS ir izvietots mazos apjomos. Tie pieder pie prokariotiem. Arhejās nav šūnu organoīdu. Cilvēka ķermenis dabiski satur noteiktu skaitu vienšūnu organismu un tādējādi ir dažādu baktēriju koloniju dabiskais biotops. Piemēram, dažādi vienšūņi dzīvo cilvēka zarnās un veic dažādus uzdevumus, kas saistīti ar gremošanas procesiem. Viena no vissvarīgākajām zarnām baktērijas ir Methanobrevibacter smithii. Šī ir arheobaktērija, kas kolonizē ne tikai daudzu zīdītāju zarnas, bet arī cilvēku maksts un mutes floru. Baktērija pieder hidrotrofiskā metāna ražotājiem, kuru enerģijas metabolisms ražo metānu. Metāns pieder grupai alkāni un veidojas zarnu trakta organismā no fermentatīvi sadalīta pārtikas. Metānu veidojošie mikroorganismi, piemēram, Methanobrevibacter smithii, faktiski tiek nepareizi dēvēti par baktērijas. Baktērijas un arhejas sākotnēji tika piešķirtas kopējam taksonam. Kopš 1990. gadiem baktērijas un arhejas mēdz uzskatīt par diviem atšķirīgiem taksoniem, metanoģenēzi veicot tikai arhejām. Tādējādi visi metāna ražotāji pieder Arhejai un līdz ar to arī Eiriarheotai.
Notikums, izplatība un raksturojums
Arhijas Methanobrevibacter smithii ir organismi, kas augt in skābeklis-brīvi biotopi. Šo īpašību sauc arī par obligātiem anaerobiem. Šī anaerobijas forma atšķir arheju no organismiem, kas oksakcijas apstākļos var dzīvot fakultatīvi. Zarnu iedzīvotāji ir fluorescējoši un metanogēni. Viņi metabolizējas ūdeņradis un ogleklis dioksīds stīga flora un zobu flora līdz metānam un ūdens ar enerģijas pieaugumu. Šajā kontekstā arhejas tiek dēvētas arī par hidrotrofiskiem metanogēniem. Ūdeņradis un ogleklis tiek ražoti stīga un zīdītāju zobu flora galvenokārt citu mikroorganismu vielmaiņas procesu dēļ. Metanogēniem enerģijas izdalīšanās metanoģenēzes laikā ir vitāli svarīgs process. Attiecīgi metanoģenēze viņiem kalpo kā enerģijas avots. Līdz ar to arhejas nav parazīti: tās nav augt uz saimniekorganismu rēķina, bet pastāv kopā ar viņiem savstarpēji izdevīgās attiecībās. Methanobrevibacter smithii ir metanogēni, kas pārveidojas oglekļa dioksīds un ūdeņradis līdz ūdens un metāns. Skudrskābe pārveidošanai var būt nozīme arī metanola ražošana. Visi metanogēni dod priekšroku dzīvot ideālā temperatūrā no nulles līdz 70 grādiem pēc Celsija. Viņi mazāk spēj tikt galā ar zem nulles temperatūru, un temperatūra, kas augstāka par 90 grādiem, arī viņus ietekmē letāli. Turpretī temperatūra, kas pārsniedz 50 grādus, padara metāna veidotājus īpaši efektīvus. Ideāla vide arhejai ir neitrāla pH vai sārmaina un optimāli sastāv no 50 procentiem ūdens. Metāna veidotāju dzīvesvieta nav tikai cilvēka vai dzīvnieka ķermenis. Daudzi veidotāji sastopami arī ūdens nogulsnēs, ar ūdeni piesātinātās augsnēs vai kūtsmēslos, kā viņi arī atrod slāpeklis savienojumi, minerālu elementi un mikroelementi izdzīvot šajos biotopos. Mikroorganismus kavē organiskie skābes, skābeklis un dezinfekcijas. Cilvēka zarnās tie galvenokārt atrodas resnās zarnas sekcijā. Galu galā Methanobrevibacter smithii ir daļa no anaerobās pārtikas ķēdes un pārstāv tās pēdējo posmu. Vielmaiņas konversijas, kas tur notiek vadīt metāna veidošanos.
Nozīme un funkcija
Methanobrevibacter smithii veic svarīgus uzdevumus cilvēka ķermenī un pārstāv sava veida atkritumu apglabāšanas sistēmu. Atkritumu pārstrādātāji attīra kols un zobu florā, pārstrādājot citu mikroorganismu atkritumus. Šie atkritumu produkti galvenokārt ir ūdeņradis molekulas, no kura kolēģi arhejas ražo metānu. Šajā kontekstā mikroorganismiem ir izšķiroša loma, cita starpā, meteorisms. Methanobrevibacter smithii aktivitāte veicina citu zarnu un zobu baktēriju apmešanos. Gan zobu florai, gan zarnu flora, metanobriežu zīmes ir neaizstājami elementi, kas ievērojami veicina visas sistēmas darbību. Saskaņā ar jauniem zinātniskiem atklājumiem ne visi cilvēki arheju nes zarnās.
Slimības un kaites
Apmēram 15 procentos iedzīvotāju Methanobrevibacter smithii kolonizē ne zarnu flora. Zinātnieki uzskata, ka tad, kad baktēriju nav, mazāk labvēlīgo baktēriju nosēžas stīga. Tas nozīmētu, ka cilvēkiem, kuriem nav metānu veidojošo zarnu iedzīvotāju, gremošana ir sliktāka, mazāk funkcionāla nekā cilvēkiem ar arheiju. Viena zinātniski pētnieciskā tēma šajā kontekstā ir aptaukošanās. Daži zinātnieki pašlaik spekulē par to, cik lielā mērā varētu veicināt Methanobrevibacter smithii neesamību aptaukošanās un saistītie apstākļi. Līdzīgi zobu florā arheju neesamība varētu būt vadīt uz vispārēju labvēlīgo baktēriju samazināšanos, tādējādi dodot priekšroku zobu slimības attiecināms uz sliktu zobu floru. Attiecībā uz aptaukošanos zinātne jau ir sasniegusi sākotnējos rezultātus, izmantojot eksperimentus ar dzīvniekiem. Vienā pētījumā Vašingtonas universitāte kolonizēja peles zarnas ar tām pašām zarnu baktērijām, kas atrodamas cilvēka zarnās. Dažas personas eksperimentā nesaņēma Methanobrevibacter smithii, bet citas tika kolonizētas ar Methanobrevibacter smithii. Pētījuma beigās eksperimentālie dzīvnieki bez Methanobrevibacter smithii bija ievērojami resnāki nekā indivīdi ar mikroorganismiem.
