Copyright © pohodanovapec.cz 
Metabolismem rozumíme přeměnu látek a energií, skládá se z anabolismu a katabolismu. Anabolismus je souhrn reakcí, kterými si organismus syntetizuje z jednodušších látek látky složitější, energie se spotřebovává (reakce endergonické). U zdravého dospělého organismu jsou tyto děje v rovnováze. Získávají energii ze světla, redukční ekvivalenty z anorganických sloučenin, zdrojem uhlíku je CO2.
Mezi tyto bakterie se řadí Cyanobacteria, která zaručují oxygenní fotosyntézu, H2O je donorem redukčních ekvivalentů, ve výsledku vzniká jako vedlejší produkt O2 a hlavní produkt glukóza. Získávají energii ze světla, redukční ekvivalenty a uhlík z organických sloučenin. Některé druhy mohou využívat CO2, jsou mixotrofní. Získávají energii a redukční ekvivalenty oxidací anorganických sloučenin a uhlík z CO2. Získávají energii a redukční ekvivalenty oxidací anorganických sloučenin a uhlík z organických sloučenin. Získávají energii, uhlík a redukční ekvivalenty z organických sloučin.
Tyto bakterie jsou z medicínského hlediska nejdůležitější. Patří sem pravděpodobně všechny bakterie v učebnicích lékařské mikrobiologie. Fermentace je proces, který uvolňuje energii z cukrů, organických kyselin, purinů nebo pyrimidinů, nevyžaduje kyslík, nevyužívá elektron-transportní systém, produkuje malé množství ATP, oxiduje redukční ekvivalenty (nutné pro glykolýzu) a uvolňuje plyny (CO2).
Využívá se v průmyslu a v biochemické identifikaci bakterií. Zjednodušený model fermentace: glukosa prostřednictvím glykolýzy konvertuje na pyruvát, ten je konvertován na laktát (některé Streptococcus spp., Lactobacillus spp.) nebo na ethanol a CO2 (kvasinky) či na propionát (Propionibacterium spp).
Soustava dějů - glykolýza, Krebsův cyklus, dýchací řetězec (elektron-transportní systém) - vede k transportu elektronů ke kyslíku, přitom vzniká protonový gradient. Protony mají tendenci procházet pumpou, ATP synthasou, která syntetizuje ATP, dokud se gradient nevynuluje. Využívá elektron-transportní systém, na jehož konci není finálním akceptorem elektronů kyslík, ale jiná látka. Touto jinou látkou může být nitrát NO3- (redukován na NO2- či až na plynný N2 - Paracoccus denitrificans a pseudomonády) nebo síran SO42- (redukován na hydrogensulfid HS-, Desulfovibrio spp.), CO2 (redukován na methan CH4, Methanothrix thermophila) či fumarát (redukován na sukcinát, Bacteroides spp.).
bezpečnost při výrobě sušeného masa
Dalšími akceptory mohou být ionty selenu, železa, arsenu atd. Pro úplnost třeba zmínit, že bakterie mají lipázy, kterými štěpí tuky na mastné kyseliny a glycerol. Glycerol vstupuje jako glyceraldehyd-3-fosfát do glykolýzy a mastné kyseliny podléhají beta-oxidaci, při níž se odštěpuje acetylkoenzym A, který vstupuje do Krebsova cyklu. Glycerol a mastné kyseliny mohou vstupovat do anabolismu tuků. Proteázy a peptidázy slouží ke katabolismu proteinů. ATP získané katabolickými procesy se spotřebuje při pohybu, pohonu membránových pump a hlavně při anabolismu.
Bakterie si syntetizují polysacharidy, peptidoglykan, lipidy. Nedochází k interakci katabolismu a anabolismu ani v bakteriální buňce, ani mezi bakteriemi a hostitelem. Bakterie žijí v dynamické rovnováze, soupeří o substráty či spolupracují. Tato rovnováha ve střevě může být porušena antibiotiky či složkou potravy, která určité bakterie zvýhodňuje. Příklad interakce bakterie-bakterie: primární fermenteři produkují vedlejší produkt H2, který potlačuje regeneraci NAD+ z NADH + H+. Bez NAD+ by neprobíhala glykolýza.
Hladina H2 je udržovaná díky bakteriím, které využívají H2 - např. hydrolyzují oligosacharidové konce glykoproteinů a tím uvolňují další peptidy pro Clostridia. Nadváha a obezita úzce souvisejí s kompozicí střevního mikrobiomu. Podle studií je důležitý poměr mezi Firmicutes a Bacteroidetes; vyšší podíl Firmicutes je spojen s vyšší tělesnou hmotností, zatímco Bacteroidetes jsou často spojovány s normální hmotností a schopností vylučovat z tráveniny nepotřebný cukr.
Studie ukazují, že dieta s vysokým obsahem červeného masa, mléčných výrobků, polotovarů a uměle přislazených potravin s minimálním příjmem ovoce, zeleniny, ryb, luštěnin a celozrnných výrobků má zjevně dalekosáhlé důsledky. Western diet vede dysbióze střevní mikroflóry a ovlivňuje energetickou bilanci. Vliv stravy na střevní mikrobiom lze pozorovat doslova během 24 hodin změnou stravy.
Naše střevní bakterie jsou klíčové pro získávání energie z potravy. Studie ukazují, že mikrobiom reguluje imunitu, trávení a může ovlivňovat náladu a duševní zdraví (osa střevo-mozek). Podpora vyváženého mikrobiomu zahrnuje pestrou vlákninu, prebiotika, probiotika a redukci nadměrného příjmu cukru. Fermentované potraviny a potraviny bohaté na prebiotika podporují prospěšné bakterie a pomáhají udržovat rovnováhu.
role bakterií při fermentaci potravin
Obezita má v patogenezi střevní mikroflóry významné místo. Některé enterotypy se pojí s rizikem metabolických onemocnění: Enterotyp Bacteroides s vyšším příjmem živočišných bílkovin může podporovat obezitu a diabetes 2. typu; Prevotella souvisí s rostlinnou stravou a může mít protizánětlivé účinky; Ruminococcus je spojen s vysokým příjmem ovoce a zeleniny a protizánětlivými látkami.
Umělá sladidla mohou měnit složení mikrobiomu a ovlivňovat metabolismus glukózy. Studie izraelského týmu vedla k závěru, že sacharin, sukralóza a další sladidla upravují mikrobiom, a tím mohou ovlivnit hospodaření glukózy v těle. Důležité je uvědomit si odpovědnost spotřebitele a vyvažovat diety i s ohledem na mikrobiom.
Klíčové zásady pro zdravý mikrobiom zahrnují rozmanitou stravu s vlákninou, prebiotiky, probiotiky a omezení antibiotik na nezbytné případy. Fermentované potraviny (kimči, kefír, kvašená zelenina) a potraviny bohaté na prebiotika (banány, cibule, česnek) podporují rozmanitost mikrobiomu. Dlouhodobá vyvážená strava má největší vliv na udržení zdravého střevního prostředí.
| Kategorie | Klíčové pojmy | Vliv na metabolismus |
|---|---|---|
| Fermentace | glykolýza, pyruvát, laktát, ethanol, CO2, propionát | uvoľňuje ATP, nepotřebuje kyslík |
| Elektronový transport | deep-anion acceptor látky NO3-, SO42-, CO2, fumarát | tvůrčí gradient pro ATP synthasu |
| Střevní mikrobiom | Firmicutes, Bacteroidetes, enterotypy | trávení, imunitní systém, nálada |
| Strava a zdraví | západní strava, vláknina, prebiotika, probiotika | ovlivňuje složení mikrobiomu a riziko chorob |
Bakterie v listovém těstě: na co si dát v kuchyni pozor
tags: #bakterie #ve #střevech #metabolismus #cukrů
Copyright © pohodanovapec.cz
