Sự khác biệt chính giữa vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc không thể sống mà không có oxy trong khi vi khuẩn kỵ khí bắt buộc không thể sống khi có oxy.
Vi sinh vật thể hiện sự đa dạng tuyệt vời vì chúng có mặt ở khắp mọi nơi. Chúng phản ứng khác nhau với oxy phân tử. Có sáu nhóm vi sinh vật chính dựa trên nhu cầu oxy: vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, vi khuẩn kỵ khí dễ nuôi, vi sinh vật ưa khí, vi sinh vật ưa khí và vi khuẩn capnophile. Các vi khuẩn hiếu khí bắt buộc hoặc các vi khuẩn hiếu khí nghiêm ngặt cần oxy để sống và phát triển. Chúng cần một lượng oxy vừa đủ để tồn tại. Ngược lại, vi khuẩn kỵ khí bắt buộc hoặc vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt không thể sống trong điều kiện có oxy. Chúng bị giết bởi oxy.
Khí cầu bắt buộc là gì?
Sinh vật hiếu khí bắt buộc hoặc sinh vật hiếu khí nghiêm ngặt là những sinh vật không thể phát triển nếu không được cung cấp đủ oxy. Vì vậy, oxy là hoàn toàn cần thiết cho sự tồn tại và nhân lên của các vi khuẩn hiếu khí bắt buộc. Chúng thực hiện quá trình hô hấp hiếu khí với mục tiêu oxy hóa cơ chất để tạo ra năng lượng. Oxy được sử dụng làm chất nhận electron cuối cùng và chúng tạo ra nhiều năng lượng hơn các vi khuẩn kỵ khí.
Hình 01: Vi sinh dựa trên Yêu cầu Oxy (1. Vi khuẩn hiếu khí bắt buộc, 2. Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, 3. Vi khuẩn sống, 4. Microaerophiles, 5. Vi khuẩn ưa khí)
Tất cả động vật, thực vật, hầu hết các loại nấm và một số vi khuẩn đều là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc. Mycobacterium tuberculosis, Micrococcus luteus, Neisseria meningitides, N. gonorrheae, Pseudomonas aeruginosa, Nocardia spp, Legionellae và Bacillus là một số ví dụ về vi khuẩn hiếu khí bắt buộc. Các vi khuẩn hiếu khí bắt buộc dễ phát triển trong điều kiện phòng thí nghiệm. Trong ống nghiệm nuôi cấy, các vi khuẩn hiếu khí bắt buộc phát triển gần bề mặt.
Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là gì?
Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là một nhóm vi sinh vật không thể tồn tại trong điều kiện có oxy. Các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc chết do ngộ độc oxy. Chúng không có các enzym như superoxide dismutase và catalase cần thiết để chuyển đổi superoxide gây chết người được hình thành do sự hiện diện của oxy. Khi có oxy, tất cả các chức năng xảy ra trong các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc bị dừng lại.
Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc không cần oxy để hô hấp. Chúng thực hiện quá trình hô hấp hoặc lên men kỵ khí để tạo ra năng lượng. Trong quá trình hô hấp kỵ khí, chúng sử dụng các loại phân tử khác nhau như sunfat, nitrat, sắt, mangan, thủy ngân hoặc carbon monoxide làm chất nhận điện tử cho quá trình hô hấp. Một số ví dụ về vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là Actinomyces, Bacteroides, Clostridium spp, Fusobacterium spp, Porphyromonas spp, Prevotella spp, Propionibacterium spp và Veillonella spp.
Hình 02: Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc - Clostridium
Những sinh vật này được tìm thấy trong môi trường yếm khí như trầm tích sâu của đất, nước tĩnh, dưới đáy đại dương sâu, đường ruột của động vật và suối nước nóng, v.v. Hơn nữa, vi khuẩn kỵ khí bắt buộc rất khó phát triển và nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm. Cần có thiết bị đặc biệt để nghiên cứu vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Bình kỵ khí là một trong những thiết bị được sử dụng phổ biến nhất trong các nghiên cứu bắt buộc về vi khuẩn kỵ khí. Thiết bị này loại bỏ oxy từ môi trường bên trong và lấp đầy nó bằng carbon dioxide, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc.
Sự khác biệt giữa vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là gì?
Vi khuẩn hiếu khí bắt buộc là những sinh vật cần đủ lượng oxy để phát triển và nhân lên trong khi vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là những sinh vật sống trong môi trường kỵ khí, hoàn toàn không có oxy. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Các vi khuẩn hiếu khí bắt buộc cần có sự hiện diện của lượng oxy dồi dào. Ngược lại, vi khuẩn kỵ khí bắt buộc bị tiêu diệt khi có oxy. Hơn nữa, vi khuẩn hiếu khí bắt buộc thực hiện hô hấp hiếu khí trong khi vi khuẩn kỵ khí bắt buộc thực hiện hô hấp hoặc lên men kỵ khí.
Bên cạnh đó, một điểm khác biệt khác giữa vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là trong ống nghiệm nuôi cấy, vi khuẩn hiếu khí bắt buộc luôn phát triển rất gần bề mặt của ống nuôi cấy trong khi vi khuẩn kỵ khí bắt buộc tập trung ở đáy ống nuôi cấy.
Dưới đây là bảng tóm tắt về sự khác biệt giữa vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí bắt buộc.
Tóm tắt - Obligate Aerobes vs Obligate Anaerobes
Sinh vật hiếu khí bắt buộc cần lượng oxy dồi dào để phát triển và sinh sôi. Ngược lại, vi khuẩn kỵ khí bắt buộc sống trong điều kiện hoàn toàn không có oxy. Ôxy phân tử là chất độc đối với các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc vì tất cả các chức năng trao đổi chất của chúng ngừng lại khi có ôxy. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa vi khuẩn hiếu khí bắt buộc và vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Trong ống nuôi cấy, chúng ta có thể thấy vi khuẩn hiếu khí bắt buộc ở bề mặt của môi trường lỏng trong khi vi khuẩn kỵ khí bắt buộc ở dưới đáy ống.
