Sauerstoffbedarf und Wachstumsmuster

Anhand des Sauerstoffbedarfs werden Mikroorganismen in verschiedene Klassen eingeteilt.

Obligate Aerobier, wie Mykobakterien, benötigen Sauerstoff, während obligate Anaerobier, wie Clostridien, dadurch geschädigt werden und auf anaerobe Atmung zur Energiegewinnung angewiesen sind.

Fakultative Anaerobier wie E. coli wechseln zwischen aerobem und anaerobem Stoffwechsel, wachsen aber in Gegenwart von Sauerstoff schneller.

Mikroaerophile wie Helicobacter, benötigen Sauerstoff in niedrigeren Konzentrationen als in der Atmosphäre.

Aerotolerante Anaerobier, wie Laktobazillen, verbrauchen keinen Sauerstoff, können ihn aber vertragen.

In einem flüssigen Medium bildet Sauerstoff einen Konzentrationsgradienten von oben nach unten, der die Wachstumsmuster steuert.

Obligate Aerobier besiedeln die Oberfläche, Anaerobier siedeln sich unten an, fakultative Anaerobier gruppieren sich in der Nähe der Spitze, Mikroaerophile bilden eine unterirdische Schicht und aerotolerante Organismen verteilen sich gleichmäßig.

Während des Sauerstoffstoffwechsels entstehen giftige Nebenprodukte wie Wasserstoffperoxid und Superoxidradikale. Aerobare und aerotolerante Anaerobier neutralisieren diese mit Enzymen wie Superoxiddismutase und Peroxidase.

Im Gegensatz dazu fehlen strenge Anaerobier diese Enzyme, was sie sehr sauerstoffempfindlich macht.