Was ist ein Anaerobier?

Ein Anaerobier ist ein Organismus, der in einer Umgebung ohne Sauerstoff gedeihen kann und in einigen Fällen tatsächlich eine Umgebung mit begrenztem oder keinem Sauerstoff zum Leben benötigt. Viele Anaerobier sind Mikroorganismen, aber einige größere Organismen sind auch anaerob, wie die massiven Röhrenwürmer, die in der Nähe von hydrothermalen Quellen gefunden werden. Anaerobier sind aus mehreren Gründen für den Menschen interessant, nicht zuletzt, weil einige bei der Aufnahme durch den Menschen Infektionen und Krankheiten verursachen können.

Ein echter Anaerobier wird als „obligat“ bezeichnet, weil er eine Umgebung ohne Sauerstoff benötigt und in Gebieten mit Luftsauerstoff nicht überleben kann. Fakultative Anaerobier hingegen können in Gebieten mit unterschiedlichem Sauerstoffgehalt leben und die sich ändernden Bedingungen ausnutzen. Andere Arten von Anaerobiern haben einen von der Norm abweichenden Sauerstoffbedarf, wie zum Beispiel mikroaerophile Organismen, die zum Leben nur geringe Mengen an Sauerstoff benötigen.

Einige dieser Organismen verwenden Fermentation, um Energie zu gewinnen, während andere die anaerobe Atmung nutzen können, bei der ein Gasaustausch mit anderen Gasen als Sauerstoff stattfindet. Bei fakultativen Anaerobiern kann je nach Lebensumgebung des Organismus entweder eine anaerobe oder eine konventionelle Beatmung erfolgen.

Wissenschaftler können mit einer Flüssigkultur aerobe Organismen von anaeroben Organismen isolieren. Die aeroben Organismen werden sich nahe der Oberfläche der Kultur ansammeln, damit sie Zugang zu Sauerstoff haben, während sich die obligaten Anaerobier am Boden absetzen. Fakultative, mikroaerophile und verwandte Organismen verteilen sich in der Mitte der Kultur, um die erforderliche Sauerstoffsättigung zu finden.

Das Leben im Wasser macht einen Organismus nicht unbedingt zu einem Anaerobier, obwohl Wasser eine Flüssigkeit ist. Tatsächlich hat Wasser einen ziemlich hohen Gehalt an gelöstem Sauerstoff, und daher benötigen die meisten Organismen, die im Wasser leben, Sauerstoff zum Leben, obwohl sie auf Sauerstoff anders zugreifen als oberflächenbewohnende Organismen. Fische zum Beispiel führen mit ihren Kiemen einen Gasaustausch durch, pumpen Wasser durch die Kiemen und fangen den gelösten Sauerstoff beim Passieren ein.

In einigen Fällen kann ein Anaerobier beim Menschen Krankheiten verursachen. Botulinumtoxin zum Beispiel wird von anaeroben Bakterien gebildet, die in kontaminierten Konserven leben können. Andere Anaerobier können tatsächlich von Vorteil sein, wie im Fall von Organismen, die Milch fermentieren, um Joghurt, Käse und andere Milchprodukte herzustellen. Die Gärung ist auch der Schlüssel zur Herstellung von Wein und Bier. Ein Anaerobier kann auch bei der Herstellung einer breiten Palette von Chemikalien und anderen nützlichen Produkten verwendet werden, wobei ein Bioreaktor verwendet wird, in dem eine kontrollierte, für den Organismus freundliche Umgebung aufrechterhalten werden kann.