好気性菌と嫌気性菌の大きな違いは、好気性菌は酸素がないと生きていけないのに対し、嫌気性菌は酸素があっても生きていけないことである。

微生物はどこにでも存在するため、非常に多様性に富んでいます。酸素分子に対する反応が違うのだ。微生物は酸素の必要量によって、専ら好気性、専ら嫌気性、一部嫌気性、酸素耐性、微好気性、好気性の6つに大別される。専ら好気性菌や好気性菌が生存・増殖するには酸素が必要である。生きるために十分な酸素を必要とします。一方、嫌気性菌のみ、あるいは厳密には嫌気性菌は酸素のあるところでは生存できない。酸素によって殺される。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 偏性好気性細菌とは 3. 特異性嫌気性細菌とは 4. 横並び比較-表形式による特殊好気性細菌 vs. 特殊嫌気性細菌 5. 総括

好気性細菌は何ですか？

特殊好気性菌や厳密好気性菌は、酸素が十分に供給されないと生育できない生物である。したがって、酸素は好気性細菌のみが生存し、繁殖するために絶対に必要なものである。基質を酸化してエネルギーを生産することを目的とした好気性呼吸を行っている。酸素を最終的な電子受容体として利用し、嫌気性細菌よりも多くのエネルギーを産生する。

図01：酸素要求量に基づく微生物（1.特殊好気性菌、2.特殊嫌気性菌 3系統。単為生殖細菌 4株微好気性細菌、5.耐空性細菌)

すべての動物、植物、ほとんどの菌類、一部の細菌は好気性のみである。結核菌、Micrococcus luteus、Neisseria meningitidis、Neisseria gonorrhoeae、Pseudomonas aeruginosa、Nocardia、Legionella、Bacillusなどが好気性の細菌として挙げられます。特殊な好気性細菌は実験室の条件下で容易に増殖する。培養チューブの中では、好気性菌だけが表面近くで増殖しています。

嫌気性細菌は何ですか？

特殊な嫌気性細菌は、酸素のあるところでは生きられない微生物群です。特殊な嫌気性菌は酸素毒性で死滅する。彼らは、スーパーオキシドジスムターゼやカタラーゼといった、酸素によってできる致死的なスーパーオキシドを変換するのに必要な酵素を持っていないのだ。酸素があると、嫌気性菌だけの機能はすべて停止する。

特殊な嫌気性細菌は、呼吸に酸素を必要としない。嫌気性呼吸や発酵を行い、エネルギーを生産している。嫌気性呼吸では、硫酸塩、硝酸塩、鉄、マンガン、水銀、一酸化炭素など、さまざまな種類の分子を電子受容体として呼吸に利用する。特殊な嫌気性細菌の例としては、Actinobacteria、Bacteroidetes、Clostridium、Clostridium spp、Porphyromonas、Prevotella、PropionibacteriumおよびVibrioがある。

図02：特殊な嫌気性菌-クロストリジウム・パーフリンゲンス

土壌の深い堆積物、静水、深海底、動物の内臓、温泉などの嫌気性環境に存在する微生物である。また、特殊な嫌気性細菌は、実験室条件下での増殖や研究が困難である。特定の嫌気性菌の研究には、特殊な装置が必要です。嫌気性タンクは、特定の嫌気性細菌の研究で最もよく使われる装置の一つである。内部の環境から酸素を取り除き、二酸化炭素を充満させ、嫌気性菌のみを増殖させる装置です。

好気性細菌と嫌気性細菌の違い

偏性嫌気性菌は、酸素が全くない環境でも十分な量の酸素を必要とし、成長・生殖する生物であるのに対し、偏性嫌気性菌は嫌気性環境下で生活する生物である。したがって、これが偏性嫌気性細菌との決定的な違いである。好気性細菌は、十分な酸素を必要とします。一方、偏性嫌気性菌は酸素の存在下で死滅する。また、偏性嫌気性菌は、嫌気性呼吸や発酵と並行して好気性呼吸を行う。

また、好気性菌と嫌気性菌の違いとして、培養管では好気性菌は常に培養管の表面近くに生育し、嫌気性菌**は培養管の底にいることがあげられる。

以下に、好気性菌と嫌気性菌の違いをまとめた表を掲載します。

概要 - 義務性好気性菌（ぎむせいこうきせいきん） vs. 偏性嫌気性菌（へんせいけんきせいきん）

特殊な好気性細菌が増殖するためには、十分な酸素が必要です。一方、嫌気性細菌は、完全に酸素のない環境で生活している。酸素は嫌気性細菌にとって毒であり、酸素があるとすべての代謝機能が停止してしまうからだ。これが好気性菌と嫌気性菌の決定的な違いである。培養チューブ内の液体培地は、表面は好気性菌のみ、底面は嫌気性菌のみとなっています。

引用

1 「好気性生物」。English Wikipedia.Org 2020, 2 "微生物増殖のための酸素要求量｜微生物学".Curriculum.Lumenlearning.Com 2020.