Januar 2014, 5/76. letnik cena V redni prodaji 5,00 eur
Yüklə 0,52 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
januar 2014, 5/76. letnik cena v redni prodaji 5,00 EUR naroËniki 4,20 EUR upokojenci 3,50 EUR dijaki in πtudenti 3,00 EUR www.proteus.si ■ Mikrobiologija Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti ■ Medicina
Nepredvidljivi spontani pnevmotoraks ■ Fizika Subjektivna interpretacija kvantne mehanike ■ Iz zgodovine žlahtnjenja krompirja v Sloveniji Viktor Repanšek - oče prvih slovenskih sort proteus januar 2014.indd 241 3/16/14 8:03 PM
■ stran 199 Mikrobiologija Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti
Ob besedah ocetnokislinske bakterije večina ljudi zagotovo najprej pomisli na kis. Tisti, ki so se že srečali z osnovami mikrobiologije, se verjetno pri tem spomnijo na dva rodova bakterij: Acetobacter in Gluconobacter. Takšna slika, ki je zakoreninjena v glavah ljudi in tu- di v knjigah, pa se je začela na prehodu iz 20. v 21. stoletje močno spreminjati. V članku so opisana zadnja spoznanja na tem zanimivem raziskovalnem področju. Ena od zanimivih lastnosti ocetnokislinskih bakterij je na primer tvorba polisaharidov, ki jih celica izloči v svojo okolico in ki oblikujejo okoli celic plasti sluzi. Te polisaharide koristno uporabljajo v živilstvu (zgoščevalci živil), v medicini (nosilci za nadzorovano sproščanje zdravil, obli- ži za rane), v elektroindustriji (diafragma za zvočnike) in v tekstilni industriji (poskusi izdelave materiala za oblačila). Ocetnokislinske bakterije so bile v zadnjih letih pogosto najdene tudi kot simbionti v prebavilih več žuželk, na primer v vinski mušici (Drosophi- la melanogaster), komarju (Anopheles, Aedes), čebeli (Apis mellifera), škržatku (Scaphoideus titanus) in volnati uši (Saccharicoccus sacchari). Zelo verjetno so ocetnokislinske bakterije vključene v zagotavljanje hranil gostitelju, zniževanje vrednosti pH v prebavilih gostitelja, s čimer ustvarjajo razmere za zaščito pred škodljivimi mikroorganizmi, ali/in v vzdrževa- nje raznolikosti mikrobiote v žuželkah ter tako zagotavljanje ustreznih hranil koristnim mikroorganizmom gostitelja. Med ocetnokislinskimi bakterijami najdemo tudi vrste, ki so spodbujevalci rasti rastlin. Poleg tega so ugotovili, da so ocetnokislinske bakterije pogojno patogene bakterije. Znanstveniki pri raziskovanju ocetnokislinskih bakterij lahko priča- kujejo še marsikatero presenečenje, zato bodo v prihodnjih letih zagotovo ostale zanimiv predmet raziskovanja. proteus januar 2014.indd 194 3/16/14 8:02 PM
195 Vsebina
196 Uvodnik Tomaž Sajovic 199 Mikrobiologija Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti Janja Trček 203 Medicina Nepredvidljivi spontani pnevmotoraks
212 Kristalografija Razvrščanje kristalov po njihovih oblikah (tretji del) Mirjan Žorž 216 Nobelove nagrade za leto 2013 Nobelova nagrade za kemijo 2013: Razvoj večnivojskih modelov za simulacije kompleksnih molekulskih sistemov
221 Fizika Subjektivna interpretacija kvantne mehanike
Janez Strnad 224 Iz zgodovine žlahtnjenja krompirja v Sloveniji Viktor Repanšek - oče prvih slovenskih sort krompirja Danijel Bezek 228 Nove knjige Moj prvi vodnik po živalskem in rastlinskem svetu Igor Dakskobler 230 PoËastitve Trg Ivana Regna v Gorenji vasi
231 Naše nebo Komet in vesoljska sonda Rosetta
234 Table of Contents 203
216 212
231 proteus januar 2014.indd 195 3/16/14 8:02 PM
196 ■
Proteus 76/5 • Januar 2014 Kolofon Prejšnji uvodnik sem sklenil z vprašanjem, ki si ga tudi večina vedno bolj malodušne akademske skupnosti z vso resnostjo niti ne upa zastavljati več: »Je sodobni človek danes še sposoben ‘deaka- demizirati’ svojo raziskovalno radovednost ter jo odgovorno, pogumno in zanosno sprostiti v ‘are- ni življenja’? Od odgovora nanj bo odvisna naša usoda in usoda sveta.« Izraz »deakademiziranje« univerze in raziskovanja namreč predpostavlja, da je problem, ki duši današnje univerze in razi- skovanje, prav tisto, kar naj bi bila njihova najbolj odlikovana značilnost – in sicer »akademizacija« sama. Toda kaj »akademizacija« sploh pomeni? Beseda je pomensko večplastna in v tej večpla- stnosti precej protislovna. Njen prvi pomen, ki ga je mogoče najti v slovarjih, je čisto tehničen, rekli bi pozitivističen, in prav nič ne pove, kakšno druž- beno vlogo akademizacija sploh ima: akademiza-
»akademizacija« razkriva svojo zločesto družbeno naravo, ki jo prvi pomen zahrbtno »skrije« pred kritičnimi očmi: namreč podreditev izobraževalne in raziskovalne dejavnosti na univerzah in inšti- tutih togemu sistemu pravil, predpisov in načel. To pa pomeni, da je tudi »proizvod« teh dejavnosti – védnost sama - »ujeta« v ta togi sistem pravil, predpisov in načel. Natančneje in brezobzirne- je povedano, ta togi akademizacijski normativni sistem zdaj »odloča« o tem, kaj sploh je védnost, še več, »odloča« lahko celo o tem, ali bo védnost sploh »proizvedena«. Britanski teoretski fizik in lanskoletni dobitnik Nobelove nagrade za fiziko Peter Higgs je v intervjuju, objavljenem 6. decem- bra v britanskem dnevniku Guardian, namreč iz- javil naslednje: »Težko si predstavljam, da bi v da- januar 2014, 5/76. letnik cena v redni prodaji 5,00 EUR naroËniki 4,20 EUR upokojenci 3,50 EUR dijaki in πtudenti 3,00 EUR www.proteus.si ■ Mikrobiologija Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti ■ Medicina
Nepredvidljivi spontani pnevmotoraks ■ Fizika Subjektivna interpretacija kvantne mehanike ■ Iz zgodovine žlahtnjenja krompirja v Sloveniji Viktor Repanšek - oče prvih slovenskih sort Naslovnica: Kristal kalcita. Njegov premer je 66 milimetrov. NajdišËe: Ping Wu na Kitajskem. Foto: Mirjan Žorž. Uvodnik
Odgovorni urednik: prof. dr. Radovan Komel Glavni urednik: dr. Tomaæ Sajovic Uredniπki odbor: Janja Benedik prof. dr. Milan Brumen dr. Igor Dakskobler asist. dr. Andrej Godec akad. prof. dr. Matija Gogala dr. Matevæ Novak prof. dr. Gorazd PlaninπiË prof. dr. Mihael Joæef Toman prof. dr. Zvonka ZupaniË Slavec dr. Petra DraškoviË Lektor: dr. Tomaæ Sajovic Oblikovanje: Eda PavletiË Angleπki prevod: Andreja ©alamon VerbiË Priprava slikovnega gradiva: Marjan Richter Tisk: Trajanus d.o.o. Svet revije Proteus: prof. dr. Nina Gunde ∑ Cimerman prof. dr. LuËka Kajfeæ ∑ Bogataj prof. dr. Tamara Lah ∑ Turnπek prof. dr. Tomaæ Pisanski doc. dr. Peter Skoberne prof. dr. Kazimir Tarman Proteus izdaja Prirodoslovno druπtvo Slovenije. Na leto izide 10 πtevilk, letnik ima 480 strani. Naklada: 2.500 izvodov. Naslov izdajatelja in uredniπtva: Prirodoslovno druπtvo Slovenije, Salendrova 4, p.p. 1573, 1001 Ljubljana, telefon: (01) 252 19 14, faks (01) 421 21 21. Cena posamezne πtevilke v prosti prodaji je 5,00 EUR, za naroËnike 4,20 EUR, za upokojence 3,50 EUR, za dijake in πtudente 3,00 EUR. Celoletna naroËnina je 42,00 EUR, za upokojence 35,00 EUR, za πtudente 30,00 EUR. 9,5 % DDV in poπtnina sta vkljuËena v ceno. Poslovni raËun: SI56 0201 0001 5830 269, davËna πtevilka: 18379222. Proteus sofinancira: Agencija RS za raziskovalno dejavnost. http://www.proteus.si prirodoslovno.drustvo@gmail.com ∂ Prirodoslovno druπtvo Slovenije, 2014. Vse pravice pridræane. Razmnoæevanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez pisnega dovoljenja izdajatelja ni dovoljeno. Proteus Izhaja od leta 1933 MeseËnik za poljudno naravoslovje Izdajatelj in zaloænik: Prirodoslovno druπtvo Slovenije proteus januar 2014.indd 196 3/16/14 8:02 PM
197 Uvodnik
našnjem akademskem ozračju sploh našel dovolj časa in miru, da bi lahko storil tisto, kar sem storil leta 1964.« Prav pretresljiv je njegov dvom, da bi bila odkritja, kot je bilo njegovo odkritje Higgso- vega bozona, danes, ko od akademikov zahtevajo obsesivno objavljanje člankov v najuglednejših re- vijah, sploh možna. Zdi se, kot da tisti, ki vsiljujejo univerzam in drugim znanstvenim ustanovam akademizacijski normativni sistem, morda niti ne »vedó«, da na ta način »odločajo«, kaj sploh je védnost, čeprav v resnici »delajo« prav to. Zdi se torej, kot da so prepričani, da je znanost - z njenimi rezultati vred - le »brezmadežno čista intelektualna dejavnost«, na katero njihovi »zunanji« normativni ukrepi, pa tudi druge »zunanje« okoliščine, nimajo in ne bodo imeli nobenega vpliva. Nekaj podobnega je mislil – med drugimi - že tudi nemški filozof Ludwig Feuerbach (1804–1872), ki je bil prepričan, da spoznavanje zunanjega sve- ta (po besedah sociologa in literarnega teoretika Rastka Močnika iz najinega elektronskega dopi- sovanja) poteka le »skozi percepcije, torej na način čutnih zaznav«, pri čemer je človek »pasiven« in »je le kraj, kamor se zaznave vpisujejo«. »V naj- boljšem primeru je človek samo tisti, ki ‘opazuje’ zunanji svet, torej se ga dotika zgolj s čutnim ‘zo- rom’ (si ga torej le ‘ogleduje’).« Tako »mehanično« in »pasivno« Feuerbachovo razumevanje spoznavanja je doživelo neusmiljeno kritiko Karla Marxa (1818–1883) – in sicer v zna- menitih Tezah o Feuerbachu (Karl Marx, Friedrich Engels: Izbrana dela v petih zvezkih, II. zvezek, 1976). Za Marxa spoznavanje resničnosti nikakor ni pasivni »‘odraz’ zunanjega sveta v človekovih čutih in potem v zavesti« (Močnikove besede), ampak aktivna »čutna človeška dejavnost, pra- ksa«. Z drugimi besedami, temeljno razmerje med človekom in zunanjim svetom je praksa, v praksi – čutni človeški dejavnosti - pa sta človek in zu- nanji svet neločljivo povezana. To pa hkrati tudi pomeni, da človek in zunanji svet drug na druge- ga vedno in povsod na takšen ali drugačen način
Tako razumljena čutna človeška dejavnost oziro- ma praksa je torej človekova temeljna in zato ne- izogibna bivanjska usoda na tem svetu. Podobno je razmišljal tudi nemški filozof Martin Heidegger (1889–1976): po njem je bivanjsko bi- stvo človeka »preprosto« to, da je vedno že v svetu. Z izrazom biti-v-svetu je Heidegger – tako kot že Marx - zamenjal in »uničil« vse tradicionalne dualizme, kot so subjekt-predmet, akcija-kon- templacija, praksa-teorija in zavest-svet. Pri tem se je naslonil na pojem intencionalnosti (bolj ra- zumljivo povedano: usmerjenosti, naravnanosti človeške zavesti k predmetu spoznavanja) nem- škega filozofa Edmunda Husserla (1859–1938): vsako zavedanje je vedno zavedanje o nečem, no- benega zavedanja kot takega ni, ki bi bilo ločeno od predmeta (naj bo miselnega ali pa snovnega), pa tudi nobenega predmeta ni, ki se ga ne bi »do- tikalo« kakšno zavedanje. Človekovo zavedanje in predmeti, torej svet, so v življenju med seboj nelo- čljivo »zlepljeni« - to pa pomeni, da človek iz svo- jih miselnih predstav o predmetih nikoli ne more »izluščiti« »čiste«, »objektivne« predmete, kakr- šni naj bi bili sami po sebi »tam zunaj nas«. Vse, kar človek lahko stori, je, da »išče« in »proizvaja« ustreznejše miselne predstave o predmetu in svetu, katerega neločljivi del je. Sledeči odlomek iz knji- ge ameriškega filozofa Johna D. Caputa (1940-)
sko razumevanje znanosti kot enega od načinov človekovega bivanja v svetu, ki odkriva ali razkriva stvari in pojave v svetu (oziroma natančneje, dej- stva o njih, kar pa za samo razumevanje problema ni tako pomembno): »Ni ‘golih dejstev’ ali ‘neposredovanih dejanskosti’.
deggerjevega zanikanja ‘golih dejstev’ ne bi smeli sklepati, da je imel vse projektivne, zasnavljalne horizonte za poljubne ali pragmatične izmisleke. […] Nasprotno, projekcija ima pri Heideggerju moč ‘razklepanja’. Razumevanje razklepa svet, ka- kršen je; na določen način ga naredi razvidnega. Razklenjenost, razvidnost, pa je tisto, kar v Biti in času [Heideggerjevem najpomembnejšem delu, ki je izšlo leta 1927; opomba je moja] pomeni ‘re- snico’. Projekcije niso poljubne; vpeljati moramo pravi okvir, da bi lahko bivajoče sprostili za tisto vrsto biti, ki jim ustreza. Znanosti ne prekupčujejo s ‘prosto plavajočimi konstrukti’, ampak posegajo po nečem v stvareh samih. Heidegger meni, da si ne
proteus januar 2014.indd 197 3/16/14 8:02 PM
198 ■
Proteus 76/5 • Januar 2014 Uvodnik
[poševni poudarki so moji].« Človek – tudi kot znanstvenik -, je torej »obsojen«, da nenehno dejavno ustvarja po možnosti čim bolj ustrezne »interpretativne okvire«, »projekcije« ozi- roma »miselne predstave« o svetu, da bi lahko v njem živel in preživel svoje življenje. Prav iz tega razloga – kot je zapisal Caputo v svoji predstavitvi Heideggerjevega razumevanja znanosti – »nastaja- nje znanstvene drže iz človekove konkretne udele- ženosti v svetu ne bi smeli obravnavati kot prehod iz prakse v teorijo«. Sledeče Heideggerjeve »teze« bi morali »ustvarjalci« sodobnih znanstvenih poli- tik »nabiti na vrata« svojih pisarn: »Odčitavanje merskih števil kot rezultat ekspe- rimenta pogosto potrebuje zamotano ‘tehnično’ zgradbo izvedbe poskusa. Opazovanje z mikrosko- pom je odvisno od proizvodnje ‘preparatov’. Arhe- ološka izkopavanja, ki so potrebna, da pridemo do ‘najdbe’ in kasneje do njene interpretacije, zahteva- jo najbolj groba dela. Toda celo pri ‘najbolj abstrak- tnih’ načinih obdelovanja problemov in opredelje- vanja izsledkov na primer uporabljamo opremo za zapisovanje. Tudi če so takšne prvine znanstvene raziskave še tako ‘nezanimive’ in ‘samoumevne’, ontološko [bivanjsko; moja opomba] nikakor niso zanemarljive. Izrecno opozarjanje na to, da znan- stveno zadržanje kot način biti-v-svetu ni le ‘čisto intelektualno opravilo’, se morda zdi malenkostno in odvečno. Če ta trivialnost le ne bi izpričevala, da nikakor ni razvidno, kje dejansko poteka meja med ‘teoretičnim’ in ‘ne-teoretičnim’!« Na svoji mizi pa bi ti sodobni »načrtovalci« znan- stvenih politik morali imeti vedno odprt tudi pri- spevek, ki ga je celični biolog in lanskoletni Nobe- lov nagrajenec za fiziologijo ali medicino Randy Schekman (1948-) objavil v Guardianu 9. decem- bra leta 2013. Že iz naslova prispevka - Kako revije kot Nature, Cell in Science škodujejo znanosti – je razvidno, da je Schekman napadel samo »svetišče« sodobnega ideološkega akademiziranja znanosti: najuglednejše znanstvene revije, ki po svetu velja- jo kot nesporni »prostor« znanstvene »odličnosti«. Schekmanovi argumenti za takó kritično stališče so naslednji. Objave v najuglednejših revijah na razpisih same po sebi zagotavljajo financiranje znanstvenih projektov in zaposlitve na univerzah. Vendar te revije ne objavljajo vedno samo izvrstnih člankov. Poleg tega te revije agresivno oglašuje- jo svoje tržne znamke, pri čemer jih bolj zanima prodaja kot pa spodbujanje najbolj pomembnih raziskav. Pri tem si pomagajo s spornimi faktorji vpliva, ki so za znanost tako škodljivi kot nagrade v bančništvu. Taka tržna logika spodbuja objavljanje člankov z vznemirljivimi in izzivajočimi trditvami, v skrajnem primeru pa tudi prispevkov, ki so jih revije zaradi napačnih dognanj kasneje prisiljene umakniti – ali pa tudi ne. Vse to pa neizogibno škodu- je znanosti, ki jo ustvarjajo znanstveniki. Schekman iz tega izpelje naslednje sklepe. Za znanstvenike so rešitev revije na spletu s prostim dostopom, ki ob- javljajo kakovostne članke brez umetnih omejitev, ki jih lahko bere vsakdo in ki ne poznajo dragih naročnin. Mnoge izdajajo znanstveniki sami, ki ocenjujejo kakovost člankov, ne da bi se ozirali na citiranost. Odločanje o financiranju znanstvenih raziskav in zaposlitvah na univerzah naj ne temelji več na tem, v katerih revijah znanstveniki objavlja- jo. Pomembna je namreč kakovost znanosti, ne pa blagovna znamka revije. Najpomembnejše pa je, da se znanstveniki sami uprejo. Schekman in njegov laboratorij tako ne bosta več objavljala v revijah Nature, Cell in Science, ker škodujejo znanstvenemu procesu, pozivata pa tudi druge znanstvenike, da storijo enako. »Znanost mora zrušiti tiranijo ‘naju- glednejših’ revij. Rezultat bo boljše raziskovanje, ki bo bolje služilo znanosti in družbi.« Schekman – ki je, ponovimo, naravoslovec – je v svojem prispevku predstavil pravo družbenokritič- no analizo pogubnih učinkov kapitalistične »aka- demizacije« in s tem družbene pasivizacije znano- sti in univerz v sodobnem svetu. Pri nas to vlogo opravljajo sociologi in filozofi – v branje toplo pri- poročam knjigo avtorske skupine Kaj po univerzi? (2013). Kako nevarna pa je akademizacija, kažejo na primer izjave »iz domačih logov«, da »se nagra- de podeljujejo za vrhunske znanstvene dosežke in ne za moralne vrednote«. Tomaž Sajovic proteus januar 2014.indd 198 3/16/14 8:02 PM
199 Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti • Mikrobiologija Ob besedah ocetnokislinske bakterije večina ljudi zagotovo najprej pomisli na kis. Tisti, ki so se že srečali z osnovami mikrobiolo- gije, se verjetno pri tem spomnijo na dva rodova bakterij: Acetobacter in Gluconobacter. Takšna slika, ki je zakoreninjena v glavah ljudi in tudi v knjigah, pa se je začela na prehodu iz 20. v 21. stoletje močno spre- minjati. V članku bodo opisana zadnja spo- znanja na tem zanimivem raziskovalnem področju. Ocetnokislinske bakterije je leta 1837 Frie- drich Kützing opisal kot maso miniaturnih organizmov, ki tvori sluz na površini zaki- sanega vina in piva. Ocetna kislina brez te biomase ne nastaja, kar je dokazal že leta 1868 Louis Pasteur. Na podlagi različnih oblik, velikosti in metabolnih lastnosti (sliki 1 in 2) so bile ocetnokislinske bakterije sko- raj stoletje razvrščene v dva rodova: Aceto- bacter in Gluconobacter. Konec 20. stoletja pa je uporaba orodij molekulske biologije omo- gočila opis številnih novih rodov in vrst, kar je pomenilo začetek velikih sprememb na področju sistematike ocetnokislinskih bakterij. Danes je znanih 15 rodov ocetno- kislinskih bakterij (preglednica 1). Pomemb- nejša objava na tem področju je opis vrste Acetobacter europaeus, prevladujoče vrste v industrijskih postopkih pridobivanja kisa (Asai, 1968, Cleenwerck in De Vos, 2008). Metabolne lastnosti ocetnokislinskih bakte- rij daleč presegajo enolično nastajanje oce- tne kisline. Bogat nabor dehidrogenaz, ki so vpete na zunanjo stran notranje citoplazem- ske membrane, omogoča proizvodnjo šte- vilnih za farmacevtsko industrijo zanimivih sladkorjev in alkoholov. Pri takšni namesti- tvi encimov mora substrat preiti le zunanjo citoplazemsko membrano, saj transport v citoplazmo ni potreben, proizvodi oksida- cije pa ponovno enostavno potujejo preko porinov zunanje citoplazemske membrane v namnoževalno gojišče (slika 3). Še posebne- ga pomena je sposobnost vodenja hitrih in učinkovitih reakcij, ki jih ni mogoče izvesti z organsko sintezno kemijo ali pa vodijo do Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti
proteus januar 2014.indd 199 3/16/14 8:02 PM
200 ■
Proteus 76/5 • Januar 2014 Mikrobiologija
prenizkega izkoristka, na primer oksidacije D-sorbitola v L-sorbozo, ki je vmesni proi- zvod pri pridobivanju C-vitamina, oksidacije glukonata v 5-ketoglukonat, ki je pomem- ben predhodnik proizvodnje vinske kisline, oksidacije glicerola v dihidroksiaceton, ki je sestavina kozmetičnih preparatov za porja- venje, in sinteze miglitola, ki prepreči ak- tivnost encima α-glukozidaze. Ta encim je odgovoren za razgradnjo polisaharidov in sproščanje glukoznih enot v kri pri človeku, njegovo neaktivnost, ki jo povzroči miglitol, pa je treba doseči pri vnosu večjih količin hranil pri ljudeh s sladkorno boleznijo (De- ppenmeier in Ehrenreich, 2009). Naslednja zanimiva lastnost ocetnokislin- skih bakterij je tvorba polisaharidov, ki jih celica izloči v svojo okolico in ki okoli celic oblikujejo plasti sluzi. Te polisaharide ko- ristno uporabljajo v živilstvu (zgoščevalci živil), v medicini (nosilci za nadzorovano sproščanje zdravil, obliži za rane), v elektro- industriji (diafragma za zvočnike) in v te- kstilni industriji (poskusi izdelave materiala za oblačila). Sestavljeni so iz različnih mo- nomernih enot, najbolj pogoste pa so glu- koza, galaktoza in manoza. Zaradi različne sestave in razvejenosti polisaharidov imajo te makromolekule različno kemijsko sesta- vo, strukturo, molekulsko maso in topnost v vodi. Na kemijsko sestavo in strukturo bak- Rod
Tipski sev rodu Avtorji in leto objave Acetobacter A. aceti Beijerinck, 1898 Gluconobacter G. oxydans Asai, 1935 Acidomonas A. methanolica Urakami s sod., 1989 Gluconacetobacter G. liquefaciens Yamada s sod., 1998 Asaia A. bogorensis Yamada s sod., 2000 Kozakia K. baliensis Lisdiyanti s sod., 2002 Saccharibacter S. floricola Jojima s sod., 2004 Swaminathania S. salitolerans Loganathan in Nair, 2004 Neoasaia N. chiangmaiensis Yukphan s sod., 2006 Granulibacter G. bethesdensis Greenberg s sod., 2006 Tanticharoenia T. sakaeratensis Yukphan s sod., 2008 Ameyamaea A. chiangmaiensis Yukphan s sod., 2010 Neokomagataea N. thailandica Yukphan s sod., 2011 Komagataeibacter K. xylinus Yamada s sod., 2013 Endobacter E. medicaginis Ramírez-Bahena s sod., 2013 Slika 2: Rast ocetnokislinske bakterije na gojišËu Frateur. Nastala kislina raztopi kalcijev karbonat (CaCO 3 ) v gojišËu, kar vidimo kot prozorno obmoËje okoli namnožene biomase bakterij. Foto: Janja Trček. Preglednica 1: Seznam rodov ocetnokislinskih bakterij na dan 1. oktobra leta 2013 (http://www.bacterio.net/). proteus januar 2014.indd 200 3/16/14 8:02 PM
201 Ocetnokislinske bakterije imajo številne zanimive lastnosti • Mikrobiologija terijskih polisaharidov vplivajo tudi sestava namnoževalnega gojišča in razmere namno- ževanja bakterij (Freitas s sod., 2011). Ocetnokislinske bakterije so bile v zadnjih letih pogosto najdene kot simbionti v preba- vilih več žuželk, na primer v vinski mušici (Drosophila melanogaster), komarju (Anophe-
(Scaphoideus titanus) in volnati uši (Sacchari- coccus sacchari). Za te skupine žuželk je zna- čilno prehranjevanje s hranili, ki so bogata s sladkorji (nektar, sadni sladkor). Ocetno- kislinske bakterije niso nujno potrebne za preživetje teh žuželk, zato niso primarni simbionti, vendar njihova vloga v gostiteljski žuželki še ni povsem znana. Zelo verjetno pa so ocetnokislinske bakterije vključene v zagotavljanje hranil gostitelju, zniževanje vrednosti pH v prebavilih gostitelja, s čimer ustvarjajo razmere za zaščito pred škodlji- vimi mikroorganizmi, ali/in v vzdrževanje raznolikosti mikrobiote v žuželkah ter ta- ko zagotavljanje ustreznih hranil koristnim mikroorganizmom gostitelja. Razširjenost in raznolikost ocetnokislinskih bakterij v posameznih tkivih različnih vrst žuželk sta zanimivi področji raziskovanja, ker bi se ta znanja lahko uporabila za zatiranje žuželk ali pa tudi za nadzorovanje prenosa tistih bolezni, ki jih prenašajo posamezne žuželke (Crotti s sod., 2010). Med ocetnokislinskimi bakterijami pa naj- demo tudi vrste, ki so spodbujevalci rasti rastlin. To povezujemo z različnimi la- stnostmi ocetnokislinskih bakterij, na pri- mer s sposobnostjo pretvorbe zračnega N 2 v NH 4 +, obliko, ki jo rastlina lahko uporabi kot vir dušika, nastajanjem fitohormonov in raztapljanjem mineralov. Prve ocetnokislin- ske bakterije s sposobnostjo vezave zračnega N 2 so bile izolirane iz tkiva sladkornega tr- sa, kasneje pa so bile najdene tudi v rizosfe- ri (območje neposredno okoli koreninskega sistema rastlin) kavovca, sladkega krompirja, riža, ananasa, manga, banan, korenja, čaja, redkve, rdeče pese, pa tudi v koreninah in steblu riža. Kljub spodbudnim rezultatom raziskav je uporaba pokazala, da je vezava N 2
bakterijskega seva kot tudi od lastnosti ra- stline (vrste, kultivarja, starosti in tako da- lje), zunanjih razmer rasti ter kakovosti ze- mlje, zato so pred nadaljnjo široko uporabo potrebne dodatne raziskave (Pedraza, 2008). Ocetnokislinske bakterije so desetletja opi- sovali kot varne in nepatogene bakterije. Leta 2004 pa je bilo prvič objavljeno, da vrsto Asaia bogorensis povezujejo z vnetjem potrebušnice pri bolnici, ki je imela vsta- vljen kateter. Dve leti kasneje so iz oteklih bezgavk bolnikov s kronično granulomato- zno boleznijo (okvara nevtrofilov, ki ovira uničenje patogenov) izolirali in opisali novo vrsto ocetnokislinske bakterije, Granulibacter
zroča limfadenitis (vnetje bezgavk), vročino in izgubo teže pri teh bolnikih. Kasneje so bile ocetnokislinske bakterije, tudi rodova Acetobacter in Gluconobacter, pogosto opisane kot vir okužb pri bolnikih s kroničnimi bo- leznimi (na primer cistična fibroza) in lju- deh s stalno vnesenimi medicinskimi aparati Slika 3: Encimska kompleksa alkohol dehidrogenaza (ADH) in aldehid dehidrogenaza (ALDH) sta vkljuËena v ocetnokislinsko oksidacijo in priËvršËena na zunanjo stran notranje citoplazemske membrane. Nad encimoma sta oznaËena koencima, pirolokinolin kinon (PQQ) in molibdopterin (Moco), ki sodelujeta pri posamezni stopnji oksidacije etanola v ocetno kislino. proteus januar 2014.indd 201 3/16/14 8:02 PM
202 ■
Proteus 76/5 • Januar 2014 Mikrobiologija
(na primer kateter). Danes zato v literaturi to skupino bakterij opisujejo kot pogojno patogene bakterije. To je še posebej zaskr- bljujoče zato, ker so ocetnokislinske bakteri- je ubikvitarni organizmi, kar pomeni, da jih najdemo povsod v naravi, predvsem pa na rožah in sadju v tropskem in zmernem pod- nebnem pasu, zaradi česar lahko domne- vamo, da je hrana pomemben vir prenosa teh bakterij na človeka. Večina do sedaj izoliranih sevov ocetnokislinskih bakterij iz kliničnih vzorcev pa je odpornih proti več antibiotikom, kar pomeni težavo pri zdra- vljenju okužb s temi bakterijami (Alauzet s sod., 2010). Zaradi velikega števila ekoloških niš, ki jih ocetnokislinske bakterije naseljujejo, lahko pričakujemo, da bo v prihodnjih letih opi- sanih še več novih rodov in vrst. Genetski elementi, kot so plazmidi, insercijske se- kvence in transpozoni, ki jih pogosto najde- mo pri tej skupini bakterij, jim omogočajo uporabo različnih načinov prenosa genov, hitro prilagajanje na nova okolja in razvoj novih vrst. Tudi njihove metabolne lastnosti še niso povsem raziskane, zato lahko priča- kujemo odkritje novih uporabnih lastnosti ocetnokislinskih bakterij. Zaradi vsega tega bo skupina ocetnokislinskih bakterij v pri- hodnjih letih zagotovo ostala zanimiv pred- met raziskovanja.
Gluconobacter as well as Asaia species, newly emerging opportunistic human pathogens among acetic acid bacteria. Journal of Clinical Microbiology, 48: 3935-3942. Asai, T., 1968: Acetic acid bacteria. Tokio: University of Tokyo Press. 343 s. Cleenwerck, I., De Vos., P., 2008: Polyphasic taxonomy of acetic acid bacteria: An overview of the currently applied methodology. International Journal of Food Microbiology, 125: 2-14. Crotti, E., Rizzi, A., Chouaia, B., Ricci, I., Favia, G., Alma, A., Sacchi, L., Bourtzis, K., Mandrioli, M., Cherif, A., Bandi, C., Daffonchio, D., 2010: Acetic acid bacteria, newly emerging symbionts of insects. Applied and Environmental Microbiology, 76: 6963-6970. Deppenmeier, U., Ehrenreich, A., 2009: Physiology of acetic acid bacteria in light of the genome sequence of Gluconobacter oxydans. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology, 16: 69-80. Freitas, F., Alves, V. D., Reis, M. A., 2011: Advances in bacterial exopolysaccharides: from production to biotechnological applications. Trends in Biotechnology, 29: 388-398. Pedraza, R. O., 2008: Recent advances in nitrogen- fixing acetic acid bacteria. International Journal of Food Microbiology, 125: 25-35. proteus januar 2014.indd 202 3/16/14 8:02 PM
203 Nepredvidljivi spontani pnevmotoraks • Medicina
Zrak lahko začne vdirati v prsni koš zara- di različnih vzrokov. Poznana sta predrtje stene prsnega koša in raztrganje pljuč za- radi zloma reber, ki ju povzročijo poškodbe prsnega koša. Marsikdo pa še ni slišal za spontano uhajanje zraka iz pljuč, ki nasta- ne nenadno, brez opozorila, čeprav bi se to lahko pripetilo prav njemu. Beseda pnevmotoraks pomeni zrak (grško πνεύμον, pneumon) v prsnem košu (grško θώρακας, thorax), kar je značilno za akutno stanje, ki ga opisuje. Gre za nabiranje zra- ka in posledično naraščanje zračnega tlaka v prostoru med pljuči in notranjo prsno steno, ki ga imenujemo obpljučni ali plevralni pro- stor. V tem prostoru je sicer ves čas priso- ten podtlak, ki drži pljuča razpeta. Ko se ta tlak poviša, pride do delnega ali popolnega kolapsa oziroma sesedanja pljučnega krila, kar občutno zmanjša njegovo predihanost in pritok krvi vanj. Vsako pljučno krilo ima svoj plevralni prostor, ki ni neposredno po- vezan z drugim, tako da se običajno pljuča sesedejo oziroma kolabirajo le enostransko. V primeru obojestranskega pnevmotoraksa je vloga celotnih pljuč tako zmanjšana, da lahko hitro nastopita nezavest in zastoj di- hanja.
Yüklə 0,52 Mb. Dostları ilə paylaş:
|