Có hàng tỷ vi khuẩn sống trong ruột của chúng ta, trong đó Escherichia coli chắc chắn là một cư dân quan trọng. Loại vi khuẩn này là vi khuẩn Gram âm, kỵ khí tùy ý, hình que, thường được tìm thấy ở ruột non của động vật máu nóng. Nhiều chủng E. coli là một phần của hệ vi sinh vật đường ruột và thường được coi là vô hại hoặc thậm chí có lợi cho sức khỏe con người.
Một số chủng vi khuẩn E. coli có khả năng sản xuất vitamin K2 và ngăn chặn các tác nhân gây bệnh có hại xâm nhập vào ruột.
Trong điều kiện bình thường, E. coli chỉ chiếm khoảng 0,1% trong ruột người, nhưng tầm quan trọng của nó không thể bị bỏ qua. Những vi khuẩn này có khả năng hình thành mối quan hệ cộng sinh với vật chủ, cùng nhau thúc đẩy sức khỏe cho nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả vi khuẩn E. coli đều vô hại và một số huyết thanh như E. coli gây bệnh đường ruột (EPEC) và E. coli gây bệnh đường ruột (ETEC) có thể gây ngộ độc thực phẩm nghiêm trọng.
Tế bào E. coli có đặc điểm hình thái riêng biệt, thường có hình que, dài khoảng 2,0 micron và rộng từ 0,25 đến 1,0 micron. Thành tế bào của chúng bao gồm một lớp peptidoglycan mỏng và một màng ngoài, đây là một trong những lý do tại sao chúng có màu hồng khi nhuộm. Sự hiện diện của màng ngoài khiến chúng có khả năng kháng một số loại kháng sinh, chẳng hạn như penicillin.
E. coli có thể sinh sản nhanh chóng trong điều kiện hiếu khí và mất ít nhất 20 phút để hoàn thành một quá trình phân chia tế bào.
Phương pháp chuyển hóa của Escherichia coli cũng rất đa dạng, chúng có thể sử dụng nhiều loại chất nền khác nhau để lên men axit hỗn hợp để tạo ra các chất như axit lactic, etanol và carbon dioxide. Sự trao đổi chất linh hoạt này cho phép chúng tồn tại trong môi trường thay đổi.
Escherichia coli có khả năng thích nghi di truyền mạnh mẽ. Nó có thể truyền gen thông qua tiếp hợp hoặc chuyển gen của vi khuẩn, do đó thúc đẩy sự lan truyền theo chiều ngang của gen. Một số nghiên cứu sinh học đã chỉ ra rằng E. coli chỉ là vật mang gen tái tổ hợp. Khi gen thay đổi, đặc điểm của chúng cũng có thể thay đổi, do đó ảnh hưởng đến khả năng gây bệnh.
E. coli có mức độ đa dạng về mặt di truyền và kiểu hình cao, cho phép các nhà khoa học theo dõi nguồn gây ô nhiễm môi trường dựa trên đặc điểm của các chủng khác nhau.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu Escherichia coli trong hơn 60 năm. Những vi khuẩn này không chỉ là mô hình nghiên cứu khoa học quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học và vi sinh vật học mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện nhiều mẫu môi trường.
Trong hệ sinh thái tự nhiên, mối quan hệ giữa E. coli và vật chủ là mối quan hệ cộng sinh. Mặc dù E. coli mang lại một số lợi ích sức khỏe nhất định cho vật chủ, nhưng trong điều kiện môi trường không phù hợp, chúng cũng có thể trở thành mầm bệnh và gây ra các vấn đề sức khỏe cho vật chủ. Trong trường hợp này, sự lây truyền thường xảy ra qua đường thực phẩm, dẫn đến các vụ ngộ độc thực phẩm ở người.
Hiểu được cách vi khuẩn E. coli tồn tại trong ruột sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hệ sinh thái vi khuẩn và tác động của nó đến sức khỏe.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng vi khuẩn E. coli có thể tồn tại và sinh sản trong nhiều môi trường khác nhau, điều này khiến chúng đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Tuy nhiên, việc trở thành tác nhân gây bệnh tiềm ẩn cũng nhắc nhở chúng ta rằng mối quan hệ giữa chúng ta với các vi sinh vật này không hề đơn giản và đôi khi những thay đổi nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe tổng thể của chúng ta. Trong bối cảnh này, bạn biết bao nhiêu về khả năng sống sót của vi khuẩn E. coli?