Anaerob bedeutet „ohne Luft“ (griechisch an- ohne + aer Luft). Es beschreibt Umgebungen, Organismen oder Prozesse, die kein molekulares Sauerstoff (O₂) benötigen.
1. Mikrobiologie & Biologie
- Obligate Anaerobier: O₂ ist giftig (z. B. Clostridium, Bacteroides, Methanogene). Fehlen Katalase, Superoxid-Dismutase.
- Fakultative Anaerobier: Nutzen O₂, wenn vorhanden; gären/atmen anaerob, wenn nicht (z. B. E. coli, Hefe, Staphylococcus).
- Lufttolerante Anaerobier: Gären nur; gleichgültig gegenüber O₂ (z. B. Lactobacillus).
- Lebensräume: Tiefer Boden, Sedimente, Feuchtgebiete, Tiermäuler, Abszesse, Biofilme.
- Stoffwechsel: Gärung (Substrat-Level-Phosphorylierung), anaerobe Atmung (alternative Elektronenakzeptoren: NO₃⁻, SO₄²⁻, CO₂, Fe³⁺).
2. Humane Physiologie (Trainingsstoffwechsel)
- Anaerobe Glykolyse: Glucose → Pyruvat → Laktat (via LDH), wenn O₂-Bedarf > Angebot (hochintensive Anstrengung >~75 % VO₂max).
- ATP-Ausbeute: 2 ATP/Glucose (vs. ~30–32 aerob). Schnell, aber nicht nachhaltig.
- Laktatanreicherung: H⁺-Mitproduktion → Azidose → Muskelermüdung, Brennen.
- Trainingseffekt: ↑ Pufferkapazität, ↑ Laktatclearance, ↑ Mitochondriendichte → verzögert anaerobe Schwelle.
- Phosphagensystem (ATP-PCr): Sofortige Energie (0–10 Sek); ebenfalls anaerob.
3. Chemie & Industrielle Anwendungen
- Anaerobe Kammern/Handschuhboxen: O₂-frei (<1 ppm) für den Umgang mit luftsensitiven Verbindungen (Organometallika, Katalysatoren).
- Anaerobe Digester: Abwasserbehandlung, Biogas (CH₄)-Produktion aus organischen Abfällen.
- Lebenskonservierung: Anaerobe Verpackung (Vakuum, modifizierte Atmosphäre) hemmt aerobe Verderbnis.
- Korrosion: Anaerobe Bakterien (SRB) verursachen mikrobiell beeinflusste Korrosion (MIC) in Leitungen.
Wichtige Unterscheidung
Anaerob ≠ hypoxisch. Hypoxisch = niedriger O₂; anaerob = kein O₂ erforderlich/toleriert. Humane Gewebe werden während Ischämie hypoxisch; nur Mikroben sind wirklich anaerob.
