BACILLUS SUBTILIS: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, CHOROBY - BIOLÓGIE - 2025

Tieto Bacillus subtilis je kataláza pozitívna baktérií je široko distribuovaný po celom svete. Je to jeden z najviac študovaných exemplárov rodu Bacillus.

Všeobecne platí, že keď ľudia počujú o baktériách, predstavia si patogény spôsobujúce choroby. Tieto mikroorganizmy však nie vždy poškodzujú ich hostiteľa. Niektoré baktérie sú schopné priniesť výhody nielen ľuďom, ale aj životnému prostrediu.

Bunky Bacillus subtilis. Zdroj: Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Archív autora), prostredníctvom Wikimedia Commons

Toto je prípad Basillus subtilis, gram pozitívnej baktérie, ktorá vykazuje obrovské výhody v rôznych oblastiach. Biochemické vlastnosti tejto baktérie boli študované roky.

Takto sa dospelo k záveru, že je pre človeka neškodný, pretože pri kontakte s ním nespôsobuje žiadne škody. Vo veľmi zriedkavých prípadoch bol opísaný škodlivý účinok, ktorý však bol stanovený inými aspektmi, ktoré presahujú patogenitu baktérií ako takých.

Naopak, mnohé preukázané výhody tejto baktérie, či už v poľnohospodárstve, medicíne alebo priemysle, z nej urobili jednu z najlepších možností, pokiaľ ide o odhalenie pozitívneho účinku určitých baktérií na ľudstvo.

taxonómie

Taxonomická klasifikácia baktérie Bacillus subtilis je nasledovná:

Doména: Baktérie

Phylum: Firmicutes

Trieda: Bacilli

Objednať: Bacillales

Rodina: Baacillaceae

Rod: Bacillus

Druh: Bacillus subtilis

morfológia

Podobne ako všetky bunky patriace do tohto rodu, sú bunky Bacillus subtillis v tvare tyčinky so zaoblenými hranami. Sú široké približne 1 mikrón a 2 až 3 mikróny. Nachádzajú sa jednotlivo alebo v malých reťazcoch.

Pri pozorovaní pod mikroskopom je v strede bakteriálnej bunky vidieť sférická spóra, ktorá nemení tvar baktérie.

Na kultúrach krvného agaru tvoria kolónie, ktoré sa môžu javiť ako hladké, drsné alebo mukoidné. Jeho okraje sa môžu šíriť v strede alebo zvlnené.

Podobne je priemerná veľkosť kolónií 2 až 4 mm v priemere.

Bakteriálna bunka má hrubú bunkovú stenu vytvorenú z peptidoglykánu, známeho ako mureín.

Pokiaľ ide o genóm, baktéria má jediný kruhový chromozóm, ktorý obsahuje 4100 génov, ktoré kódujú expresiu určitých proteínov.

Z bunkového povrchu niektoré rozšírenia, bičíky, vypadávajú. Prispievajú k mobilite bunky.

Všeobecné charakteristiky

Keď sa podrobia procesu farbenia Gramom, baktérie prijmú typické fialové sfarbenie grampozitívnych baktérií. Je to spôsobené peptidoglykánom prítomným v jeho bunkovej stene.

Na druhej strane, keď sa baktérie pestujú na krvnom agare, pozoruje sa úplný hemolytický obrazec. Toto ich zaraďuje do skupiny hemolytických baktérií Beta, ktoré sú schopné spôsobiť úplnú lýzu erytrocytov.

Pokiaľ ide o metabolizmus, Bacillus subtilis je schopný hydrolyzovať triglyceridy, ale nie fosfolipidy alebo kazeín.

Až donedávna sa predpokladalo, že táto baktéria je prísna aeróbna. Nedávne štúdie však ukázali, že môže prežiť v prostrediach bez dostupnosti kyslíka. Za anaeróbnych podmienok sa fermentácia môže uskutočňovať butándiolovou cestou. Amoniakáciu môžete vykonávať aj pomocou dusičnanu.

Bacillus subtilis je bakteriálny druh, ktorý sa nachádza v rôznych prostrediach. Bol izolovaný od suchozemského a vodného prostredia. Ak je však v prostredí s nepriateľskými podmienkami, má mechanizmus na prežitie.

Kultúra Bacillus subtilis. Zelené bodky sú spóry. Zdroj: WMrapids, z Wikimedia Commons

Tento mechanizmus je produkciou spór, ktoré sú vysoko odolné voči meniacim sa podmienkam vonkajšieho prostredia. Akonáhle je prostredie opäť priaznivé, spóry klíčia a baktérie sa začínajú znova množiť.

Medzi jeho atribúty je možné uviesť, že obsahuje katalázový enzým, ktorý mu umožňuje rozdeliť molekulu peroxidu vodíka na jej zložky: vodu a kyslík.

Ďalšími dôležitými enzýmami, ktoré má, sú dusičnanové reduktázy, najmä dva, ktoré sú jedinečné. Jeden z nich sa používa na asimiláciu dusičnanu vodíka a druhý sa používa na dýchanie dusičnanov.

Pokiaľ ide o environmentálne požiadavky, Basillus subtilis môže rásť a rozvíjať sa v teplotných rozsahoch od 15 ° C do 55 ° C. Je tiež schopný prežiť v soľných koncentráciách do 7% NaCl.

Súvisiace patológie

Bacillus subtilis je baktéria, ktorá sa považuje za bezpečnú a neškodnú pre človeka. Pretože sa však vyskytuje v pôde a v črevách niektorých zvierat, je možné, že infikuje niektoré potraviny.

Napriek tomu bolo dokumentovaných veľmi málo prípadov otravy jedlom touto baktériou. Väčšina sa týka pacientov s potlačenou imunitou, ktorých imunitný systém nie je úplne schopný vykonávať svoju funkciu.

Klinický obraz

V niekoľkých prípadoch otravy jedlom Bacillus subtilis sú opísané príznaky podobné otrave spôsobenej baktériou Bacillus cereus. Medzi najvýznamnejšie patria:

• Hnačka
• choroba
• Horúčka
• Všeobecné nepohodlie.

Je dôležité poznamenať, že ide o ojedinelé prípady, ktoré sú také zriedkavé, že o nich existuje len málo literatúry.

Spravidla sa na základe štúdií, ktoré sa vykonali s použitím Bacillus subtilis, potvrdzuje, že ide o neškodnú baktériu pre človeka.

Uplatňovanie

Bacillus subtilis je baktéria, ktorá sa osvedčila v rôznych oblastiach alebo poliach. Dnes sa ešte stále uskutočňujú štúdie, aby sa určila jeho užitočnosť.

Antimykotická aktivita

Medzi patogénne mikroorganizmy, ktoré ovplyvňujú rôzne plodiny, sú huby. Patrí medzi hlavné príčiny poškodenia a poškodenia niektorých rastlín.

V experimentálnych štúdiách sa stanovil antimykotický účinok Bacillus subtilis. Uvoľňuje určité látky, ktoré majú schopnosť rozkladať bunkové steny iných organizmov, ako sú napríklad huby, a spôsobujú ich lýzu.

Berúc do úvahy túto vlastnosť, Bacillus subtilis sa široko používa na ničenie škodcov v plodinách.

Výroba čistiaceho prostriedku

Bacillus subtilis produkuje skupinu enzýmov, známych ako proteázy, ktoré sa už mnoho rokov používajú ako prísady do detergentov. Spomedzi proteáz produkovaných touto baktériou je priemyselne najčastejšie používaným pri výrobe detergentov subtilizín.

Zdroj: Pixabay.com

Užitočnosť týchto enzýmov spočíva v tom, že sú schopné degradovať látky proteínového pôvodu, čo sa prejavuje v účinnosti detergentu pri odstraňovaní tohto typu škvŕn.

Vo farmakologickej oblasti

Bacillus subtilis produkuje určité látky, ktoré majú antibiotický účinok. To znamená, že sú schopné odstrániť ďalšie patogénne bakteriálne kmene.

Príkladom toho je liek Bacitracín, ktorý je masťou aplikovanou na rany, zranenia alebo popáleniny a je účinný proti iným grampozitívnym baktériám. Bacitracín je tvorený polypeptidmi produkovanými jedným z izolovaných kmeňov tohto druhu baktérií.

Podobne táto baktéria produkuje približne dve desiatky látok s antibiotickými vlastnosťami, medzi ktoré patria peptidy syntézy ribozómov a iné, ktoré nie sú.

Sú to látky, ktorých účinky sa stále skúmajú, aby sa určili všetky ich možnosti.

V gastronómii

Existuje kmeň Bacillus subtilis, ktorý pôsobí na semeno sóje a vykonáva fermentačný proces. Výsledkom tohto procesu je potravina japonského pôvodu známa pod menom Natto.

Je to jedlo, ktorého chuť nie je netradičná, ale vytvára pre ňu veľké množstvo výživných látok, ktoré poskytuje.

Bacillus subtilis je baktéria známa veľkým počtom výhod, ktoré prináša ľuďom. Napriek tomu stále existuje mnoho jeho vlastností, ktoré treba objaviť. Je to mikroorganizmus, o ktorom sa dá veľa hovoriť v oblasti biotechnológie.

Referencie

1. Bacillus subtilis. Zdroj: microbewiki.kenyon.edu.
2. Calvo, P. a Zúñiga D. (2010). Fyziologická charakterizácia kmeňov Basillus spp. Izolované z Rhizosphere zemiakov (Solanum tuberosum). Aplikovaná ekológia. 9 (1).
3. Earl, A., Losick, R. a Kolter, R. (2008, máj). Ekológia a genomika Bacillus subtilis. Trendy mikrobiológia. 16 (6). 269.
4. Espinoza, J. (2005, február): Charakterizácia procesu rastu Bacillus subtilis v anaeróbnych podmienkach. Autonómna mexická univerzita.
5. Realpe, M., Hernández, C. a Agudelo C. Druhy rodu Bacillus: makroskopická a mikroskopická morfológia. Obnovené z: revistabiomedica.org
6. Sarti, G. a Miyazaki, S. (2013, jún). Fungicídna aktivita surových extraktov Bacillus subtilis proti sójovým fytopatogénom (Glycine max) a účinok jeho spoločnej inokulácie Bradyrhizobium japonicum. Agro-veda. 47 (4).
7. Stein T. (2005). Antibiotiká Bacillus subtilis: štruktúry, syntéza a špecifické funkcie. Molekulárna mikrobiológia. 56 (4). 845-857
8. Todorova S., Kozhuharova L. (2010, júl). Charakteristiky a antimikrobiálna aktivita kmeňov Bacillus subtilis izolovaných z pôdy.World Journal Microbiology Biotechnology. 26 (7).