BACILLUS SUBTILIS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, CHOROBY - BIOLOGIA - 2026

W Bacillus subtilis jest katalaza pozytywna bakteria jest szeroko rozpowszechniony na całym świecie. Jest to jeden z najlepiej przebadanych osobników z rodzaju Bacillus.

Generalnie, gdy ludzie słyszą o bakteriach, wyobrażają sobie patogeny wywołujące choroby. Jednak te mikroorganizmy nie zawsze wyrządzają szkodę gospodarzowi. Niektóre bakterie mogą przynosić korzyści nie tylko człowiekowi, ale także środowisku.

Komórki Bacillus subtilis. Źródło: Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Archiwum autora), za pośrednictwem Wikimedia Commons

Tak jest w przypadku Basillus subtilis, Gram-dodatniej bakterii, która wykazuje ogromne korzyści w różnych dziedzinach. Właściwości biochemiczne tej bakterii są badane od lat.

Stąd wywnioskowano, że jest on nieszkodliwy dla człowieka, ponieważ w kontakcie z nim nie powoduje żadnych szkód. W bardzo rzadkich przypadkach opisano szkodliwy wpływ, ale został on określony przez inne aspekty poza patogennością bakterii jako takich.

Wręcz przeciwnie, wiele udowodnionych zalet tej bakterii, czy to w rolnictwie, medycynie czy przemyśle, uczyniło ją jedną z najlepszych opcji, jeśli chodzi o ujawnianie pozytywnego wpływu niektórych bakterii na ludzkość.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna bakterii Bacillus subtilis jest następująca:

Domena: Bakterie

Gromada: Firmicutes

Klasa: Bacilli

Zamówienie: Bacillales

Rodzina: Baacillaceae

Rodzaj: Bacillus

Gatunek: Bacillus subtilis

Morfologia

Podobnie jak wszystkie należące do tego rodzaju, komórki Bacillus subtillis mają kształt pręcika z zaokrąglonymi krawędziami. Mają około 1 mikrona szerokości i 2-3 mikrony długości. Występują pojedynczo lub w małych sieciach.

Podczas obserwacji pod mikroskopem w środku komórki bakteryjnej można zobaczyć kulisty zarodnik, który nie zmienia kształtu bakterii.

Na posiewach na agarze z krwią tworzą kolonie, które mogą wyglądać na gładkie, szorstkie lub śluzowate. Jego brzegi mogą być rozłożone pośrodku lub falowane.

Podobnie, średni rozmiar kolonii wynosi od 2 do 4 mm średnicy.

Komórka bakteryjna ma grubą ścianę komórkową, zbudowaną z peptydoglikanu, znanego jako mureina.

Jeśli chodzi o genom, bakteria ma pojedynczy okrągły chromosom, który zawiera 4100 genów kodujących ekspresję niektórych białek.

Z powierzchni komórki odpadają niektóre wypustki, wici. Przyczyniają się one do mobilności komórki.

Charakterystyka ogólna

Bakterie poddane barwieniu metodą Grama przyjmują typowe dla bakterii Gram-dodatnich fioletowe zabarwienie. Wynika to z obecności peptydoglikanu w jego ścianie komórkowej.

Z drugiej strony, gdy bakterie rosną na agarze z krwią, obserwuje się całkowity wzór hemolizy. To umieszcza je w grupie bakterii hemolitycznych Beta, zdolnych do wywoływania całkowitej lizy erytrocytów.

Jeśli chodzi o metabolizm, Bacillus subtilis jest zdolny do hydrolizy trójglicerydów, ale nie fosfolipidów ani kazeiny.

Do niedawna uważano, że ta bakteria jest ściśle tlenowa. Jednak ostatnie badania wykazały, że może przetrwać w środowiskach bez dostępu do tlenu. W warunkach beztlenowych fermentację można prowadzić na szlaku butanodiolu. Możesz również przeprowadzić amonifikację azotanem.

Bacillus subtilis to gatunek bakterii występujący w różnych środowiskach. Został odizolowany od środowiska lądowego i wodnego. Jednak gdy znajduje się w środowisku o wrogich warunkach, ma mechanizm przetrwania.

Kultura Bacillus subtilis. Zielone kropki to zarodniki. Źródło: WMrapids, z Wikimedia Commons

Mechanizm ten polega na wytwarzaniu zarodników, które są wysoce odporne na zmieniające się warunki środowiska zewnętrznego. Gdy środowisko znów jest sprzyjające, zarodniki kiełkują, a bakterie ponownie zaczynają się rozmnażać.

Wśród jego atrybutów można wymienić, że posiada enzym katalazy, który pozwala na podział cząsteczki nadtlenku wodoru na składniki: wodę i tlen.

Inne ważne enzymy to reduktazy azotanowe, zwłaszcza dwa, które są unikalne. Jeden z nich służy do asymilacji azotanu wodorowego, a drugi do oddychania azotanu.

Ze względu na wymagania środowiskowe Basillus subtilis może rosnąć i rozwijać się w zakresie temperatur od 15 ° C do 55 ° C. Jest również zdolny do przetrwania w stężeniu soli do 7% NaCl.

Powiązane patologie

Bacillus subtilis to bakteria uważana za bezpieczną i nieszkodliwą dla ludzi. Jednak ze względu na to, że występuje w glebie i jelitach niektórych zwierząt, możliwe jest, że zakaża niektóre pokarmy.

Mimo to udokumentowano bardzo niewiele przypadków zatrucia pokarmowego tą bakterią. Większość z nich dotyczy pacjentów z obniżoną odpornością, których układ odpornościowy nie jest w pełni zdolny do wykonywania swojej funkcji.

Obraz kliniczny

W nielicznych przypadkach zatrucia pokarmowego przez Bacillus subtilis opisane objawy są podobne do zatrucia wywołanego przez bakterię Bacillus cereus. Do najbardziej znanych należą:

• Biegunka
• Choroba
• Gorączka
• Ogólny dyskomfort.

Należy zauważyć, że są to odosobnione przypadki, tak rzadkie, że istnieje niewiele literatury na ich temat.

Z reguły na podstawie badań przeprowadzonych z użyciem Bacillus subtilis stwierdza się, że jest to bakteria nieszkodliwa dla ludzi.

Zastosowania

Bacillus subtilis to bakteria, która okazała się korzystna w różnych obszarach lub dziedzinach. Wciąż trwają badania w celu określenia jego przydatności.

Działanie przeciwgrzybicze

Wśród patogennych mikroorganizmów, które wpływają na różne uprawy, są grzyby. Są jedną z głównych przyczyn uszkodzeń i niszczenia niektórych roślin.

W badaniach eksperymentalnych określono przeciwgrzybicze działanie Bacillus subtilis. Uwalnia pewne substancje, które mają zdolność rozbijania ścian komórkowych innych organizmów, takich jak grzyby, powodując ich lizę.

Biorąc pod uwagę tę cechę, Bacillus subtilis jest szeroko stosowany do zwalczania szkodników w uprawach.

Produkcja detergentów

Bacillus subtilis wytwarza klasę enzymów zwanych proteazami, które są stosowane od wielu lat jako dodatki do detergentów. Spośród proteaz wytwarzanych przez tę bakterię, najczęściej wykorzystywaną przemysłowo do produkcji detergentów jest subtylizyna.

Źródło: Pixabay.com

Użyteczność tych enzymów polega na tym, że są one zdolne do degradacji substancji pochodzenia białkowego, co przekłada się na skuteczność detergentu w usuwaniu tego typu plam.

W obszarze farmakologicznym

Bacillus subtilis wytwarza pewne substancje o działaniu antybiotycznym. Oznacza to, że są w stanie wyeliminować inne patogenne szczepy bakterii.

Przykładem tego jest lek Bacitracin, który jest maścią, którą stosuje się na rany, urazy lub oparzenia i jest skuteczny przeciwko innym bakteriom Gram-dodatnim. Bacytracyna składa się z polipeptydów wytwarzanych przez jeden z izolowanych szczepów tego gatunku bakterii.

Podobnie bakteria ta wytwarza około dwóch tuzinów substancji o właściwościach antybiotykowych, do których należą peptydy syntezy rybosomów i inne, które nie są.

Są to substancje, których działanie jest wciąż badane, aby określić wszystkie ich możliwości.

W gastronomii

Istnieje szczep Bacillus subtilis, który działa na nasiona soi, przeprowadzając proces fermentacji. Efektem tego procesu jest żywność pochodzenia japońskiego znana pod nazwą Natto.

Jest to żywność, której smak jest niekonwencjonalny, ale rekompensuje to dużą ilością dostarczanych przez nią składników odżywczych.

Bacillus subtilis to bakteria znana z wielu korzyści, jakie przynosi ludziom. Mimo to nadal istnieje wiele jego właściwości do odkrycia. To mikroorganizm, który da wiele do omówienia w dziedzinie biotechnologii.

Bibliografia

1. Bacillus subtilis. Odzyskany z microbewiki.kenyon.edu.
2. Calvo, P. i Zúñiga D. (2010). Fizjologiczna charakterystyka szczepów Basillus spp. Wyizolowany z ryzosfery ziemniaka (Solanum tuberosum). Ekologia stosowana. 9 ust. 1.
3. Earl, A., Losick, R. and Kolter, R. (2008, maj). Ekologia i genomika Bacillus subtilis. Trends Microbiology. 16 ust. 6. 269.
4. Espinoza J. (luty 2005) Charakterystyka procesu wzrostu Bacillus subtilis w warunkach beztlenowych. Autonomous University of Mexico.
5. Realpe, M., Hernández, C. i Agudelo C. Gatunki z rodzaju Bacillus: morfologia makroskopowa i mikroskopowa. Odzyskane z: revistabiomedica.org
6. Sarti, G. i Miyazaki, S. (2013, czerwiec). Działanie przeciwgrzybicze surowych ekstraktów z Bacillus subtilis przeciwko fitopatogenom soi (Glycine max) i efekt współzaszczepienia Bradyrhizobium japonicum. Nauka rolnicza. 47 ust. 4.
7. Stein T. (2005). Antybiotyki Bacillus subtilis: budowa, synteza i specyficzne funkcje. Mikrobiologia molekularna. 56 ust. 4. 845-857
8. Todorova S., Kozhuharova L. (2010, lipiec). Charakterystyka i aktywność przeciwdrobnoustrojowa szczepów Bacillus subtilis wyizolowanych z gleby, World Journal Microbiology Biotechnology. 26 ust. 7.