Nu toată lumea poate răspunde ce este Bacillus subtilis. Cu toate acestea, cei mai mulți dintre noi sunt foarte familiarizați cu această creatură. Oricine a ridicat vreodată iarbă proaspăt tăiată a văzut un strat albicios sub ea. Aceasta este bacteria Bacillus subtilis. Această bacterie, neobișnuit de comună în natură, a fost cultivată inițial pe fân rupt. De aceea o numim stick de fân.
„Model” microbiologic
Diferitele ramuri ale biologiei au propriile lor organisme „model”, care devin obiectul principal de studiu și experimente. De exemplu, în genetică, musca de fructe Drosophila a devenit un astfel de organism, în microbiologia protozoarelor - pantoful ciliat și în bacteriologie - Bacillus subtilis.
Datorită acestei bacterii, procesul de formare a sporilor și mecanismul de funcționare al motorului motor al bacteriilor flagelare au fost studiate temeinic. Biologii moleculari au fost printre primii care au descifrat genomul acestui bacil.
Astăzi, Bacillus subtilis este crescut în imponderabilitate și se studiază efectul său asupra genomului populației. În biologia spațialăiradiat cu ultraviolete cosmice și să-i exploreze capacitatea de a supraviețui în condiții apropiate de cele de pe Marte.
Scurtă descriere
Bățul de fân a fost descris pentru prima dată în 1835 de biologul german Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876). Bacilul a crescut bine pe extract de fân, motiv pentru care a primit prima parte a numelui. În exterior, acestea sunt bacterii în formă de tije, așa că sunt numite tije.
Aceștia sunt bacili destul de mari (lungime până la 0,008 mm, diametru 0,0006 mm), care pot fi observați chiar și la microscopul școlar. Bacillus subtilis are mulți flageli pe suprafața membranei celulare.
Aceste bacterii mobile sunt aerobe (au nevoie de oxigen atmosferic pentru a-și asigura procesele vitale). Dar unele tulpini (grupuri omogene genetic crescute artificial) pot deveni anaerobe facultative.
Temperatura optimă pentru bețișoarele de fân este între 25 și 30 de grade Celsius. Dar vor supraviețui la -5 și la +150 de grade, datorită formării sporilor.
Nutriție și distribuție
În natură, Bacillus subtilis trăiește în sol, dar se găsește în apă și praf. Aceste microorganisme fac parte din microflora intestinelor noastre și din tractul gastrointestinal al animalelor.
Acestea sunt bacterii saprofite, se hrănesc cu reziduuri organice. Principala sursă de energie pentru ei sunt polizaharidele pe bază de glucoză de origine vegetală (celuloză și amidon) și animală (glicogen).
Produșii metabolici ai bacilului de fân sunt aminoacizi, vitamine, diverse enzime, antibiotice. Omul a învățat de mult să folosească aceste caracteristici ale bacteriilor în activitățile sale.
Caracteristici ale biochimiei
Cele mai importante proprietăți ale bețișoarelor de fân includ capacitatea lor de a crește aciditatea mediului și de a produce antibiotice.
Acești bacili sunt antagoniști ai ciupercilor de drojdie, salmonelei, amibei Proteus și dizenteriei, streptococilor și stafilococilor.
În procesul vieții, bacilii de fân sintetizează aminoacizi, antibiotice, enzime și substanțe imunoactive. Astăzi, tulpinile acestui bacil sunt folosite în producția de enzime, antibiotice, produse biologice (amelioratori de mirosuri, aditivi alimentari), insecticide.
Cum să crești o colonie
În vasele Petri, coloniile acestor bacili arată ca niște clătite șifonate, cu margini ondulate de culoare albă sau roz, cu structură uscată și catifelată.
În laboratoare, tulpinile de bacil de fân sunt cultivate pe bulion de carne-peptonă sau pe agar, mediu artificial sau pe o substanță cu rămășițe de organism vegetal.
Acasă este suficient să fierbeți fânul obișnuit și să puneți infuzia la loc cald timp de 1-2 zile. La suprafața infuziei de apă va apărea o peliculă exclusiv din bacteriile bacilului de fân. Toate celel alte microorganisme vor muri când sunt fierte.
Agenți patogeni oportunisti
Intrarecompoziția microbiotei tractului gastric, bacilul de fân favorizează descompunerea polizaharidelor complexe (celuloză), descompune proteinele și contribuie la inhibarea microflorei patogene.
În rănile deschise de pe corpul uman, aceste bacterii secretă antibiotice și enzime care descompun țesutul mort. S-a dovedit deja că acești bacili au un efect negativ asupra organismelor patogene în timpul infecției chirurgicale (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).
Cu toate acestea, sunt patogeni condiționat, deoarece au astfel de abilități negative pentru oameni:
- Poate provoca o erupție alergică.
- Provoacă toxiinfecții alimentare atunci când mănânci alimente stricate.
- Poate provoca infecții oculare.
Băț de fân și omul
Din punctul de vedere al utilizării umane, bacteriile prezintă interes în contextul a două întrebări:
- Cum ne pot ajuta.
- Cum ne pot face rău.
Cooperarea umană cu bățul de fân a început cu mult timp în urmă. Astăzi, microbiologii au crescut multe tulpini ale acestui bacil cu calități bine definite. Acest microorganism este utilizat în producția de plante, creșterea animalelor, producția de medicamente, metode de gestionare a deșeurilor în cadrul economiei verzi.
Bacili în medicină
Caracteristicile biochimice fac posibilă utilizarea pe scară largă a acestui organism în producția de medicamente. Bacillus subtilis, conform caracteristicilor farmacologice, se referă la:
- Antidiareice.
- Imunomodulatoare.
Preparatele pe bază de bacil de fân („Sporobacterin”, „Bactisubtil”, „Biosporin”) sunt prescrise pentru disbacterioza intestinelor și tractului genital, în perioada postoperatorie cu complicații purulente.
Totuși, merită să ne amintim despre contraindicații, dintre care principala este hipersensibilitatea sau intoleranța la componentele medicamentului.
Acest microorganism este, de asemenea, utilizat pe scară largă în suplimentele alimentare.
Alte aplicații
În producția vegetală, cel mai comun preparat pe bază de bacil de fân este „Fitosporin”. Este eficient în lupta împotriva bolilor fungice și bacteriene ale plantelor cultivate. În același timp, fructele pot fi consumate chiar și în ziua în care sunt pulverizate cu medicament.
În creșterea animalelor, particularitatea bețișoarelor de fân este folosită pentru a fermenta celuloza, ceea ce contribuie la o mai bună absorbție a carbohidraților de către animale. În plus, medicamentele antibacteriene bazate pe acest stick sunt utilizate pe scară largă în creșterea animalelor, creșterea păsărilor de curte și piscicultură.
Proteazele și amilazele, enzimele bacilului de fân, sunt produse comercial și sunt utilizate în detergenți, preparate pentru bronzare și curățare.
Există tulpini individuale care au o specializare foarte îngustă. De exemplu, sunt folosite pentru a face natto japonez pe bază de soia.
Planuri de viitor
Dezvoltarea ingineriei genetice este, de asemenea, imposibilă fărăbacterii. Și bățul de fân nu este ultimul în lista de „modele” pentru crearea de organisme transgenice.
Am scris deja despre asistența în explorarea spațiului.
Astăzi, studiul distribuției bacilului de fân în natură se dezvoltă activ din punct de vedere al siguranței mediului. Există deja lucrări de evaluare a stării mediului pe baza corelării distribuției acestui microorganism unic în ecotop.
