Не всеки може да отговори какво е Bacillus subtilis. Въпреки това, повечето от нас са много запознати с това същество. Всеки, който някога е вдигал прясно окосена трева, е виждал белезникаво покритие под нея. Това е бактерията Bacillus subtilis. Тази бактерия, необичайно разпространена в природата, първоначално е отглеждана върху натрошено сено. Ето защо го наричаме пръчка за сено.
Микробиологичен "модел"
Различните клонове на биологията имат свои собствени "моделни" организми, които се превръщат в основен обект на изследване и експерименти. Например в генетиката плодовата муха Drosophila се е превърнала в такъв организъм, в микробиологията на протозоите - ресничеста обувка, а в бактериологията - Bacillus subtilis.
Благодарение на тази бактерия процесът на образуване на спори и механизмът на работа на моторния двигател на флагеларните бактерии са задълбочено проучени. Молекулярните биолози бяха сред първите, които разшифроват генома на този бацил.
Днес Bacillus subtilis се отглежда в безтегловност и се проучва ефектът му върху генома на популацията. В космическата биологияоблъчен с космически ултравиолетови лъчи и изследвайте способността му да оцелява в условия, близки до тези на Марс.
Кратко описание
Пръчката за сено е описана за първи път през 1835 г. от немския биолог Кристиан Готфрид Еренберг (1795-1876). Бацилът се развива добре на екстракт от сено, поради което получава първата част от името. Външно това са пръчковидни бактерии, така че се наричат пръчки.
Това са доста големи бацили (дължина до 0,008 mm, диаметър 0,0006 mm), които могат да се видят дори в училищен микроскоп. Bacillus subtilis има много флагели на повърхността на клетъчната мембрана.
Тези мобилни бактерии са аероби (те се нуждаят от атмосферен кислород, за да осигурят жизнените си процеси). Но някои щамове (изкуствено отгледани генетично хомогенни групи) могат да станат факултативни анаероби.
Оптималната температура за пръчки сено е между 25 и 30 градуса по Целзий. Но те ще оцелеят при -5 и при +150 градуса, благодарение на образуването на спори.
Хранене и разпределение
В природата Bacillus subtilis живее в почвата, но се намира във вода и прах. Тези микроорганизми са част от микрофлората на нашите черва и стомашно-чревния тракт на животните.
Това са сапрофитни бактерии, хранят се с органични остатъци. Основният източник на енергия за тях са полизахаридите на основата на глюкоза от растителен (целулоза и нишесте) и животински (гликоген) произход.
Метаболитните продукти на сенния бацил са аминокиселини, витамини, различни ензими, антибиотици. Човекът отдавна се е научил да използва тези характеристики на бактериите в своите дейности.
Характеристики на биохимията
Най-важните свойства на пръчките сено включват способността им да повишават киселинността на околната среда и да произвеждат антибиотици.
Тези бацили са антагонисти на дрожди, салмонела, амеба Протей и дизентерия, стрепто- и стафилококи.
В процеса на живот сенните бацили синтезират аминокиселини, антибиотици, ензими и имуноактивни вещества. Днес щамовете на този бацил се използват в производството на ензими, антибиотици, биологични продукти (подобрители на миризмата, хранителни добавки), инсектициди.
Как да отгледаме колония
В петриевите чинийки колониите от тези бацили изглеждат като набръчкани палачинки с вълнообразни ръбове с бял или розов цвят, суха и кадифена структура.
В лаборатории щамовете от сенен бацил се отглеждат на месно-пептонен бульон или агар, изкуствена среда или върху вещество с остатъци от растителен организъм.
У дома е достатъчно да сварите обикновеното сено и да поставите запарката на топло място за 1-2 дни. На повърхността на водната инфузия ще се появи филм изключително от бактериите на сенния бацил. Всички останали микроорганизми ще умрат при варене.
Опортюнистични патогени
ВлизанеВ състава на микробиотата на стомашния тракт, сенният бацил насърчава разграждането на сложни полизахариди (целулоза), разгражда протеините и допринася за инхибирането на патогенната микрофлора.
В отворени рани по човешкото тяло тези бактерии отделят антибиотици и ензими, които разграждат мъртвата тъкан. Вече е доказано, че тези бацили имат отрицателен ефект върху патогенните организми по време на хирургична инфекция (салмонела, стафилококи, стрептококи).
Те обаче са условно патогенни, защото имат такива негативни способности за хората:
- Може да причини алергичен обрив.
- Предизвиква хранително отравяне при консумация на развалена храна.
- Може да причини очни инфекции.
Пръчка за сено и човек
От гледна точка на човешката употреба, бактериите представляват интерес в контекста на два въпроса:
- Как могат да ни помогнат.
- Как могат да ни навредят.
Човешкото сътрудничество с пръчка за сено започна много отдавна. Днес микробиолозите са отгледали много щамове на този бацил с добре дефинирани качества. Този микроорганизъм се използва в растениевъдството, животновъдството, производството на лекарства, методи за управление на отпадъците в рамките на зелената икономика.
Бацили в медицината
Биохимичните характеристики позволяват широкото използване на този организъм в производството на лекарства. Bacillus subtilis, според фармакологичните характеристики, се отнася до:
- Противодиарии.
- Имуномодулатори.
Препарати на базата на сенен бацил ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") се предписват при дисбактериоза на червата и гениталния тракт, в следоперативния период с гнойни усложнения.
Въпреки това си струва да си припомним за противопоказанията, основното от които е свръхчувствителност или непоносимост към компонентите на лекарството.
Този микроорганизъм също се използва широко в хранителните добавки.
Други приложения
В растениевъдството най-разпространеният препарат на базата на сенен бацил е "Фитоспорин". Той е ефективен в борбата срещу гъбични и бактериални заболявания на културните растения. В същото време плодовете могат да се консумират дори в деня, в който са напръскани с лекарството.
В животновъдството особеността на пръчките сено се използва за ферментация на целулоза, която допринася за по-доброто усвояване на въглехидратите от животните. В допълнение, антибактериалните лекарства на основата на тази пръчка се използват широко в животновъдството, птицевъдството и рибовъдството.
Протеазите и амилазите, ензимите на сенния бацил, се произвеждат в търговската мрежа и се използват в детергенти, препарати за тен и почистващи препарати.
Има отделни щамове, които имат много тясна специализация. Например, те се използват за приготвяне на японски нато на базата на соя.
Бъдещи планове
Развитието на генното инженерство също е невъзможно безбактерии. И пръчката сено не е последната в списъка с "модели" за създаване на трансгенни организми.
Вече сме писали за помощ при изследване на космоса.
Днес изследването на разпространението на сенния бацил в природата се развива активно от гледна точка на екологичната безопасност. Вече има работи за оценка на състоянието на околната среда въз основа на корелацията на разпространението на този уникален микроорганизъм в екотопа.
