Ne visi gali atsakyti, kas yra Bacillus subtilis. Tačiau dauguma iš mūsų yra gerai susipažinę su šia būtybe. Kiekvienas, kuris kada nors pakėlė ką tik nupjautą žolę, matė po ja balkšvą dangą. Tai bakterijos Bacillus subtilis. Ši gamtoje neįprastai paplitusi bakterija iš pradžių buvo auginama ant nulaužto šieno. Štai kodėl mes tai vadiname šieno lazdele.
Mikrobiologinis „modelis“
Įvairios biologijos šakos turi savo „modelinius“organizmus, kurie tampa pagrindiniu tyrimo ir eksperimentų objektu. Pavyzdžiui, genetikoje tokiu organizmu tapo vaisinė muselė Drosophila, pirmuonių mikrobiologijoje - blakstienas, o bakteriologijoje - Bacillus subtilis.
Šios bakterijos dėka buvo nuodugniai ištirtas sporų susidarymo procesas ir žiedinių bakterijų motorinio variklio veikimo mechanizmas. Molekuliniai biologai buvo vieni pirmųjų, kurie iššifravo šios bacilos genomą.
Šiandien Bacillus subtilis auginamas nesvarumo sąlygomis ir tiriamas jo poveikis populiacijos genomui. Kosmoso biologijojeapšvitintas kosminiu ultravioletiniu spinduliu ir ištirti jo gebėjimą išgyventi sąlygomis, panašiomis į Marse.
Trumpas aprašymas
Šieno lazdelę 1835 m. pirmą kartą aprašė vokiečių biologas Christianas Gottfriedas Ehrenbergas (1795–1876). Bacila gerai augo ant šieno ekstrakto, todėl gavo pirmąją pavadinimo dalį. Išoriškai tai yra lazdelės formos bakterijos, todėl jos vadinamos lazdelėmis.
Tai gana didelės bacilos (ilgis iki 0,008 mm, skersmuo 0,0006 mm), kurias galima pamatyti net mokykliniame mikroskopu. Bacillus subtilis ląstelės membranos paviršiuje turi daug žvynelių.
Šios mobiliosios bakterijos yra aerobinės (joms reikia atmosferos deguonies, kad užtikrintų gyvybinius procesus). Tačiau kai kurios padermės (dirbtinai išaugintos genetiškai vienalytės grupės) gali tapti fakultatyviniais anaerobais.
Optiminė šieno lazdelių temperatūra yra 25–30 laipsnių Celsijaus. Bet jie išgyvens esant -5 ir +150 laipsnių, nes susidaro sporos.
Mityba ir pasiskirstymas
Gamtoje Bacillus subtilis gyvena dirvožemyje, bet yra vandenyje ir dulkėse. Šie mikroorganizmai yra mūsų žarnyno ir gyvūnų virškinimo trakto mikrofloros dalis.
Tai saprofitinės bakterijos, minta organinėmis liekanomis. Pagrindinis energijos š altinis jiems yra polisacharidai, kurių pagrindą sudaro augalinė (celiuliozė ir krakmolas) ir gyvūninė (glikogenas) gliukozė.
Šieno bacilų apykaitos produktai yra aminorūgštys, vitaminai, įvairūs fermentai, antibiotikai. Žmogus jau seniai išmoko panaudoti šias bakterijų savybes savo veikloje.
Biochemijos ypatybės
Svarbiausios šieno lazdelių savybės yra jų gebėjimas padidinti aplinkos rūgštingumą ir gaminti antibiotikus.
Šios bacilos yra mielių grybelių, salmonelių, amebos Proteus ir dizenterijos, strepto ir stafilokokų antagonistai.
Gyvenimo procese šieno bacilos sintetina aminorūgštis, antibiotikus, fermentus ir imunoaktyvias medžiagas. Šiandien šios bacilos padermės naudojamos fermentų, antibiotikų, biologinių produktų (kvapo stiprinimo priemonių, maisto priedų), insekticidų gamyboje.
Kaip užauginti koloniją
Petri lėkštelėse šių bacilų kolonijos atrodo kaip susiraukšlėję blynai banguotais b altos arba rausvos spalvos krašteliais, sausa ir aksomine struktūra.
Laboratorijose šieno bacilų štamai auginami ant mėsos-peptono sultinio arba agaro, dirbtinės terpės arba ant medžiagos su augalo organizmo liekanomis.
Namuose užtenka išvirti paprastą šieną ir užpilą pastatyti šiltoje vietoje 1-2 dienoms. Vandens užpilo paviršiuje atsiras plėvelė išskirtinai nuo šieno bacilos bakterijų. Visi kiti mikroorganizmai mirs verdant.
Oportunistiniai patogenai
ĮėjimasSkrandžio trakto mikrobiotos sudėtis, šieno bacila skatina kompleksinių polisacharidų (celiuliozės) skaidymą, skaido b altymus ir prisideda prie patogeninės mikrofloros slopinimo.
Atvirose žmogaus kūno žaizdose šios bakterijos išskiria antibiotikus ir fermentus, kurie ardo negyvus audinius. Jau buvo įrodyta, kad šios bacilos neigiamai veikia patogeninius organizmus chirurginės infekcijos metu (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).
Tačiau jie sąlyginai patogeniški, nes turi tokius neigiamus žmonių gebėjimus:
- Gali sukelti alerginį bėrimą.
- Valgydami sugedusį maistą galite apsinuodyti maistu.
- Gali sukelti akių infekcijas.
Šieno lazda ir vyras
Žmonių naudojimo požiūriu, bakterijos domina dviem klausimais:
- Kaip jie gali mums padėti.
- Kaip jie gali mums pakenkti.
Žmonių bendradarbiavimas su šieno lazdele prasidėjo seniai. Šiandien mikrobiologai išaugino daugybę šios bacilos atmainų, turinčių aiškiai apibrėžtas savybes. Šis mikroorganizmas naudojamas augalininkystėje, gyvulininkystėje, vaistų gamyboje, atliekų tvarkymo metoduose žaliosios ekonomikos rėmuose.
Bacilos medicinoje
Biocheminės savybės leidžia plačiai naudoti šį organizmą vaistų gamyboje. Bacillus subtilis pagal farmakologines savybes reiškia:
- Antidiarrheals.
- Imunomoduliatoriai.
Preparatai šieno bacilų pagrindu („Sporobacterin“, „Bactisubtil“, „Biosporin“) skiriami sergant žarnyno ir lytinių takų disbakterioze, pooperaciniu laikotarpiu su pūlingomis komplikacijomis.
Tačiau verta prisiminti apie kontraindikacijas, kurių pagrindinė yra padidėjęs jautrumas arba netoleravimas vaisto sudedamosioms dalims.
Šis mikroorganizmas taip pat plačiai naudojamas maisto papilduose.
Kitos programos
Augalininkystėje labiausiai paplitęs preparatas šieno bacilų pagrindu yra „Fitosporinas“. Jis veiksmingas kovojant su grybelinėmis ir bakterinėmis kultūrinių augalų ligomis. Tuo pačiu metu vaisius galima valgyti net tą dieną, kai jie purškiami vaistu.
Gyvulininkystėje šieno lazdelių ypatumai naudojami celiuliozei fermentuoti, o tai padeda gyvūnams geriau pasisavinti angliavandenius. Be to, šios lazdelės pagrindu pagaminti antibakteriniai vaistai plačiai naudojami gyvulininkystėje, paukštininkystėje ir žuvininkystėje.
Proteazės ir amilazės, šieno bacilų fermentai, gaminami komerciniais tikslais ir naudojami plovikliuose, rauginimo ir valymo preparatuose.
Yra atskirų padermių, kurių specializacija labai siaura. Pavyzdžiui, jie naudojami japoniškų sojų pupelių natto gamybai.
Ateities planai
Genų inžinerijos plėtra taip pat neįmanoma be josbakterijos. Ir šieno lazda nėra paskutinė transgeninių organizmų kūrimo „modelių“sąraše.
Jau rašėme apie pagalbą kosmoso tyrinėjimams.
Šiandien šieno bacilų paplitimo gamtoje tyrimai aplinkos saugos požiūriu aktyviai plėtojami. Jau yra darbų aplinkos būklei įvertinti, remiantis šio unikalaus mikroorganizmo pasiskirstymo ekotope koreliacija.
