Nem mindenki tudja megválaszolni, mi az a Bacillus subtilis. A legtöbbünk azonban nagyon jól ismeri ezt a lényt. Aki emelt valaha is frissen nyírt füvet, látott már fehéres bevonatot alatta. Ez a Bacillus subtilis baktérium. Ezt a természetben szokatlanul gyakori baktériumot eredetileg letört szénán termesztették. Ezért hívjuk szénabotnak.
Mikrobiológiai "modell"
A biológia különböző ágainak megvannak a maguk "modellszervezetei", amelyek a tanulmányok és kísérletek fő tárgyává válnak. Például a genetikában a Drosophila gyümölcslégy ilyen organizmussá vált, a protozoák mikrobiológiájában a csillós cipő, a bakteriológiában pedig a Bacillus subtilis.
Ennek a baktériumnak köszönhetően alaposan tanulmányozták a flagelláris baktériumok spóraképződésének folyamatát és a motoros motor működési mechanizmusát. A molekuláris biológusok az elsők között fejtették meg ennek a bacilusnak a genomját.
Ma a Bacillus subtilis súlytalanságban nő, és a populáció genomjára gyakorolt hatását vizsgálják. Az űrbiológiábankozmikus ultraibolya sugárzással, és fedezze fel, hogy képes-e túlélni a Mars körülményeihez közeli körülmények között.
Rövid leírás
A szénabotot először Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876) német biológus írta le 1835-ben. A bacilus jól termett szénakivonaton, ezért kapta a név első részét. Külsőleg ezek pálcika alakú baktériumok, ezért pálcikáknak nevezik őket.
Ezek meglehetősen nagy bacilusok (hosszúsága legfeljebb 0,008 mm, átmérője 0,0006 mm), amelyek még iskolai mikroszkópban is láthatók. A Bacillus subtilisben sok flagella található a sejtmembrán felszínén.
Ezek a mozgékony baktériumok aerobok (életfontosságú folyamataik biztosításához légköri oxigénre van szükségük). De egyes törzsek (mesterségesen termesztett genetikailag homogén csoportok) fakultatív anaerobokká válhatnak.
A szénabotok optimális hőmérséklete 25 és 30 Celsius-fok között van. De a spórák képződésének köszönhetően -5 és +150 fokon is túlélik.
Táplálkozás és elosztás
A természetben a Bacillus subtilis a talajban él, de vízben és porban is megtalálható. Ezek a mikroorganizmusok a beleink és az állatok gyomor-bél traktusának mikroflórájának részét képezik.
Ezek szaprofita baktériumok, szerves maradványokkal táplálkoznak. Fő energiaforrásuk a növényi (cellulóz és keményítő) és állati (glikogén) eredetű glükóz alapú poliszacharidok.
A szénabacilus anyagcseretermékei aminosavak, vitaminok, különféle enzimek, antibiotikumok. Az ember már régóta megtanulta felhasználni a baktériumok ezen tulajdonságait tevékenységében.
A biokémia jellemzői
A szénabotok legfontosabb tulajdonságai közé tartozik, hogy növelik a környezet savasságát és antibiotikumot termelnek.
Ezek a bacilusok az élesztőgombák, a szalmonella, az amőba Proteus és a vérhas, a strepto- és a staphylococcusok antagonistái.
Az életfolyamat során a szénabacilusok aminosavakat, antibiotikumokat, enzimeket és immunaktív anyagokat szintetizálnak. Ma ennek a bacilusnak a törzseit enzimek, antibiotikumok, biológiai termékek (szagfokozók, élelmiszer-adalékanyagok), rovarölő szerek előállítására használják.
Hogyan neveljünk telepet
A Petri-csészékben ezeknek a bacilusoknak a kolóniái úgy néznek ki, mint a ráncos palacsinta, fehér vagy rózsaszínes színű hullámos szélekkel, száraz és bársonyos szerkezettel.
Laboratóriumokban a szénabacilus törzseket hús-peptonlevesen vagy agaron, mesterséges táptalajon vagy növényi szervezet maradványait tartalmazó anyagon termesztik.
Otthon elég felforralni a közönséges szénát, és az infúziót 1-2 napra meleg helyre tenni. A vízinfúzió felületén kizárólag a szénabacilus baktériumaiból filmréteg jelenik meg. Az összes többi mikroorganizmus elpusztul főzés közben.
Opportunista kórokozók
Belépésa gyomortraktus mikrobiótájának összetétele, a szénabacilus elősegíti a komplex poliszacharidok (cellulóz) lebomlását, lebontja a fehérjéket, és hozzájárul a kórokozó mikroflóra gátlásához.
Az emberi test nyílt sebeiben ezek a baktériumok antibiotikumokat és enzimeket választanak ki, amelyek lebontják az elh alt szöveteket. Már bebizonyosodott, hogy ezek a bacilusok a műtéti fertőzések során negatív hatással vannak a kórokozó szervezetekre (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).
Azonban feltételesen patogének, mert olyan negatív képességekkel rendelkeznek az emberek számára:
- allergiás kiütést okozhat.
- Ételmérgezést okozhat, ha romlott ételt eszik.
- Szemfertőzést okozhat.
Szénabot és ember
Az emberi felhasználás szempontjából a baktériumok két kérdéssel összefüggésben érdekesek:
- Hogyan tudnak nekünk segíteni?
- Hogyan árthatnak nekünk.
Az emberi együttműködés a szénabottal már régen elkezdődött. Ma a mikrobiológusok ennek a bacilusnak számos, jól meghatározott tulajdonságokkal rendelkező törzsét termesztették. Ezt a mikroorganizmust a zöldgazdaság keretein belül a növénytermesztésben, állattenyésztésben, gyógyszergyártásban, hulladékgazdálkodási módszerekben alkalmazzák.
Bacilusok az orvostudományban
A biokémiai jellemzők lehetővé teszik ennek a szervezetnek a széles körben történő felhasználását gyógyszerek előállításában. A Bacillus subtilis a farmakológiai jellemzők szerint a következőkre vonatkozik:
- Hasmenés elleni szerek.
- Immunmodulátorok.
A szénabacillus alapú készítményeket ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") a belek és a nemi szervek diszbakteriózisára írják fel, gennyes szövődményekkel járó posztoperatív időszakban.
Azonban érdemes megjegyezni az ellenjavallatokat, amelyek közül a fő a gyógyszer összetevőivel szembeni túlérzékenység vagy intolerancia.
Ezt a mikroorganizmust széles körben használják étrend-kiegészítőkben is.
Egyéb alkalmazások
A növénytermesztésben a legelterjedtebb szénabacilus alapú készítmény a „Fitosporin”. Hatékony a kultúrnövények gombás és bakteriális betegségei elleni küzdelemben. Ugyanakkor a gyümölcsök még azon a napon is fogyaszthatók, amikor a gyógyszerrel permetezték őket.
Az állattenyésztésben a szénarudak sajátosságait cellulóz fermentálására használják, ami hozzájárul az állatok jobb szénhidrátfelvételéhez. Ezenkívül az ezen a pálcán alapuló antibakteriális gyógyszereket széles körben használják az állattenyésztésben, a baromfitenyésztésben és a h altenyésztésben.
A proteázokat és amilázokat, a szénabacilus enzimjeit kereskedelemben állítják elő, és mosó-, cserző- és tisztítószerekben használják.
Vannak olyan egyedi törzsek, amelyeknek nagyon szűk szakterületük van. Például japán szójabab alapú natto készítésére használják.
Jövőbeli tervek
A géntechnológia fejlesztése is lehetetlen anélkülbaktériumok. És a szénabot sem az utolsó a transzgenikus szervezetek létrehozására szolgáló „modellek” listáján.
Az űrkutatásban nyújtott segítségről már írtunk.
Ma a szénabacilusok természetben való elterjedésének vizsgálata aktívan fejlődik környezetbiztonsági szempontból. Már dolgoznak a környezet állapotának felmérésére az egyedülálló mikroorganizmus ökotópban való eloszlásának összefüggése alapján.
