Non tutti sanno cosa sia Bacillus subtilis. Tuttavia, la maggior parte di noi conosce molto bene questa creatura. Chiunque abbia mai sollevato erba appena tagliata ha visto una patina biancastra sotto di essa. Questo è il batterio Bacillus subtilis. Questo batterio, insolitamente comune in natura, era originariamente coltivato su fieno spezzato. Ecco perché lo chiamiamo bastone da fieno.
Modello microbiologico
Diversi rami della biologia hanno i propri organismi "modello", che diventano il principale oggetto di studio ed esperimenti. Ad esempio, in genetica, il moscerino della frutta della Drosophila è diventato un tale organismo, in microbiologia dei protozoi - la scarpa ciliata e in batteriologia - Bacillus subtilis.
Grazie a questo batterio, il processo di formazione delle spore e il meccanismo di funzionamento del motore motore dei batteri flagellari sono stati studiati a fondo. I biologi molecolari furono tra i primi a decifrare il genoma di questo bacillo.
Oggi il Bacillus subtilis viene coltivato in assenza di gravità e si studia il suo effetto sul genoma della popolazione. Nella biologia spazialeirradiato con l'ultravioletto cosmico ed esplora la sua capacità di sopravvivere in condizioni simili a quelle di Marte.
Breve descrizione
Il bastone di fieno fu descritto per la prima volta nel 1835 dal biologo tedesco Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876). Il bacillo cresceva bene sull'estratto di fieno, motivo per cui ha ricevuto la prima parte del nome. Esternamente, questi sono batteri a forma di bastoncello, quindi sono chiamati bastoncelli.
Si tratta di bacilli piuttosto grandi (lunghezza fino a 0,008 mm, diametro 0,0006 mm), che possono essere visti anche in un microscopio scolastico. Bacillus subtilis ha molti flagelli sulla superficie della membrana cellulare.
Questi batteri mobili sono aerobi (hanno bisogno di ossigeno atmosferico per garantire i loro processi vitali). Ma alcuni ceppi (gruppi geneticamente omogenei coltivati artificialmente) possono diventare anaerobi facoltativi.
La temperatura ottimale per i bastoncini di fieno è compresa tra 25 e 30 gradi Celsius. Ma sopravviveranno a -5 e a +150 gradi, grazie alla formazione di spore.
Nutrizione e distribuzione
In natura, il Bacillus subtilis vive nel suolo, ma si trova nell'acqua e nella polvere. Questi microrganismi fanno parte della microflora del nostro intestino e del tratto gastrointestinale degli animali.
Questi sono batteri saprofiti, si nutrono di residui organici. La principale fonte di energia per loro sono i polisaccaridi a base di glucosio di origine vegetale (cellulosa e amido) e animale (glicogeno).
I prodotti metabolici del bacillo del fieno sono aminoacidi, vitamine, vari enzimi, antibiotici. L'uomo ha imparato da tempo a usare queste caratteristiche dei batteri nelle sue attività.
Caratteristiche della biochimica
Le proprietà più importanti dei bastoncini di fieno includono la loro capacità di aumentare l'acidità dell'ambiente e di produrre antibiotici.
Questi bacilli sono antagonisti di funghi lieviti, salmonella, ameba Proteus e dissenteria, streptococchi e stafilococchi.
Nel processo della vita, i bacilli di fieno sintetizzano aminoacidi, antibiotici, enzimi e sostanze immunoattive. Oggi ceppi di questo bacillo vengono utilizzati nella produzione di enzimi, antibiotici, prodotti biologici (es altatori di odori, additivi alimentari), insetticidi.
Come far crescere una colonia
Nelle piastre Petri, le colonie di questi bacilli sembrano frittelle rugose con bordi ondulati di colore bianco o rosato, struttura secca e vellutata.
Nei laboratori, i ceppi di bacilli di fieno vengono coltivati su brodo di carne-peptone o agar, su terreni artificiali o su una sostanza con i resti di un organismo vegetale.
A casa, è sufficiente far bollire il fieno normale e mettere l'infuso in un luogo caldo per 1-2 giorni. Sulla superficie dell'infusione d'acqua apparirà una pellicola esclusivamente dai batteri del bacillo del fieno. Tutti gli altri microrganismi moriranno una volta bolliti.
Patogeni opportunistici
Entrola composizione del microbiota del tratto gastrico, il bacillo di fieno favorisce la decomposizione dei polisaccaridi complessi (cellulosa), scompone le proteine e contribuisce all'inibizione della microflora patogena.
Nelle ferite aperte del corpo umano, questi batteri secernono antibiotici ed enzimi che distruggono i tessuti morti. È già stato dimostrato che questi bacilli hanno un effetto negativo sugli organismi patogeni durante l'infezione chirurgica (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).
Tuttavia, sono condizionatamente patogeni, perché hanno tali capacità negative per le persone:
- Può causare un'eruzione allergica.
- Causa intossicazione alimentare quando si mangia cibo avariato.
- Può causare infezioni agli occhi.
Bastone di fieno e uomo
Dal punto di vista dell'uso umano, i batteri sono interessanti nel contesto di due domande:
- Come possono aiutarci.
- Come possono farci del male.
La cooperazione umana con il bastone di fieno è iniziata molto tempo fa. Oggi i microbiologi hanno coltivato molti ceppi di questo bacillo con qualità ben definite. Questo microrganismo è utilizzato nella produzione agricola, nella zootecnia, nella produzione di medicinali, nei metodi di gestione dei rifiuti nel quadro dell'economia verde.
Bacilli in medicina
Le caratteristiche biochimiche consentono di utilizzare ampiamente questo organismo nella produzione di medicinali. Bacillus subtilis, secondo le caratteristiche farmacologiche, si riferisce a:
- Antidiarrea.
- Immunomodulatori.
I preparati a base di bacillo di fieno ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") sono prescritti per la disbatteriosi dell'intestino e del tratto genitale, nel periodo postoperatorio con complicanze purulente.
Tuttavia, vale la pena ricordare le controindicazioni, la principale delle quali è l'ipersensibilità o l'intolleranza ai componenti del farmaco.
Questo microrganismo è anche ampiamente utilizzato negli integratori alimentari.
Altre applicazioni
Nella produzione vegetale, la preparazione più comune a base di bacillo di fieno è la "Fitosporina". È efficace nella lotta contro le malattie fungine e batteriche delle piante coltivate. Allo stesso tempo, i frutti possono essere mangiati anche il giorno in cui vengono spruzzati con il farmaco.
In zootecnia, la particolarità dei bastoncini di fieno viene utilizzata per fermentare la cellulosa, che contribuisce a un migliore assorbimento dei carboidrati da parte degli animali. Inoltre, i farmaci antibatterici a base di questo bastoncino sono ampiamente utilizzati nell'allevamento di animali, nell'allevamento di pollame e nell'allevamento ittico.
Le proteasi e le amilasi, gli enzimi del bacillo del fieno, sono prodotte commercialmente e sono utilizzate in detersivi, abbronzanti e preparati per la pulizia.
Ci sono ceppi individuali che hanno una specializzazione molto ristretta. Ad esempio, sono usati per fare il natto giapponese a base di soia.
Piani futuri
Lo sviluppo dell'ingegneria genetica è impossibile anche senzabatteri. E il bastone di fieno non è l'ultimo nell'elenco dei "modelli" per la creazione di organismi transgenici.
Abbiamo già scritto dell'assistenza nell'esplorazione spaziale.
Oggi lo studio della distribuzione del bacillo del fieno in natura si sta sviluppando attivamente dal punto di vista della sicurezza ambientale. Esistono già lavori per valutare lo stato dell'ambiente in base alla correlazione della distribuzione di questo microrganismo unico nell'ecotopo.
