Bacillus subtilis (Bacillus subtilis, hay bacillus): propriedades bioquímicas, cultivo e aplicação

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Bacillus subtilis (Bacillus subtilis, hay bacillus): propriedades bioquímicas, cultivo e aplicação
Bacillus subtilis (Bacillus subtilis, hay bacillus): propriedades bioquímicas, cultivo e aplicação
Anonim

Nem todos podem responder o que é Bacillus subtilis. No entanto, a maioria de nós está muito familiarizada com essa criatura. Qualquer um que já levantou grama recém-cortada viu uma camada esbranquiçada sob ela. Esta é a bactéria Bacillus subtilis. Esta bactéria, incomumente comum na natureza, foi originalmente cultivada em feno quebrado. É por isso que chamamos de pau de feno.

"modelo" microbiológico

Diferentes ramos da biologia têm seus próprios organismos "modelos", que se tornam o principal objeto de estudo e experimentos. Por exemplo, em genética, a mosca da fruta Drosophila tornou-se um organismo assim, em microbiologia de protozoários - o sapato ciliado e em bacteriologia - Bacillus subtilis.

Graças a esta bactéria, o processo de formação de esporos e o mecanismo de funcionamento do motor motor das bactérias flagelares foram minuciosamente estudados. Os biólogos moleculares foram os primeiros a decifrar o genoma desse bacilo.

Hoje, Bacillus subtilis é cultivado na ausência de peso e seu efeito sobre o genoma da população está sendo estudado. Na biologia espacialirradiado com ultravioleta cósmico e explorar sua capacidade de sobreviver em condições próximas às de Marte.

bactéria em forma de bastonete
bactéria em forma de bastonete

Descrição curta

O pau de feno foi descrito pela primeira vez em 1835 pelo biólogo alemão Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876). O bacilo cresceu bem no extrato de feno, razão pela qual recebeu a primeira parte do nome. Externamente, estas são bactérias em forma de bastonete, por isso são chamadas de bastonetes.

Estes são bacilos bastante grandes (comprimento de até 0,008 mm, diâmetro de 0,0006 mm), que podem ser vistos mesmo em um microscópio escolar. Bacillus subtilis tem muitos flagelos na superfície da membrana celular.

Essas bactérias móveis são aeróbicas (elas precisam de oxigênio atmosférico para garantir seus processos vitais). Mas algumas cepas (grupos geneticamente homogêneos cultivados artificialmente) podem se tornar anaeróbios facultativos.

A temperatura ideal para os palitos de feno é entre 25 e 30 graus Celsius. Mas eles sobreviverão a -5 e a +150 graus, graças à formação de esporos.

Bacillus subtilis
Bacillus subtilis

Nutrição e distribuição

Na natureza, o Bacillus subtilis vive no solo, mas é encontrado na água e na poeira. Esses microrganismos fazem parte da microflora do nosso intestino e do trato gastrointestinal dos animais.

São bactérias saprófitas, alimentam-se de resíduos orgânicos. A principal fonte de energia para eles são os polissacarídeos à base de glicose de origem vegetal (celulose e amido) e animal (glicogênio).

Os produtos metabólicos do bacilo do feno são aminoácidos, vitaminas, várias enzimas, antibióticos. O homem há muito aprendeu a usar essas características das bactérias em suas atividades.

Bacillus subtilis no solo
Bacillus subtilis no solo

Características da bioquímica

As propriedades mais importantes dos palitos de feno incluem sua capacidade de aumentar a acidez do ambiente e produzir antibióticos.

Esses bacilos são antagonistas de fungos de levedura, salmonela, ameba Proteus e disenteria, estreptococos e estafilococos.

No processo da vida, os bacilos do feno sintetizam aminoácidos, antibióticos, enzimas e substâncias imunoativas. Hoje, cepas desse bacilo são utilizadas na produção de enzimas, antibióticos, produtos biológicos (intensificadores de odor, aditivos alimentares), inseticidas.

Bacillus subtilis em uma placa de Petri
Bacillus subtilis em uma placa de Petri

Como cultivar uma colônia

Em placas de Petri, as colônias desses bacilos parecem panquecas enrugadas com bordas onduladas de cor branca ou rosada, estrutura seca e aveludada.

Em laboratórios, as cepas de bacilo do feno são cultivadas em caldo de carne-peptona ou ágar, meios artificiais ou em uma substância com restos de um organismo vegetal.

Em casa, basta ferver o feno comum e colocar a infusão em um local quente por 1-2 dias. Na superfície da infusão de água, aparecerá um filme exclusivamente da bactéria do bacilo do feno. Todos os outros microorganismos morrerão quando fervidos.

A estrutura da vara de feno
A estrutura da vara de feno

Patógenos oportunistas

Entrandona composição da microbiota do trato gástrico, o bacilo do feno promove a decomposição de polissacarídeos complexos (celulose), degrada proteínas e contribui para a inibição da microflora patogênica.

Em feridas abertas no corpo humano, essas bactérias secretam antibióticos e enzimas que destroem o tecido morto. Já foi comprovado que esses bacilos têm efeito negativo sobre os organismos patogênicos durante a infecção cirúrgica (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).

No entanto, eles são condicionalmente patogênicos, porque têm habilidades negativas para as pessoas:

  • Pode causar uma erupção alérgica.
  • Causa intoxicação alimentar ao comer comida estragada.
  • Pode causar infecções oculares.

Pau de feno e homem

Do ponto de vista do uso humano, as bactérias são de interesse no contexto de duas questões:

  • Como eles podem nos ajudar.
  • Como eles podem nos prejudicar.

A cooperação humana com a vara de feno começou há muito tempo. Hoje, os microbiologistas cultivaram muitas cepas desse bacilo com qualidades bem definidas. Este microrganismo é utilizado na produção agrícola, pecuária, produção de medicamentos, métodos de gestão de resíduos no âmbito da economia verde.

Preparações de Bacillus subtilis
Preparações de Bacillus subtilis

Bacilos na medicina

As características bioquímicas possibilitam a ampla utilização desse organismo na produção de medicamentos. Bacillus subtilis, de acordo com as características farmacológicas, refere-se a:

  • Antidiarreicos.
  • Imunomoduladores.

Preparações à base de bacilo do feno ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") são prescritas para disbacteriose do intestino e trato genital, no pós-operatório com complicações purulentas.

No entanto, vale lembrar sobre as contraindicações, sendo a principal a hipersensibilidade ou intolerância aos componentes do medicamento.

Este microrganismo também é amplamente utilizado em suplementos alimentares.

Outras aplicações

Na produção agrícola, a preparação mais comum à base de bacilo do feno é a "Fitosporina". É eficaz no combate a doenças fúngicas e bacterianas de plantas cultivadas. Ao mesmo tempo, as frutas podem ser consumidas mesmo no dia em que são pulverizadas com o medicamento.

Na pecuária, a peculiaridade dos palitos de feno é utilizada para fermentar a celulose, o que contribui para uma melhor absorção de carboidratos pelos animais. Além disso, os medicamentos antibacterianos baseados neste bastão são amplamente utilizados na criação de animais, avicultura e piscicultura.

Proteases e amilases, enzimas do bacilo do feno, são produzidas comercialmente e são usadas em detergentes, curtumes e preparações de limpeza.

Bacilo subtilis Bacilo subtilis
Bacilo subtilis Bacilo subtilis

Existem cepas individuais que possuem uma especialização muito estreita. Por exemplo, eles são usados para fazer natto japonês à base de soja.

Planos Futuros

O desenvolvimento da engenharia genética também é impossível sembactérias. E o pau de feno não é o último da lista de "modelos" para a criação de organismos transgênicos.

Já escrevemos sobre assistência na exploração espacial.

Hoje, o estudo da distribuição do bacilo do feno na natureza está se desenvolvendo ativamente do ponto de vista da segurança ambiental. Já existem trabalhos para avaliar o estado do meio ambiente com base na correlação da distribuição desse microrganismo único no ecótopo.

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