Tidak semua orang boleh menjawab apa itu Bacillus subtilis. Walau bagaimanapun, kebanyakan kita sangat mengenali makhluk ini. Sesiapa yang pernah mengangkat rumput yang baru dipotong telah melihat salutan keputihan di bawahnya. Ini adalah bakteria Bacillus subtilis. Bakteria ini, yang bersifat luar biasa biasa, pada asalnya ditanam pada jerami yang patah. Itulah sebabnya kami memanggilnya kayu jerami.
Mikrobiologi "model"
Cabang biologi yang berbeza mempunyai organisma "model" mereka sendiri, yang menjadi objek utama kajian dan eksperimen. Contohnya, dalam genetik, lalat buah Drosophila telah menjadi organisma sedemikian, dalam mikrobiologi protozoa - kasut ciliate, dan dalam bakteriologi - Bacillus subtilis.
Terima kasih kepada bakteria ini, proses pembentukan spora dan mekanisme operasi motor motor bakteria flagellar telah dikaji dengan teliti. Ahli biologi molekul adalah antara yang pertama menguraikan genom bacillus ini.
Hari ini, Bacillus subtilis ditanam dalam keadaan tanpa berat dan kesannya terhadap genom populasi sedang dikaji. Dalam biologi angkasadisinari dengan ultraungu kosmik dan meneroka keupayaannya untuk bertahan dalam keadaan yang hampir dengan keadaan di Marikh.
Penerangan ringkas
Tongkat jerami pertama kali diterangkan pada tahun 1835 oleh ahli biologi Jerman Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876). Bacillus tumbuh dengan baik pada ekstrak jerami, itulah sebabnya ia menerima bahagian pertama nama. Secara luaran, ini adalah bakteria berbentuk batang, jadi ia dipanggil rod.
Ini adalah basil yang agak besar (panjang sehingga 0.008 mm, diameter 0.0006 mm), yang boleh dilihat walaupun dalam mikroskop sekolah. Bacillus subtilis mempunyai banyak flagela pada permukaan membran sel.
Bakteria mudah alih ini adalah aerobes (mereka memerlukan oksigen atmosfera untuk memastikan proses pentingnya). Tetapi sesetengah strain (kumpulan homogen genetik yang ditanam secara buatan) boleh menjadi anaerobes fakultatif.
Suhu optimum untuk batang jerami ialah antara 25 dan 30 darjah Celsius. Tetapi mereka akan bertahan pada -5 dan pada +150 darjah, berkat pembentukan spora.
Pemakanan dan pengedaran
Di alam semula jadi, Bacillus subtilis hidup di dalam tanah, tetapi terdapat dalam air dan debu. Mikroorganisma ini adalah sebahagian daripada mikroflora usus kita dan saluran gastrousus haiwan.
Ini adalah bakteria saprofit, ia memakan sisa organik. Sumber tenaga utama bagi mereka ialah polisakarida berasaskan glukosa daripada sayuran (selulosa dan kanji) dan haiwan (glikogen).
Produk metabolik bacillus hay ialah asid amino, vitamin, pelbagai enzim, antibiotik. Manusia telah lama belajar menggunakan ciri bakteria ini dalam aktivitinya.
Ciri biokimia
Sifat paling penting batang jerami termasuk keupayaannya untuk meningkatkan keasidan persekitaran dan menghasilkan antibiotik.
Bacilli ini adalah antagonis untuk kulat yis, salmonella, amoeba Proteus dan disentri, strepto- dan staphylococci.
Dalam proses kehidupan, basil jerami mensintesis asid amino, antibiotik, enzim dan bahan imunoaktif. Hari ini, strain bacillus ini digunakan dalam penghasilan enzim, antibiotik, produk biologi (penambah bau, bahan tambahan makanan), racun serangga.
Cara mengembangkan koloni
Dalam hidangan Petri, koloni basil ini kelihatan seperti lempeng berkedut dengan tepi beralun berwarna putih atau merah jambu, struktur kering dan baldu.
Di makmal, strain bacillus jerami ditanam pada sup atau agar-agar pepton daging, media tiruan atau pada bahan dengan sisa organisma tumbuhan.
Di rumah, cukup untuk merebus jerami biasa dan meletakkan infusi di tempat yang hangat selama 1-2 hari. Pada permukaan infusi air, filem akan muncul secara eksklusif daripada bakteria bacillus jerami. Semua mikroorganisma lain akan mati apabila direbus.
patogen oportunistik
Masukkomposisi mikrobiota saluran gastrik, bacillus hay menggalakkan penguraian polisakarida kompleks (selulosa), memecahkan protein, dan menyumbang kepada perencatan mikroflora patogen.
Dalam luka terbuka pada tubuh manusia, bakteria ini merembeskan antibiotik dan enzim yang memecahkan tisu mati. Telah terbukti bahawa basil ini mempunyai kesan negatif terhadap organisma patogen semasa jangkitan pembedahan (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).
Walau bagaimanapun, ia bersifat patogenik bersyarat, kerana ia mempunyai kebolehan negatif seperti itu untuk orang:
- Boleh menyebabkan ruam alahan.
- Menyebabkan keracunan makanan apabila makan makanan yang rosak.
- Boleh menyebabkan jangkitan mata.
Tongkat jerami dan lelaki
Dari sudut pandangan penggunaan manusia, bakteria menarik minat dalam konteks dua soalan:
- Bagaimana mereka boleh membantu kita.
- Bagaimana mereka boleh membahayakan kita.
Kerjasama manusia dengan kayu jerami bermula sejak lama dahulu. Hari ini, ahli mikrobiologi telah menanam banyak strain bacillus ini dengan kualiti yang jelas. Mikroorganisma ini digunakan dalam pengeluaran tanaman, penternakan, pengeluaran ubat-ubatan, kaedah pengurusan sisa dalam rangka ekonomi hijau.
Bacilli dalam perubatan
Ciri biokimia membolehkan organisma ini digunakan secara meluas dalam penghasilan ubat-ubatan. Bacillus subtilis, mengikut ciri farmakologi, merujuk kepada:
- Anticirit birit.
- Imunomodulator.
Persediaan berdasarkan bacillus hay ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") ditetapkan untuk disbakteriosis usus dan saluran genital, dalam tempoh selepas operasi dengan komplikasi bernanah.
Walau bagaimanapun, perlu diingati tentang kontraindikasi, yang utamanya adalah hipersensitiviti atau intoleransi terhadap komponen ubat.
Mikroorganisma ini juga digunakan secara meluas dalam makanan tambahan.
Aplikasi lain
Dalam pengeluaran tanaman, penyediaan yang paling biasa berdasarkan bacillus jerami ialah "Fitosporin". Ia berkesan dalam memerangi penyakit kulat dan bakteria tumbuhan yang ditanam. Pada masa yang sama, buah-buahan boleh dimakan walaupun pada hari ia disembur dengan dadah.
Dalam penternakan, keistimewaan batang jerami digunakan untuk menapai selulosa, yang menyumbang kepada penyerapan karbohidrat yang lebih baik oleh haiwan. Selain itu, ubat antibakteria berasaskan kayu ini digunakan secara meluas dalam penternakan haiwan, penternakan ayam dan penternakan ikan.
Protease dan amilase, enzim bacillus hay, dihasilkan secara komersial dan digunakan dalam detergen, penyamakan dan penyediaan pembersihan.
Terdapat strain individu yang mempunyai pengkhususan yang sangat sempit. Contohnya, ia digunakan untuk membuat natto berasaskan kacang soya Jepun.
Rancangan masa depan
Pembangunan kejuruteraan genetik juga mustahil tanpanyabakteria. Dan kayu jerami bukanlah yang terakhir dalam senarai "model" untuk mencipta organisma transgenik.
Kami telah pun menulis tentang bantuan dalam penerokaan angkasa lepas.
Hari ini, kajian tentang pengedaran bacillus jerami dalam alam semula jadi sedang giat berkembang dari sudut keselamatan alam sekitar. Sudah ada kerja untuk menilai keadaan persekitaran berdasarkan korelasi taburan mikroorganisma unik ini dalam ekotop.
