Самую большую группу микроорганизмов составляют аэробные спорообразующие бактерии. Множество микробиологов заняты изучением рода бактерий Bacillus, о которых написано множество статей, научных трудов и книг. Это связано с особой устойчивостью спор этого рода к физическим и химическим воздействиям.
Общая характеристика рода Bacillus
Этот род включает в себя множество видов, общее у которых – это:
- палочковидное строение клетки;
- образование спор;
- аэробное дыхание;
- гетеротрофный способ питания;
- нефотосинтезирующие.
Клетки этого рода встречаются как одиночные, так и расположенные цепочкой. В большинстве своем это подвижные формы. Исключение составляют бациллы сибирской язвы. Большинство видов способны вырабатывать крахмал, ферменты и другие субстраты, поэтому нашли широкое применение в пищевой и фармацевтической промышленности. Благодаря антагонистическим свойствам по отношению к другим видам бактерий бациллы применяют в производстве антибиотиков.
Многие виды для своего развития нуждаются в витаминах, аминокислотах и других субстратах.
В микробиологии хорошо изучены виды, имеющие такое практическое значение в жизни человека:
- продуценты инсектицидов;
- виды, участвующие в брожении;
- продуцирующие антибиотики и ферменты;
- продуценты биопрепаратов;
- патогенные формы.
В настоящее время бактерии рода Bacillus изучаются с целью применения в различных отраслях: пищевой промышленности, генной инженерии, биотехнологиях.
Несмотря на широкое применение в различных отраслях, многие виды приводят к порче продуктов и зерновых культур. Так, например, B. Mesentericus, попадая вместе с мукой, приводит к порче хлеба.
С целью понимания неоценимого вклада бактерий этого рода в жизнь человека рассмотрим наиболее известных и значимых представителей этого рода.
Вид Bacillus subtilis
Bacillus subtilis более известна как сенная палочка, которую бактерия получила из-за того, что раньше ее могли культивировать только на сенном отваре. Бактерия имеет вид прямой палочки, не имеющей цвета. Может размножаться как спорами, так и делением. Практическое применение в промышленных целях этот вид нашел благодаря таким свойствам, как:
- антагонизм к патогенным бактериям: стафилококку, протею, сальмонелле, стрептококкам;
- продуцирование ферментов, препятствующих гнилостному распаду тканей;
- синтезирование аминокислот и витаминов.
Bacillus subtilis является составляющей таких лекарственных препаратов:
- «Биоспорин»;
- «Споробактерин»;
- «Энзимтал»;
- «Бактиспорин».
Bacillus subtilis обладает высоким подавляющим действием на патогенные бактерии, вызывающие острые кишечные расстройства. Споры Bacillus subtilis активируются в толстом кишечнике, создают там кислую среду, тем самым подавляя бактерии, вызвавшие дисбактериоз.
Bacillus subtilis входит в состав таких пищевых добавок, как «Бактистатин», Супрадин Киндер гель», «Ветом». Широкое применение получили штаммы Bacillus subtilis в животноводстве, рыбной отрасли, птицеводстве, в качестве профилактики и лечения дисбактериоза, заболеваний желудочно-кишечного тракта, легочной инфекции, для улучшения продуктивности особей и получения здорового потомства.
В растениеводстве применяют Bacillus subtilis для защиты растений от грибковых и инфекционных заболеваний.
Новшеством в косметологии являются ферментные пилинги. В пилинге используют ферменты как растительного происхождения, так и бактериального. Косметологами отмечено, что ферментные пилинги (субтилизин, протеаз), продуцентами которых являются Bacillus subtilis, более эффективны.
Bacillus cereus
Бактерии В. Cereus считается условно патогенным микробом. В. Cereus распространены повсеместно и способны вызвать у человека пищевые отравления. Являются продуцентами двух видов энтеротоксинов, вызывающих пищевые отравления:
- термостабильный (вызывает рвоту);
- термолабильный (провоцирует диарею).
Оба вида пищевых отравлений, вызванных Bacillus cereus, имеют непродолжительный инкубационный период и протекают с умеренной интоксикацией. Микробы быстро размножаются на пищевых продуктах, образуя на них пленку сероватого цвета.
Несмотря на то что отравление энтеротоксинами Bacillus cereus носит легкий характер, при первых подозрениях необходимо обращаться к врачу. Диагностировать отравление Bacillus cereus можно только в лабораторных условиях.
Bacillus cereus обладает такими ферментативными свойствами:
- свертываемость молока;
- разжижение желатина;
- способность оказывать ферментативное действие на сахарозу, мальтозу;
- расщепление лактозы, глицерина, инулина.
Некоторые штаммы Cereus рода Bacillus обладают антибактериальными действиями и способны к подавлению бактерий, вызывающих инфекционные заболевания. Так, препараты «Флонивин» и «Бактисубтил» сделаны на основе спор.
В. Cereus устойчива к желудочной кислоте, ее применяют при таких заболеваниях:
- острая диарея;
- нарушение выработки ферментов;
- при колитах и энтероколитах;
- при лечении дисбактериоза.
Bacillus licheniformis
Bacillus licheniformis является сапрофитом и играет важную роль в дезинфекции почвы. В организм человека попадает вместе с немытыми овощами и фруктами, с пылью. Bacillus licheniformis входит в состав многих лекарств.
В отличие от антибиотиков, убивающих все живые бактерии в организме, Bacillus licheniformis подавляют патогенные формы бактерий, давая возможность полезным микробам нормально развиваться.
Применение Bacillus licheniformis:
- при производстве ферментов: амилазы, протеазы, пенициллиназы;
- входит в состав многих удобрений;
- для очистки водоемов;
- изготовление лекарственных препаратов: «Депрекан», «Седолет» и другие.
Отдельное место занимает Bacillus licheniformis как продуцент термостабильных амилаз. Амилаза является ферментом, который расщепляет крахмал до полисахаридов. Амилаза есть в нашей слюне и именно ей мы обязаны сладковатому вкусу во рту, когда едим, например, картофель, хлеб, рис.
Амилазу применяют в таких отраслях:
- пищевой промышленности (при изготовлении сиропов, патоки, осахаривания крахмала, при изготовлении хлебобулочных изделий);
- текстильной (расшлихтовка тканей);
- в пивоваренной отрасли (вместо солода);
- в сельском хозяйстве (амилаза является одной из составляющих в пищевых добавках);
- в фармацевтической промышленности (амилаза входит в состав препаратов, содержащих ферменты).
В промышленных целях для получения термостабильной амилазы используют в качестве ее продуцентов таких представителей рода бактерий Bacillus: B. amyloliquefaciens, Aspergillus oryzae, B. licheniformis, B.subtilis, B. Stearothermophilus.
В производстве термостабильной амилазы применяют два способа культивирования:
- поверхностный;
- глубинный.
Чаще всего применяют глубинный способ. Это обусловлено простотой получения амилазы и контроля над процессом. Применяя B. Licheniformis и другие виды в качестве продуцентов, используют в основном искусственные питательные среды. Но в последних разработках в качестве питательной среды для B. Licheniformis используют отходы сельского хозяйства. Применение в качестве продуцентов бактерий B. Licheniformis в промышленных целях с использованием поверхностного метода сокращает время культивирования на 2 суток.
Bacillus thuringiensis
B. Thuringiensis представляют собой палочковидную форму с закруглением на концах, могут существовать как одиночно, так и цепочкой.
Bacillus thuringiensis по морфологическим признакам близки к B. Cereus. Отличающей особенностью B. Thuringiensis является способность образовывать включения в виде кристаллов, отрицательно влияющие на вредных насекомых. На сегодняшний день выделено 12 серотипов B. Thuringiensis.
B. Thuringiensis является составляющей многих инсектицидных продуктов, применяемых в сельском хозяйстве и лесном для борьбы с вредителями. B. Thuringiensis при попадании в кишечник насекомого приводит к его повреждению и гибели.
Препараты на основе B. Thuringiensis наносят вред не только самим насекомым, а и потомству. Особенность препаратов с B. Thuringiensis в том, что они не токсичные для теплокровных животных и пчел. Также препараты на основе B. Thuringiensis не накапливаются в самих растениях и при попадании в почву быстро разлагаются.
Учитывая то, что этот род бактерий самый многообразный, его изучением занимаются многие микробиологи во всем мире. И на сегодняшний день осталось еще множество неизученных видов.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.
Загрузка...
