Что мы знаем о штаммах бактерий

Бактерии – простейшая форма жизни, состоящая из одной клетки. Они очень быстро размножаются путем деления. Бактерия, созревая, делится на две клетки, в результате чего получается два микроорганизма. Весь процесс занимает примерно 20-30 минут. Потом он многократно повторяется. При такой огромной скорости, одна бактерия при идеальных условиях могла бы произвести около 33 триллионов потомков за сутки. Новые штаммы бактерий – чистые культуры, изолированные в определенное время и в определенном месте, – будут появляться очень быстро при такой скорости размножения. Но их век не так уж долог. Он составляет у различных видов от нескольких минут до пары часов, поэтому бактерии даже при идеальных условиях не могут так быстро размножаться.

Листерия (Listeria monocytogenes)

Listeria monocytogenes

Многообразие

Эти организмы появились на земле задолго до человека, благодаря чему количество их разновидностей сейчас неимоверно велико. Для простоты изучения их подразделяют на штаммы, объединяя по свойствам и особенностям.

Чтобы понять, насколько они разнообразны, можно оценить температуры, комфортные для существования различных бактерий. Есть температура, при которой все организмы этого вида перестают быть активными и впадают в спячку. Также есть верхний порог, при котором они погибают. В промежутке между этими температурами бактерии чувствуют себя очень комфортно, ведут активную жизнедеятельность.

Так, для бактерий-сапрофитов (питающихся клетками омертвевших растений или животных), температурный диапазон совсем небольшой – от +25°С до +30°С. Для патогенных микроорганизмов, приносящих заболевания, оптимальная температура составляет +38°С. Существуют также бактерии, которые прекрасно живут и размножаются при температуре +100°С. Многообразие бактерий на Земле очень велико.

Штаммы

В микробиологии, науке, занимающейся изучением микроорганизмов (невидимых глазу особей), существует понятие штамм бактерий. Штамм – это чистая культура микроорганизмов. Так как бактерии размножаются делением, то чаще всего находят целые колонии схожих между собой микроорганизмов. Благодаря высокой скорости размножения, эти существа очень изменчивы. Поэтому нельзя вывести один и тот же штамм бактерий из одного источника дважды.

Девушка смотрит в микроскоп

Молочнокислые бактерии

Еще с древности кисломолочные продукты получали, используя штаммы молочнокислых бактерий. Эти организмы сбраживают углеводы, образуя при этом молочную кислоту. В последнее время их не только используют для приготовления кисломолочных продуктов, но и добавляют в пищу.

Штаммы молочнокислых бактерий в основном пробиотические и сохраняют жизнеспособность при прохождении через желудочно-кишечный тракт. У них есть множество полезных свойств. Например, они проявляют активность по отношению к патогенным микроорганизмам, вырабатывая различные органические кислоты бактерицидного действия. А некоторые штаммы производят активную перекись водорода, которая разрушает вирусы.

Клубеньковые бактерии

Также выделяют штамм клубеньковых бактерий. Они заражают только бобовые растения. Клубеньковые бактерии очень специфичны. Случается, что бактерии, образующие на клубеньки корнях люпина, не заражают корни гороха или клевера. Но хоть они порой и отличаются между собой, все клубеньковые бактерии хорошо развиваются при нейтральной кислотности почвы. Их применяют в сельском хозяйстве для улучшения ценности почв и получения лучшего урожая.

Клубеньки на корнях бобовых растений

Кишечная палочка

Существуют микроорганизмы, обитающие в совсем другой среде. К таким относится штамм бактерии Escherichia coli, который живет в кишечнике человека. Бактерии попадают в организм новорожденного ребенка оральным путем в течение 40 часов после появления на свет.

Кишечная палочка, так ее называют, приносит определенную пользу организму человека. Она синтезирует витамины К и В1, а также противостоит патогенным бактериям, которые время от времени появляются в нашем желудочно-кишечном тракте. Кишечная палочка используется для проведения генетических исследований благодаря тому, что может быть выделена в лаборатории. Некоторое время кишечная палочка может жить вне организма человека и животных – это позволяет делать анализы образцов на наличие фекальных загрязнений.

Мутанты

Находящиеся в стационарах болезнетворные микроорганизмы постепенно формируют госпитальные штаммы. Их основная особенность – способность быстро заражать организм. Также они полирезистентные (обладают молниеносной адаптацией к лекарственным препаратам). Госпитальные инфекции способны вызывать масштабные внутрибольничные заболевания в короткие сроки.

Среди всех микроорганизмов ученые отдельно выделяют ауксотрофов. Они отличаются тем, что не могут производить какое-либо органическое вещество, необходимое для их роста и развития. Ауксотрофы относятся к мутантам, так как не могут самостоятельно развиваться, если нужного органического вещества нет в окружающей среде. Эти штаммы используются для проведения различных исследований. Также ауксотрофы удобно использовать для генетического маркирования в микробиологии.

ДНК бактерий

Понятие ауксотрофия присуще не только микробиологии. Ауксотрофными являются множество видов на Земле. Примером ауксотрофного организма можно назвать и человека – ему нужны незаменимые аминокислоты для нормального развития.

Бациллы

В русском языке можно часто встретить слово «бациллы». Под этим понятием может подразумеваться как род бактерий (лат. bacillus), так и бактерии или микроорганизмы в общем. Второй вариант чаще встречается в простой речи. На самом деле бациллы – это грамположительные спорообразующие бактерии, имеющие вид изогнутых палочек.

Самые известные из них – это:

  1. Bacillus anthracis, который является возбудителем сибирской язвы;
  2. Bacillus subtilis, называемый также сенной палочкой;
  3. Bacillus cereus – вызывает токсические инфекции у человека, следствием которых являются рвота или диарея.

Польза бацилл

Стоит отметить, что среди бацилл есть микроорганизмы, поддерживающие оптимальную микрофлору в нашем кишечнике. Штаммы бацилл также используются как активные пробиотики. Их можно найти в различных лекарственных препаратах и БАДах. Так, в России можно встретить БАДы, включающие Bacillus subtilis. Примерами использования полезных свойств бацилл являются препараты Бактистатин и Киндер гель. В США компания выпускает штамм Bacillus coagulans, который используется для производства препарата Sustenex.

Бактерии-нитрификаторы

Бациллы используются в сельском хозяйстве, так как продуцируют антибиотики и обладают способностью закислять почву. Они эффективно противодействуют многим микроорганизмам, таким как сальмонелла, протей, стрептококки, а кроме того – производят аминокислоты и витамины, которые необходимы растениям. Такие штаммы, как Bacillus subtilis и licheniformis успешно используются для получения α-амилазы и протеинов (важных составляющих ферментативных препаратов)

Cereus IP 5832

Bacillus cereus IP 5832 – это непатогенный живой микроорганизм. Его используют как главное действующее вещество для получения препаратов, восстанавливающих оптимальную микрофлору кишечника. Некоторые его особенности:

  1. Cereus IP 5832 противодействует болезнетворным микроорганизмам и способствует нормализации пищеварения.
  2. Bacillus cereus IP 5832 присутствует в лекарствах в виде спор, которые устойчивы к действию кислоты и пепсина желудка.
  3. Уже в кишечнике споры Cereus IP 5832 превращаются в полноценные микроорганизмы путем созревания.
  4. Cereus IP 5832 генетически близка к сенной палочке.
  5. Штамм Bacillus cereus IP 5832 сопротивляется многим антибиотикам широкого спектра и восстанавливает нормальную микрофлору кишечника.

Cereus IP 5832 при нормальном развитии не должна находиться в кишечнике человека, поэтому через 4 суток после применения препаратов, содержащего споры бактерии, она выводится естественным путем.

Сенная палочка

Bacillus subtilis – один из самых исследованных микроорганизмов. Основные свойства:

  1. Размножается делением или спорами.
  2. Subtilis представляет собой бесцветную прямую палочку с закругленными тупыми краями.

 

Бацилла впервые была выведена в 1835 году путем выделения из отвара сена, поэтому и получила свое название.

Благодаря Bacillus subtilis были изучены механизмы спорообразования бацилл, работа жгутика микроорганизмов, исследованы генетические изменения, происходящие у бактерий в космосе или условиях, близких к невесомости.

Сенная палочка под микроскопом

Сенная палочка

Subtilis, как и другие бациллы, обладает способностью подавлять патогенные микроорганизмы. Именно поэтому хищные животные иногда употребляют в пищу некоторые виды растений, в которых можно встретить сенную палочку.

Bacillus subtilis часто среди первых появляется в ране человека. Она вырабатывает антибиотики, негативно влияющие на развитие болезнетворных микроорганизмов, и оказывает противоаллергическое воздействие. Subtilis угнетает большинство возбудителей хирургических инфекций.

Микроорганизмы незаметны для нас, но они играют очень важную роль в жизнедеятельности всех экосистем планеты. Бактерии производят органические вещества, витамины, убивают патогенные микроорганизмы. Мы можем использовать их свойства для создания многих полезных вещей. И тогда то, что сегодня кажется фантастикой, завтра будут применяться повсеместно.

 

Похожие статьи:
Загрузка...

__________________________

Остались вопросы? Задайте их в комментариях к статье, мы обязательно ответим

  • Кира

    В тексте мельком упоминаются внутрибольничные штаммы, а между тем это серьезная тема, достойная отдельной статьи. Знаю по собственному опыту, сколько эволюционировавших колоний могут скрываться в стенах госпиталя. Надеюсь, что люди, у которых стационарное лечение хобби, а не необходимость, все-таки задумаются, почему есть конкретные сроки пребывания в мед учреждении.