Bacillus subtilis tassonomia, caratteristiche, morfologia, malattie



il Bacillus subtilis È un batterio catalasi positivo ampiamente distribuito in tutto il mondo. È uno degli esemplari del genere bacillo più studiato

Generalmente, quando le persone sentono parlare di batteri, immaginano agenti patogeni che causano malattie. Tuttavia, questi microrganismi non causano sempre danni al loro ospite. Alcuni batteri sono in grado di generare benefici, non solo per l'uomo ma anche per l'ambiente.

Cellule di Bacillus subtilis. Fonte: da Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Archivio dell'autore) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Questo è il caso di Basillus subtilisBatteri Gram-positivi che portano enormi benefici in molti e diversi campi. Le proprietà biochimiche di questo batterio sono state studiate per anni.

È così che è stato concluso che è innocuo per l'uomo, poiché non provoca alcun danno essendo in contatto con esso. In rare occasioni, sono stati descritti alcuni effetti dannosi, ma questo è stato determinato da altri aspetti oltre alla patogenicità dei batteri in quanto tali.

Al contrario, i molti benefici provati di questo batterio, sia in agricoltura, medicina o industria, ne hanno fatto una delle migliori opzioni quando si tratta di esporre l'effetto positivo di alcuni batteri per l'umanità.

indice

  • 1 Tassonomia
  • 2 morfologia
  • 3 Caratteristiche generali
  • 4 patologie correlate
  • 5 Quadro clinico
  • 6 Applicazioni di Bacillus subtilis
    • 6.1 Attività antimicotica
    • 6.2 Sviluppo di detergenti
    • 6.3 Nell'area farmacologica
    • 6.4 In gastronomia
  • 7 riferimenti

tassonomia

La classificazione tassonomica del batterio Bacillus subtilis È il seguente:

dominio: batterio

Filo: Firmicutes

classe: bacilli

ordine: Bacillales

famiglia: Baacillaceae

genere: bacillo

specie: Bacillus subtilis

morfologia

Come tutti quelli appartenenti a questo genere, le cellule del Bacillus subtillis Hanno una forma a barra con bordi arrotondati. Misurano circa 1 micron di larghezza per 2-3 micron di lunghezza. Si trovano individualmente o formano piccole catene.

Quando osservata al microscopio, una spora sferica può essere vista nel centro della cellula batterica, che non cambia la forma del batterio.

Nelle culture con agar sangue, formano colonie che possono apparire lisce, ruvide o mucose. I suoi bordi possono essere estesi nel mezzo o essere ondulati.

Allo stesso modo, la dimensione media delle colonie è di 2 a 4 mm di diametro.

La cellula batterica ha una parete cellulare spessa, costituita da un peptidoglicano, noto come mureina.

Per quanto riguarda il suo genoma, il batterio ha un cromosoma circolare unico, che contiene 4100 geni che codificano per l'espressione di alcune proteine.

Dalla protrusione della superficie cellulare si estendono i flagelli. Questi contribuiscono alla mobilità della cellula.

Caratteristiche generali

Quando viene sottoposto al processo di colorazione Gram, il batterio adotta la tipica colorazione viola dei batteri Gram-positivi. Ciò è dovuto al peptidoglicano presente nella sua parete cellulare.

D'altra parte, quando i batteri crescono su agar sangue, si osserva un modello di emolisi completa. Questo li colloca all'interno del gruppo dei batteri beta-emolitici, in grado di provocare la lisi completa degli eritrociti.

Per quanto riguarda il metabolismo, il Bacillus subtilis È in grado di idrolizzare i trigliceridi, non i fosfolipidi o la caseina.

Fino a poco tempo fa si credeva che questo batterio fosse strettamente aerobico. Tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che può sopravvivere in ambienti senza disponibilità di ossigeno. In condizioni anaerobiche, la fermentazione può essere effettuata tramite la via del butandiolo. Puoi anche eseguire l'ammonificazione con il nitrato.

il Bacillus subtilis È una specie batterica che può essere trovata in diversi ambienti. È stato isolato dagli ambienti terrestri e acquatici. Tuttavia, quando sei in un mezzo con condizioni ostili hai un meccanismo per sopravvivere.

Cultura del Bacillus subtilis. I punti verdi sono le spore. Fonte: WMrapids [CC0], da Wikimedia Commons

Questo meccanismo è la produzione di spore, che sono altamente resistenti al cambiamento delle condizioni ambientali esterne. Quando l'ambiente ritorna favorevole, le spore germogliano e i batteri ricominciano a riprodursi.

Tra i suoi attributi si può menzionare che presenta l'enzima catalasi, che gli consente di dividere la molecola di perossido di idrogeno nei suoi costituenti: acqua e ossigeno.

Altri importanti enzimi sono i reduttasi di nitrati, in particolare due, che sono unici. Uno di questi viene utilizzato per l'assimilazione dell'idrogeno nitrato e l'altro per la respirazione del nitrato.

Per quanto riguarda i requisiti ambientali, il Basillus subtilis Può crescere e svilupparsi a temperature comprese tra 15 ° C e 55 ° C. È anche in grado di sopravvivere in concentrazioni saline fino al 7% di NaCl.

Patologie correlate

il Bacillus subtilis È un batterio che è considerato sicuro e innocuo per l'uomo. Tuttavia, poiché si trova nel terreno e nell'intestino di alcuni animali, è possibile che infetti alcuni alimenti.

Nonostante questo, ci sono pochissimi casi che sono stati documentati di avvelenamento da questo batterio. La maggior parte si riferisce a pazienti immunosoppressi, il cui sistema immunitario non è pienamente in grado di svolgere la sua funzione.

Quadro clinico

Nei pochi casi di intossicazione alimentare da Bacillus subtilis, i sintomi descritti sono simili all'avvelenamento generato dai batteri Bacillus cereus. Tra i più eccezionali si possono contare:

  • diarrea
  • nauseato
  • febbricola
  • Malessere generale

È importante notare che si tratta di casi isolati, quindi scarse che la letteratura su di essi sia piccola.

Come regola generale, e sulla base degli studi che sono stati effettuati utilizzando il Bacillus subtilis, si sostiene che sia un batterio innocuo per l'uomo.

Applicazioni del Bacillus subtilis

il Bacillus subtilis È un batterio che è stato benefico in diverse aree o campi. Gli studi sono ancora in corso per determinare l'utilità che può avere.

Attività antifungina

Tra i microrganismi patogeni che colpiscono le varie colture sono i funghi. Sono tra le principali cause di danneggiamento e deterioramento di alcune piante.

Negli studi sperimentali è stato possibile determinare l'effetto antifungino del Bacillus subtilis. Rilascia alcune sostanze che hanno la capacità di rompere le pareti cellulari di altri organismi, come i funghi, causandone la lisi.

Tenendo conto di questa caratteristica, Bacillus subtilis È ampiamente usato per il controllo dei parassiti nelle colture.

 Sviluppo di detergenti

il Bacillus subtilis produce un tipo di enzimi, noti come proteasi, che sono stati usati per molti anni come additivi nei detergenti. Tra le proteasi prodotte da questo batterio, la più utilizzata industrialmente nella produzione di detergenti è la subtilisina.

Fonte: Pixabay.com

L'utilità di questi enzimi è che sono in grado di degradare le sostanze di origine proteica, il che si traduce nell'efficacia del detersivo nell'eliminazione di questo tipo di macchie.

Nell'area farmacologica

il Bacillus subtilis produce certe sostanze che hanno un effetto antibiotico. Ciò significa che sono in grado di eliminare altri ceppi batterici che sono patogeni.

Un esempio di questo è il farmaco Bacitracin, che è un unguento che viene applicato a ferite, ferite o ustioni ed è efficace contro altri batteri gram-positivi. La bacitracina è costituita da polipeptidi prodotti da uno dei ceppi isolati da questa specie di batteri.

Allo stesso modo, questo batterio produce circa due dozzine di sostanze con qualità antibiotiche, che includono peptidi di sintesi ribosomale e altri che non lo sono.

Sono sostanze i cui effetti rimangono ancora allo studio per determinare tutte le loro potenzialità.

Nella gastronomia

C'è un ceppo di Bacillus subtilis che agisce sul seme di soia, eseguendo il processo di fermentazione. Il risultato di questo processo è un alimento di origine giapponese conosciuto con il nome di Natto.

È un cibo il cui gusto è non convenzionale, ma questo compensa con la grande quantità di sostanze nutritive che fornisce.

il Bacillus subtilis È un batterio noto per il gran numero di benefici che porta all'essere umano. Nonostante questo, ci sono ancora molte delle sue proprietà da scoprire. È un microrganismo che darà molto di cui parlare nel campo della biotecnologia.

riferimenti

  1. Bacillus subtilis. Estratto da microbewiki.kenyon.edu.
  2. Calvo, P. e Zúñiga D. (2010). Caratterizzazione fisiologica dei ceppi di Basillus spp. Isolato dalla rizosfera patata (Solanum tuberosum). Ecologia applicata 9 (1).
  3. Earl, A., Losick, R. e Kolter, R. (2008, maggio). Ecologia e genomica del Bacillus subtilis. Tendenze Microbiologia. 16 (6). 269.
  4. Espinoza, J. (2005, febbraio). Caratterizzazione del processo di crescita del Bacillus subtilis in condizioni anaerobiche. Università autonoma del Messico.
  5. Realpe, M., Hernández, C. e Agudelo C. Specie del genere Bacillus: morfologia macroscopica e microscopica. Estratto da: revistabiomedica.org
  6. Sarti, G. e Miyazaki, S. (2013, giugno). Attività antifungina di estratti grezzi di Bacillus subtilis contro fitopatogeni di soia (Glycine max) ed effetto della sua co-inoculazione con Bradyrhizobium japonicum. Agrociencia. 47 (4).
  7. Stein T. (2005). Antibiotici Bacillus subtilis: strutture, sintesi e funzioni specifiche. Microbiologia molecolare. 56 (4). 845-857
  8. Todorova S., Kozhuharova L. (2010, luglio). Caratteristiche e attività antimicrobica dei ceppi di Bacillus subtilis isolati dal suolo. World Journal Microbiology Biotechnology. 26 (7).