BACILLUS SUBTILIS: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, KRANKHEITEN - BIOLOGIE - 2025

Der Bacillus subtilis ist ein Katalase-positives Bakterium, das auf der ganzen Welt verbreitet ist. Es ist eines der am meisten untersuchten Exemplare der Gattung Bacillus.

Wenn Menschen von Bakterien hören, stellen sie sich im Allgemeinen krankheitsverursachende Krankheitserreger vor. Diese Mikroorganismen schädigen jedoch nicht immer ihren Wirt. Einige Bakterien können nicht nur dem Menschen, sondern auch der Umwelt Vorteile bringen.

Bacillus subtilis-Zellen. Quelle: Von Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Autorenarchiv), über Wikimedia Commons

Dies ist der Fall bei Basillus subtilis, einem grampositiven Bakterium, das auf verschiedenen Gebieten enorme Vorteile aufweist. Die biochemischen Eigenschaften dieses Bakteriums werden seit Jahren untersucht.

So wurde der Schluss gezogen, dass es für den Menschen harmlos ist, da es bei Kontakt mit ihm keinen Schaden verursacht. In sehr seltenen Fällen wurde eine schädliche Wirkung beschrieben, die jedoch durch andere Aspekte bestimmt wurde, die über die Pathogenität der Bakterien als solche hinausgehen.

Im Gegenteil, die vielen nachgewiesenen Vorteile dieser Bakterien, ob in der Landwirtschaft, in der Medizin oder in der Industrie, haben sie zu einer der besten Optionen gemacht, wenn es darum geht, die positiven Auswirkungen bestimmter Bakterien auf die Menschheit aufzudecken.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation des Bakteriums Bacillus subtilis lautet wie folgt:

Domäne: Bakterien

Phylum: Firmicutes

Klasse: Bacilli

Bestellung: Bacillales

Familie: Baacillaceae

Gattung: Bacillus

Art: Bacillus subtilis

Morphologie

Wie alle zu dieser Gattung gehörenden sind die Zellen von Bacillus subtillis stabförmig mit abgerundeten Kanten. Sie sind ungefähr 1 Mikron breit und 2-3 Mikron lang. Sie sind einzeln oder in kleinen Ketten zu finden.

Bei Betrachtung unter dem Mikroskop ist im Zentrum der Bakterienzelle eine kugelförmige Spore zu sehen, die die Form der Bakterien nicht verändert.

Auf Blutagarkulturen bilden sie Kolonien, die glatt, rau oder schleimig erscheinen können. Seine Kanten können in der Mitte verteilt oder wellig sein.

Ebenso beträgt die durchschnittliche Größe der Kolonien 2 bis 4 mm Durchmesser.

Die Bakterienzelle hat eine dicke Zellwand, die aus einem Peptidoglycan besteht, das als Murein bekannt ist.

In Bezug auf sein Genom hat das Bakterium ein einzelnes zirkuläres Chromosom, das 4100 Gene enthält, die die Expression bestimmter Proteine ​​codieren.

Von der Zelloberfläche lösen sich einige Verlängerungen, die Flagellen. Diese tragen zur Mobilität der Zelle bei.

Allgemeine Charakteristiken

Wenn sie dem Gram-Färbeprozess unterzogen werden, nehmen die Bakterien die typische violette Färbung von Gram-positiven Bakterien an. Dies ist auf das in seiner Zellwand vorhandene Peptidoglycan zurückzuführen.

Wenn andererseits die Bakterien auf Blutagar gezüchtet werden, wird ein vollständiges Hämolysemuster beobachtet. Dies ordnet sie in die Gruppe der hämolytischen Beta-Bakterien ein, die eine vollständige Lyse der Erythrozyten verursachen können.

In Bezug auf den Stoffwechsel kann Bacillus subtilis Triglyceride hydrolysieren, nicht jedoch Phospholipide oder Casein.

Bis vor kurzem wurde angenommen, dass dieses Bakterium streng aerob war. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass es in Umgebungen ohne Sauerstoffverfügbarkeit überleben kann. Unter anaeroben Bedingungen kann die Fermentation über den Butandiolweg durchgeführt werden. Sie können auch eine Ammonifizierung mit Nitrat durchführen.

Bacillus subtilis ist eine Bakterienart, die in verschiedenen Umgebungen vorkommt. Es wurde von terrestrischen und aquatischen Umgebungen isoliert. Wenn es sich jedoch in einer Umgebung mit feindlichen Bedingungen befindet, hat es einen Überlebensmechanismus.

Bacillus subtilis Kultur. Die grünen Punkte sind die Sporen. Quelle: Von WMrapids, aus Wikimedia Commons

Dieser Mechanismus ist die Produktion von Sporen, die sehr widerstandsfähig gegen die sich ändernden Bedingungen der äußeren Umgebung sind. Sobald die Umgebung wieder günstig ist, keimen die Sporen und die Bakterien beginnen sich wieder zu vermehren.

Unter seinen Eigenschaften kann erwähnt werden, dass es das Katalaseenzym besitzt, das es ihm ermöglicht, das Wasserstoffperoxidmolekül in seine Bestandteile zu teilen: Wasser und Sauerstoff.

Andere wichtige Enzyme sind Nitratreduktasen, insbesondere zwei, die einzigartig sind. Einer von ihnen wird zur Assimilation von Wasserstoffnitrat und der andere zur Atmung von Nitrat verwendet.

In Bezug auf die Umweltanforderungen kann Basillus subtilis in Temperaturbereichen von 15 ° C bis 55 ° C wachsen und sich entwickeln. Es ist auch in der Lage, in Salzkonzentrationen von bis zu 7% NaCl zu überleben.

Verwandte Pathologien

Bacillus subtilis ist ein Bakterium, das für den Menschen als sicher und harmlos gilt. Da es jedoch im Boden und im Darm einiger Tiere vorkommt, ist es möglich, dass es einige Lebensmittel infiziert.

Trotzdem wurden nur sehr wenige Fälle von Lebensmittelvergiftungen durch dieses Bakterium dokumentiert. Die meisten beziehen sich auf immunsupprimierte Patienten, deren Immunsystem seine Funktion nicht vollständig erfüllen kann.

Krankheitsbild

In den wenigen Fällen einer Lebensmittelvergiftung durch Bacillus subtilis ähneln die beschriebenen Symptome der durch das Bakterium Bacillus cereus verursachten Vergiftung. Zu den bekanntesten gehören:

• Durchfall
• Krankheit
• Fieber
• Allgemeine Beschwerden.

Es ist wichtig anzumerken, dass dies Einzelfälle sind, die so selten sind, dass es wenig Literatur darüber gibt.

In der Regel und basierend auf den Studien, die mit Bacillus subtilis durchgeführt wurden, wird bestätigt, dass es sich um ein harmloses Bakterium für den Menschen handelt.

Anwendungen der

Bacillus subtilis ist ein Bakterium, das sich in verschiedenen Bereichen oder Bereichen als vorteilhaft erwiesen hat. Studien werden noch heute durchgeführt, um ihre Nützlichkeit zu bestimmen.

Antimykotische Aktivität

Zu den pathogenen Mikroorganismen, die die verschiedenen Kulturen befallen, gehören Pilze. Sie gehören zu den Hauptursachen für Schäden und Schäden an bestimmten Pflanzen.

In experimentellen Studien wurde die antimykotische Wirkung von Bacillus subtilis bestimmt. Es setzt bestimmte Substanzen frei, die die Zellwände anderer Organismen wie Pilze abbauen und deren Lyse verursachen können.

Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaft wird Bacillus subtilis häufig zur Schädlingsbekämpfung in Kulturpflanzen eingesetzt.

Waschmittelproduktion

Bacillus subtilis produziert eine Klasse von Enzymen, sogenannte Proteasen, die seit vielen Jahren als Zusatzstoffe in Waschmitteln verwendet werden. Unter den von diesem Bakterium produzierten Proteasen ist Subtilisin die am weitesten industriell bei der Herstellung von Detergenzien verwendete.

Quelle: Pixabay.com

Der Nutzen dieser Enzyme besteht darin, dass sie Substanzen Proteinursprungs abbauen können, was sich in der Wirksamkeit des Detergens bei der Entfernung dieser Art von Flecken niederschlägt.

Im pharmakologischen Bereich

Bacillus subtilis produziert bestimmte Substanzen, die eine antibiotische Wirkung haben. Dies bedeutet, dass sie in der Lage sind, andere pathogene Bakterienstämme zu eliminieren.

Ein Beispiel hierfür ist das Medikament Bacitracin, eine Salbe, die auf Wunden, Verletzungen oder Verbrennungen angewendet wird und gegen andere grampositive Bakterien wirksam ist. Bacitracin besteht aus Polypeptiden, die von einem der isolierten Stämme dieser Bakterienart produziert werden.

Ebenso produziert dieses Bakterium ungefähr zwei Dutzend Substanzen mit antibiotischen Eigenschaften, einschließlich ribosomaler Synthesepeptide und anderer, die dies nicht sind.

Es handelt sich um Substanzen, deren Auswirkungen noch untersucht werden, um alle ihre Möglichkeiten zu bestimmen.

In der Gastronomie

Es gibt einen Stamm von Bacillus subtilis, der auf den Sojabohnensamen einwirkt und den Fermentationsprozess durchführt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein Lebensmittel japanischen Ursprungs, das unter dem Namen Natto bekannt ist.

Es ist ein Lebensmittel, dessen Geschmack unkonventionell ist, aber dies macht es mit der großen Menge an Nährstoffen wieder wett, die es liefert.

Bacillus subtilis ist ein Bakterium, das für seine zahlreichen Vorteile für den Menschen bekannt ist. Trotzdem sind noch viele seiner Eigenschaften zu entdecken. Es ist ein Mikroorganismus, über den es auf dem Gebiet der Biotechnologie viel zu erzählen gibt.

Verweise

1. Bacillus subtilis. Abgerufen von microbewiki.kenyon.edu.
2. Calvo, P. und Zúñiga D. (2010). Physiologische Charakterisierung von Stämmen von Basillus spp. Isoliert aus der Kartoffel-Rhizosphäre (Solanum tuberosum). Angewandte Ökologie. 9 (1).
3. Earl, A., Losick, R. und Kolter, R. (2008, Mai). Ökologie und Genomik von Bacillus subtilis. Trends Mikrobiologie. 16 (6). 269.
4. Espinoza, J. (2005, Februar). Charakterisierung des Wachstumsprozesses von Bacillus subtilis unter anaeroben Bedingungen. Autonome Universität von Mexiko.
5. Realpe, M., Hernández, C. und Agudelo C. Arten der Gattung Bacillus: makroskopische und mikroskopische Morphologie. Wiederhergestellt von: revistabiomedica.org
6. Sarti, G. und Miyazaki, S. (2013, Juni). Antimykotische Aktivität von Rohextrakten von Bacillus subtilis gegen Sojabohnen-Phytopathogene (Glycine max) und Wirkung ihrer Co-Inokulation mit Bradyrhizobium japonicum. Agrarwissenschaft. 47 (4).
7. Stein T. (2005). Bacillus subtilis Antibiotika: Strukturen, Synthesen und spezifische Funktionen. Molekulare Mikrobiologie. 56 (4). 845-857
8. Todorova S., Kozhuharova L. (2010, Juli). Eigenschaften und antimikrobielle Aktivität von aus dem Boden isolierten Bacillus subtilis-Stämmen. World Journal Microbiology Biotechnology. 26 (7).