Bacillus род пръчковидни грам-положителни бактерии, ендоспори и известни видове

Bacillus е род пръчковидни бактерии. Те са грам-положителни, което означава, че имат дебел слой пептидогликан в клетъчната стена и задържат кристал виолет при грам-бояж, като това ги отличава от грам-отрицателните бактерии. При някои видове в клетъчната стена има и теихоева киселина, която допринася за стабилността и взаимодействието с околната среда.

Метаболизъм и разпространение

Бацилите обикновено са аеробни или факултативно анаеробни, като много видове извършват аеробно дишане, но някои могат да преживяват и чрез ферментация при недостатък на кислород. Срещат се почти навсякъде в природата — почви, вода, въздух, растителни повърхности и в кишечника на различни животни и хора. Родът Bacillus включва както свободно живеещи (непаразитни), така и паразитни или патогенни видове.

Ендоспори

При неблагоприятни условия (липса на хранителни вещества, екстремни температури, дехидратация) бацилите образуват ендоспори — специализирани, силно устойчиви клетки. Ендоспорите не са репродуктивни, а оцелели структури, които могат да останат в латентно състояние с години или дори десетилетия. Те са устойчиви на висока температура, изсушаване, радиация и химически агенти. Процесът на формиране се нарича спорулация; при възстановяване на благоприятни условия ендоспората се "събужда" (герминира) и образува вегетативна клетка.

Значение за хората — патогенност и ползи

В род Bacillus има както опасни патогени, така и видове с полезни приложения в промишлеността и земеделието. Някои видове предизвикват заболявания при хора и животни, докато други се използват за производство на ензими, антибиотици, пробиотици и биопестициди.

Заслужава да се отбележат някои видове Bacillus:

• Bacillus anthracis, който причинява антракс. Този вид е силно вирулентен зоонозен патоген; заболяването може да протече като кожен, белодробен или гастроинтестинален антракс. Предаването обикновено става чрез контакт със спори. Ефективните мерки включват ранна антибиотична терапия, поддържаща помощ и ваксинация при животни в ендемични райони.
• Bacillus subtilis се счита за моделен организъм. Той често се използва в генното инженерство. B. subtilis е изключително полезен в изследванията по клетъчна биология и биотехнологии; произвежда множество ензими (примерно амилази и протеази) и е използван като пробиотик в някои хранителни добавки.
• Bacillus cereus, който причинява хранително отравяне. B. cereus причинява два основни типа хранителни натравяния: емитичен (по-скоро свързан с предварително образуван топлоустойчив токсин, наречен церулоид) и диаричен (свързан с ентеротоксини, образувани в червата). В някои случаи може да предизвика и по-сериозни системни инфекции при имуносупресирани пациенти.
• Bacillus thuringensis, който се използва в борбата с вредителите. Той произвежда токсин, който може да убие някои молци и някои пеперуди. Токсините (Cry и Cyt белтъци) са известни като дълеждащи се delta-ендотоксини; гените им се използват в биологични пестициди и в растителни култури, модифицирани да произвеждат собствена защита срещу определени насекоми.

Идентификация и контрол

В лаборатория бацилите се идентифицират чрез микроскопско изследване (формата и грам-бояджията), културиране на обогатителни среди, биохимични тестове и съвременни молекулярни методи (PCR, секвениране). За контрол на заразяванията и предотвратяване на хранителни отравяния се прилагат добри практики при обработване и съхранение на храни, термична обработка и хигиена. Поради устойчивите си ендоспори, някои видове изискват специфични дезинфектанти и процедури за сигурно унищожаване.

Промишлени и научни приложения

Много видове Bacillus са ценни в индустрията — произвеждат ензими (амилази, протеази, липази), антибиотици, детергенти и използват се при ферментации. B. thuringiensis е важен биопестицид; B. subtilis е модел в генетичните изследвания и служи като източник на безопасни ензими и пробиотични продукти.

Безопасност

Повечето видове са безвредни за хората, но някои (като B. anthracis и при определени условия B. cereus) могат да причинят сериозни заболявания. Работа с патогенни щамове изисква лабораторни мерки за биосигурност. При съмнение за антракс или сериозна инфекция винаги се търси медицинска помощ и се прилагат предписаните антимикробни терапии и публично-здравни мерки.

Въпроси и отговори

В: Какво е бацил?

В: Грам-положителни ли са бацилите?

В: Как дишат бацилите?

В: Къде можем да ги открием в природата?

В: Какво се случва, когато средата стане стресова за бацилите?

Търсене по буква