Bacillus subtilis (Bacillus subtilis, hay bacillus): sifat biokimia, budidaya dan aplikasi

Daftar Isi:

Bacillus subtilis (Bacillus subtilis, hay bacillus): sifat biokimia, budidaya dan aplikasi
Bacillus subtilis (Bacillus subtilis, hay bacillus): sifat biokimia, budidaya dan aplikasi
Anonim

Tidak semua orang bisa menjawab apa itu Bacillus subtilis. Namun, sebagian besar dari kita sangat akrab dengan makhluk ini. Siapa pun yang pernah mengangkat rumput yang baru dipotong pasti pernah melihat lapisan keputihan di bawahnya. Ini adalah bakteri Bacillus subtilis. Bakteri ini, yang sangat umum di alam, awalnya tumbuh di jerami yang rusak. Itu sebabnya kami menyebutnya hay stick.

"model" mikrobiologis

Cabang biologi yang berbeda memiliki organisme "model" mereka sendiri, yang menjadi objek utama studi dan eksperimen. Misalnya, dalam genetika, lalat buah Drosophila telah menjadi organisme seperti itu, dalam mikrobiologi protozoa - sepatu ciliate, dan dalam bakteriologi - Bacillus subtilis.

Berkat bakteri ini, proses pembentukan spora dan mekanisme kerja motor penggerak bakteri flagela telah dipelajari secara menyeluruh. Ahli biologi molekuler termasuk yang pertama menguraikan genom basil ini.

Hari ini, Bacillus subtilis tumbuh tanpa bobot dan pengaruhnya terhadap genom populasi sedang dipelajari. Dalam biologi luar angkasadisinari dengan ultraviolet kosmik dan mengeksplorasi kemampuannya untuk bertahan hidup dalam kondisi yang mirip dengan yang ada di Mars.

bakteri berbentuk batang
bakteri berbentuk batang

Deskripsi singkat

Tongkat jerami pertama kali dijelaskan pada tahun 1835 oleh ahli biologi Jerman Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876). Basil tumbuh dengan baik pada ekstrak jerami, itulah sebabnya ia menerima bagian pertama dari namanya. Secara lahiriah, ini adalah bakteri berbentuk batang, sehingga disebut batang.

Ini adalah basil yang agak besar (panjang hingga 0,008 mm, diameter 0,0006 mm), yang dapat dilihat bahkan di mikroskop sekolah. Bacillus subtilis memiliki banyak flagela pada permukaan membran sel.

Bakteri bergerak ini adalah aerob (mereka membutuhkan oksigen atmosfer untuk memastikan proses vitalnya). Tetapi beberapa strain (kelompok homogen secara genetik yang tumbuh secara artifisial) dapat menjadi anaerob fakultatif.

Suhu optimal untuk hay stick adalah antara 25 dan 30 derajat Celcius. Tetapi mereka akan bertahan pada suhu -5 dan +150 derajat, berkat pembentukan spora.

Bacillus subtilis
Bacillus subtilis

Nutrisi dan distribusi

Di alam, Bacillus subtilis hidup di tanah, tetapi ditemukan di air dan debu. Mikroorganisme ini adalah bagian dari mikroflora usus kita dan saluran pencernaan hewan.

Ini adalah bakteri saprofit, mereka memakan residu organik. Sumber energi utama mereka adalah polisakarida berdasarkan glukosa dari nabati (selulosa dan pati) dan hewan (glikogen).

Produk metabolisme basil jerami adalah asam amino, vitamin, berbagai enzim, antibiotik. Manusia telah lama belajar menggunakan ciri-ciri bakteri ini dalam aktivitasnya.

Bacillus subtilis di dalam tanah
Bacillus subtilis di dalam tanah

Fitur biokimia

Sifat yang paling penting dari batang jerami termasuk kemampuannya untuk meningkatkan keasaman lingkungan dan menghasilkan antibiotik.

Bacilli ini merupakan antagonis jamur ragi, salmonella, amuba Proteus dan disentri, strepto- dan stafilokokus.

Dalam proses kehidupan, basil jerami mensintesis asam amino, antibiotik, enzim, dan zat imunoaktif. Saat ini, strain basil ini digunakan dalam produksi enzim, antibiotik, produk biologis (peningkat bau, aditif makanan), insektisida.

Bacillus subtilis dalam cawan petri
Bacillus subtilis dalam cawan petri

Cara menumbuhkan koloni

Dalam cawan Petri, koloni basil ini terlihat seperti pancake keriput dengan tepi bergelombang berwarna putih atau merah muda, struktur kering dan seperti beludru.

Di laboratorium, galur basil jerami ditanam pada kaldu daging-pepton atau agar-agar, media buatan, atau pada zat dengan sisa-sisa organisme tumbuhan.

Di rumah, cukup dengan merebus jerami biasa dan meletakkan infus di tempat yang hangat selama 1-2 hari. Di permukaan infus air, sebuah film akan muncul secara eksklusif dari bakteri basil jerami. Semua mikroorganisme lain akan mati saat direbus.

Struktur tongkat jerami
Struktur tongkat jerami

Patogen oportunistik

Masukkomposisi mikrobiota saluran lambung, hay bacillus mempromosikan dekomposisi polisakarida kompleks (selulosa), memecah protein, dan berkontribusi pada penghambatan mikroflora patogen.

Pada luka terbuka pada tubuh manusia, bakteri ini mengeluarkan antibiotik dan enzim yang memecah jaringan mati. Telah terbukti bahwa basil ini memiliki efek negatif pada organisme patogen selama infeksi bedah (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).

Namun, mereka bersifat patogen kondisional, karena mereka memiliki kemampuan negatif untuk manusia:

  • Dapat menyebabkan ruam alergi.
  • Menyebabkan keracunan makanan saat makan makanan basi.
  • Dapat menyebabkan infeksi mata.

Hay stick and man

Dari sudut pandang penggunaan manusia, bakteri menarik dalam konteks dua pertanyaan:

  • Bagaimana mereka dapat membantu kita.
  • Bagaimana mereka bisa membahayakan kita.

Kerja sama manusia dengan hay stick sudah dimulai sejak lama. Saat ini, ahli mikrobiologi telah menumbuhkan banyak galur basil ini dengan kualitas yang terdefinisi dengan baik. Mikroorganisme ini digunakan dalam produksi tanaman, peternakan, produksi obat-obatan, metode pengelolaan limbah dalam kerangka ekonomi hijau.

Sediaan Bacillus subtilis
Sediaan Bacillus subtilis

Bacilli dalam pengobatan

Karakteristik biokimia memungkinkan untuk menggunakan organisme ini secara luas dalam produksi obat-obatan. Bacillus subtilis, menurut karakteristik farmakologis, mengacu pada:

  • Antidiare.
  • Imunomodulator.

Preparat berdasarkan basil jerami ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") diresepkan untuk dysbacteriosis usus dan saluran genital, pada periode pasca operasi dengan komplikasi purulen.

Namun, perlu diingat tentang kontraindikasi, yang utamanya adalah hipersensitivitas atau intoleransi terhadap komponen obat.

Mikroorganisme ini juga banyak digunakan dalam suplemen makanan.

Aplikasi lain

Dalam produksi tanaman, persiapan paling umum berdasarkan basil jerami adalah "Fitosporin". Ini efektif dalam memerangi penyakit jamur dan bakteri pada tanaman budidaya. Pada saat yang sama, buah-buahan dapat dimakan bahkan pada hari disemprot dengan obat.

Dalam peternakan, kekhasan batang jerami digunakan untuk memfermentasi selulosa, yang berkontribusi pada penyerapan karbohidrat yang lebih baik oleh hewan. Selain itu, obat antibakteri berbahan dasar stik ini banyak digunakan di peternakan, peternakan unggas, dan budidaya ikan.

Protease dan amilase, enzim basil jerami, diproduksi secara komersial dan digunakan dalam deterjen, penyamakan kulit dan persiapan pembersih.

Bacillus subtilis Bacillus subtilis
Bacillus subtilis Bacillus subtilis

Ada galur individu yang memiliki spesialisasi yang sangat sempit. Misalnya, mereka digunakan untuk membuat natto berbahan dasar kedelai Jepang.

Rencana masa depan

Pengembangan rekayasa genetika juga tidak mungkin tanpabakteri. Dan tongkat jerami bukanlah yang terakhir dalam daftar "model" untuk menciptakan organisme transgenik.

Kami telah menulis tentang bantuan dalam eksplorasi ruang angkasa.

Saat ini, studi tentang penyebaran basil jerami di alam secara aktif berkembang dari sudut pandang keamanan lingkungan. Sudah ada pekerjaan untuk menilai keadaan lingkungan berdasarkan korelasi distribusi mikroorganisme unik ini di ekotop.

Direkomendasikan: