Nicht jeder kann beantworten, was Bacillus subtilis ist. Die meisten von uns sind jedoch mit dieser Kreatur sehr vertraut. Jeder, der schon einmal frisch geschnittenes Gras gehoben hat, hat darunter einen weißlichen Belag gesehen. Das ist das Bakterium Bacillus subtilis. Dieses in der Natur ungewöhnlich häufig vorkommende Bakterium wurde ursprünglich auf Heu gezüchtet. Deshalb nennen wir es Heustock.
Mikrobiologisches "Modell"
Verschiedene Zweige der Biologie haben ihre eigenen "Modell"-Organismen, die zum Hauptgegenstand von Studien und Experimenten werden. Zum Beispiel ist in der Genetik die Drosophila-Fruchtfliege zu einem solchen Organismus geworden, in der Mikrobiologie von Protozoen - dem Ciliatenschuh und in der Bakteriologie - Bacillus subtilis.
Dank dieses Bakteriums wurden der Prozess der Sporenbildung und der Funktionsmechanismus des Motors von Flagellenbakterien gründlich untersucht. Molekularbiologen gehörten zu den ersten, die das Genom dieses Bazillus entschlüsselten.
Heute wird Bacillus subtilis in der Schwerelosigkeit gezüchtet und seine Wirkung auf das Erbgut der Bevölkerung untersucht. In der Weltraumbiologiemit kosmischem Ultraviolett bestrahlt und seine Überlebensfähigkeit unter marsähnlichen Bedingungen erforscht.
Kurzbeschreibung
Der Heustock wurde erstmals 1835 von dem deutschen Biologen Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876) beschrieben. Der Bazillus wuchs gut auf Heuextrakt, weshalb er den ersten Teil des Namens erhielt. Äußerlich sind das stäbchenförmige Bakterien, man nennt sie also Stäbchen.
Das sind ziemlich große Bazillen (Länge bis 0,008 mm, Durchmesser 0,0006 mm), die sogar im Schulmikroskop zu sehen sind. Bacillus subtilis hat viele Flagellen auf der Oberfläche der Zellmembran.
Diese mobilen Bakterien sind Aerobier (sie brauchen Luftsauerstoff, um ihre lebenswichtigen Prozesse zu gewährleisten). Einige Stämme (künstlich gezüchtete, genetisch homogene Gruppen) können jedoch zu fakultativen Anaerobiern werden.
Die optimale Temperatur für Heustangen liegt zwischen 25 und 30 Grad Celsius. Aber sie werden dank der Sporenbildung bei -5 und +150 Grad überleben.
Ernährung und Verteilung
In der Natur lebt Bacillus subtilis im Boden, kommt aber in Wasser und Staub vor. Diese Mikroorganismen sind Teil der Mikroflora unseres Darms und des Magen-Darm-Trakts von Tieren.
Das sind saprophytische Bakterien, sie ernähren sich von organischen Reststoffen. Die Hauptenergiequelle für sie sind Polysaccharide auf Basis von Glukose pflanzlichen (Zellulose und Stärke) und tierischen (Glykogen) Ursprungs.
Die Stoffwechselprodukte der Heubazillen sind Aminosäuren, Vitamine, verschiedene Enzyme, Antibiotika. Der Mensch hat lange gelernt, diese Eigenschaften von Bakterien für seine Aktivitäten zu nutzen.
Merkmale der Biochemie
Zu den wichtigsten Eigenschaften von Heustangen gehört ihre Fähigkeit, den Säuregeh alt der Umwelt zu erhöhen und Antibiotika zu produzieren.
Diese Bazillen sind Antagonisten für Hefepilze, Salmonellen, Amöben Proteus und Ruhr, Strepto- und Staphylokokken.
Im Laufe des Lebens synthetisieren Heubazillen Aminosäuren, Antibiotika, Enzyme und immunaktive Substanzen. Heute werden Stämme dieses Bazillus zur Herstellung von Enzymen, Antibiotika, biologischen Produkten (Geruchsverstärker, Lebensmittelzusatzstoffe) und Insektiziden verwendet.
Wie man eine Kolonie züchtet
In Petrischalen sehen Kolonien dieser Bazillen aus wie f altige Pfannkuchen mit gewellten Rändern von weißer oder rosa Farbe, trockener und samtiger Struktur.
In Labors werden Heubazillus-Stämme auf Fleisch-Pepton-Brühe oder -Agar, künstlichen Medien oder auf einer Substanz mit den Überresten eines Pflanzenorganismus gezüchtet.
Zu Hause reicht es aus, gewöhnliches Heu zu kochen und den Aufguss 1-2 Tage lang an einem warmen Ort aufzubewahren. Auf der Oberfläche des Wasseraufgusses bildet sich ausschließlich ein Film aus Heubakterien. Alle anderen Mikroorganismen sterben beim Kochen ab.
Opportunistische Krankheitserreger
Betrittdie Zusammensetzung der Mikrobiota des Magentraktes, Heubazillus fördert den Abbau komplexer Polysaccharide (Cellulose), baut Proteine ab und trägt zur Hemmung pathogener Mikroflora bei.
In offenen Wunden am menschlichen Körper sondern diese Bakterien Antibiotika und Enzyme ab, die abgestorbenes Gewebe abbauen. Es wurde bereits nachgewiesen, dass diese Bazillen bei chirurgischen Infektionen (Salmonellen, Staphylococcus, Streptococcus) eine negative Wirkung auf Krankheitserreger haben.
Allerdings sind sie bedingt pathogen, weil sie so negative Fähigkeiten für Menschen haben:
- Kann einen allergischen Hautausschlag verursachen.
- Verursacht eine Lebensmittelvergiftung, wenn verdorbenes Essen gegessen wird.
- Kann Augeninfektionen verursachen.
Heustock und Mann
Aus Sicht des Menschen sind Bakterien im Zusammenhang mit zwei Fragestellungen von Interesse:
- Wie können sie uns helfen.
- Wie können sie uns schaden.
Die menschliche Zusammenarbeit mit Heustock hat vor langer Zeit begonnen. Heute haben Mikrobiologen viele Stämme dieses Bazillus mit genau definierten Eigenschaften gezüchtet. Dieser Mikroorganismus wird im Pflanzenbau, in der Tierh altung, in der Arzneimittelherstellung, in der Abfallwirtschaft im Rahmen der Green Economy eingesetzt.
Bazillen in der Medizin
Biochemische Eigenschaften machen es möglich, diesen Organismus in großem Umfang bei der Herstellung von Arzneimitteln zu verwenden. Bacillus subtilis bezieht sich gemäß den pharmakologischen Eigenschaften auf:
- Mittel gegen Durchfall.
- Immunmodulatoren.
Präparate auf der Basis von Heubazillus ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") werden bei Dysbakteriose des Darms und des Genit altrakts in der postoperativen Phase mit eitrigen Komplikationen verschrieben.
Es lohnt sich jedoch, sich an Kontraindikationen zu erinnern, von denen die Hauptsache Überempfindlichkeit oder Unverträglichkeit gegenüber den Bestandteilen des Arzneimittels ist.
Dieser Mikroorganismus wird auch häufig in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet.
Andere Anwendungen
Im Pflanzenbau ist das am weitesten verbreitete Präparat auf Basis von Heubazillen "Fitosporin". Es ist wirksam im Kampf gegen Pilz- und Bakterienkrankheiten von Kulturpflanzen. Gleichzeitig können die Früchte auch am Tag der Besprühung mit dem Medikament verzehrt werden.
In der Tierh altung wird die Besonderheit der Heustangen genutzt, um Zellulose zu fermentieren, was zu einer besseren Aufnahme von Kohlenhydraten durch die Tiere beiträgt. Darüber hinaus werden auf diesem Stick basierende antibakterielle Medikamente in großem Umfang in der Tierh altung, Geflügelzucht und Fischzucht eingesetzt.
Proteasen und Amylasen, die Enzyme der Heuschrecke, werden kommerziell hergestellt und in Wasch-, Gerb- und Reinigungsmitteln verwendet.
Es gibt einzelne Stämme, die eine sehr enge Spezialisierung haben. Beispielsweise werden sie zur Herstellung von japanischem Natto auf Sojabohnenbasis verwendet.
Zukunftspläne
Auch die Entwicklung der Gentechnik ist ohne sie nicht möglichBakterien. Und der Heustock ist nicht der letzte in der Liste der "Modelle" zur Herstellung transgener Organismen.
Über Unterstützung bei der Weltraumforschung haben wir bereits geschrieben.
Heute entwickelt sich die Untersuchung der Verbreitung von Heubazillen in der Natur unter dem Gesichtspunkt der Umweltsicherheit aktiv weiter. Es gibt bereits Arbeiten zur Bewertung des Zustands der Umwelt auf der Grundlage der Korrelation der Verteilung dieses einzigartigen Mikroorganismus im Ökotop.
