Bacillus

Ilustrasi bakteria genre bacillus

Apa itu Bacillus?

Bacillus Ini adalah genus bakteria pembahagian yang dicirikan oleh formator spora dalam keadaan aerobik. Mereka mempunyai bentuk tongkat dan biasanya gram positif (walaupun ada pembolehubah gram), dengan koloni yang mempunyai organisma yang dicelup merah jambu dan yang lain yang dicelupkan ungu.

Dalam kes ini, penyelidik mendapati bahawa bilangan organisma yang bertindak balas sebagai gram negatif meningkat dengan usia koloni kerana penurunan ketebalan lapisan petidoglycan.

Bakteria genre ini boleh menjadi aerobik anaerobik yang ketat atau pilihan. Sebilangan besar mudah alih kerana kehadiran scourges, bagaimanapun, terdapat juga wakil -wakil yang tidak bermobil. Mereka boleh praktikal di mana -mana persekitaran di bumi, termasuk persekitaran yang melampau, dari ketinggian tinggi ke dasar laut.

Sesetengah spesies adalah kepentingan perubatan, kerana mereka boleh menyebabkan penyakit seperti anthrax (Bacillus anthracis) atau penyakit yang ditransmisikan makanan (Bacillus cereus). Yang lain digunakan untuk mendapatkan antibiotik, enzim, seperti probiotik atau proses penapaian dan pertanian.

Ciri -ciri jantina Bacillus

Bacillus subtilis penanaman. Diambil dan diedit dari: keraguan [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)].

Pengeluaran Endospores

Ciri utama yang mentakrifkan jantina adalah keupayaan untuk menghasilkan endospora dalam keadaan aerobik. Spora ini dicirikan dengan dapat menahan suhu tinggi, pemusnahan, tindakan disinfektan, dan juga radiasi.

Dinding selular

Dinding sel dibentuk oleh beberapa lapisan peptidoglys yang berkaitan dengan silang di antara mereka yang membentuk perancah yang kuat yang mengekalkan bentuk sel dan yang mengandungi asid theicoic dan lipoteik.

Morfologi

Mereka mempunyai tongkat, lurus atau sedikit melengkung dan boleh didapati secara individu, berpasangan dan kadang -kadang dalam rantai. Sebilangan besar mereka mudah alih kerana kehadiran flagella peritrik, iaitu, mereka diproyeksikan ke semua arah. Walau bagaimanapun, Bacillus anthracis Ia tidak mempunyai Scourges.

Gram positif

Sebilangan besar bakteria genre ini positif, namun ada pembolehubah gram, iaitu, mereka boleh mewarnai merah jambu atau ungu. Ini kerana peptidoglycan berbaring.

Ketahanan

Mereka adalah organisma di mana -mana dan sangat tahan, dengan spesies yang mampu menentang suhu yang sangat tinggi (thermophilic) atau sangat rendah (psychrophile), terdapat juga spesies yang boleh bertolak ansur dengan persekitaran yang sangat berasid atau sangat alkali untuk spesies lain.

Sesetengah spesies adalah aerobik yang ketat, tidak dapat bertahan dalam keadaan yang tidak bersuara, sementara spesies lain adalah pilihan pilihan.

Morfologi Genre Bacillus

Bakteria genre Bacillus Mereka boleh dibentuk seperti batang, lurus atau sedikit melengkung, biasanya hujung bulat, walaupun beberapa sel telah digambarkan sebagai persegi (contohnya Bacillus cereus).

Sel mempunyai diameter yang berbeza dari 0.4 hingga 1.8 mikron dan panjang 0.9 hingga 10.0 mikron. Dimensi sel dalam setiap spesies dan dalam setiap ketegangan biasanya mempunyai sedikit kebolehubahan.

Sel -sel berlaku secara individu dan berpasangan, beberapa dalam rantai dan kadang -kadang dalam filamen yang panjang. Bergantung pada spesies, keadaan ketegangan dan penanaman, sel anak perempuan dapat dipisahkan.

Dengan cara ini, tanaman nampaknya terdiri daripada sel individu dan pasangan sel di bahagian apabila mereka diperhatikan oleh mikroskopi kontras fasa. Dalam kes lain, sel anak perempuan boleh terus dikaitkan antara satu sama lain, jadi rantai sel dilihat.

Morfologi spora adalah ciri taksonomi, walaupun terdapat beberapa variasi dalam strain persendirian. Spora yang paling biasa mempunyai bentuk ellipsoidal atau bujur, tetapi bentuknya berkisar dari silinder hingga bentuk ellipsoidal, sfera atau tidak teratur yang mengingati buah pinggang atau pisang.

Taksonomi dan klasifikasi

Secara taksonomi, jantina Bacillus Ia terletak di Phylum Firmicute, Bacilli Class, Bacillal Order, Bacillacea Family. Genre ini digunakan oleh Christian Gottfried Ehrenberg pada tahun 1835 hingga bakteria kumpulan dalam bentuk bentuk tebu.

Kemudian Ferdinand Cohn, pada tahun 1872, mentakrifkan semula kumpulan itu sebagai bakteria yang membentuk spora, tahan panas, gram positif dan aerobik atau anaerobia pilihan. Jenis jenis genre adalah Bacillus subtilis.

Para penyelidik menentukan pada tahun 1991 bahawa jantina Bacillus, Seperti yang dirawat setakat ini, ia adalah polifiletik. Oleh itu mereka membuat penyusunan semula kumpulan Bacillus Sensu lato, dari mana lima genre baru diekstrak.

Boleh melayani anda: photoautotrophs: ciri dan contoh

Genre dibahagikan kepada dua kumpulan, di satu pihak B. Subtilis dan spesies yang berkaitan, sementara di sisi lain adalah kumpulan B. Cereus. Kumpulan pertama kumpulan organisma kurang dari 1 μm diameter, sporangio dan spora ellipsoidal yang tidak bertaburan.

Sementara itu, kumpulan kedua, mengandungi spesies diameter lebih dari 1 μm, dengan sporangio dan spora elpsoidal yang tidak bertaburan.

Di mana genre Bacillus?

Bakteria genre Bacillus Mereka telah diasingkan kebanyakannya di atas tanah, air, makanan dan sampel klinikal. Tetapi mereka juga telah ditemui di persekitaran yang paling luar biasa, seperti di sedimen lautan hingga beribu -ribu meter di bawah paras laut dan sampel udara stratosfera, di kolam geoterma asid, dalam air bawah tanah yang sangat beralkali dan di tasik hipersalin terminal.

Lain -lain telah ditemui di niche yang dicipta oleh manusia, dari makam Mexico dan lukisan dinding Rom yang merosot, untuk membersihkan bilik di kemudahan pemasangan kapal angkasa.

Tumbuhan juga merupakan sumber spesies baru yang kaya Bacillus, Beberapa Endey dan lain -lain yang dikaitkan dengan rhizosphere.

Pembiakan

Bakteria genre Bacillus Mereka mempunyai dua bentuk pembiakan aseksual: pembelahan binari dan sporulasi.

Pembelahan binari

Pembelahan binari adalah sejenis pembiakan yang berlaku apabila bakteria berada dalam persekitaran yang baik untuk pembangunannya dan membolehkan pertumbuhan eksponen. Pembelahan binari membayangkan divis mitosis yang mengakibatkan dua sel anak perempuan yang sama.

Pembiakan sporulasi

Jenis kedua ini juga dikenali oleh pembentukan spora. Nampaknya terdapat beberapa jenis tekanan di tanah jajahan. Semasa sporulasi, pembahagian sel asimetri berlaku, mengakibatkan pembentukan sel yang lebih besar (sel stem) dan satu lebih kecil (presorants).

Presora dimasukkan oleh sel stem dan ditutup dengan beberapa lapisan pelindung, yang menghasilkan kehilangan air dan membolehkan kematangannya. Setelah ini berlaku lisis sel stem dan pembebasan endospore, yang boleh kekal dalam keadaan dorman sehingga keadaan yang menggalakkan.

Endospora ini, seperti yang telah ditunjukkan sebelum ini, tahan terhadap suhu yang melampau, kepada pemusnahan, tindakan detergen dan radiasi, dan merupakan punca utama rintangan bakteria ini dan keupayaan mereka untuk menjajah sebarang persekitaran.

Pemakanan

Kebanyakan bakteria jantina Bacillus Mereka tinggal di tanah dan pemakanan mereka adalah jenis saprophyte, iaitu, mereka memakan bahan organik yang menguras.

Spesies lain mengintegrasikan flora bakteria haiwan. Dalam kes ini, mereka mewujudkan hubungan simbiotik di mana mereka memanfaatkan makanan yang ditelan oleh tuan rumah mereka dan menghasilkan enzim yang membantu dalam pencernaan makanan ini.

Akhirnya, sesetengah spesies boleh bertindak sebagai parasit oportunistik, memberi makan terus dari tuan rumah mereka.

Penyakit

Kebanyakan spesies Bacillus Mereka tidak patogen dan jarang dikaitkan dengan penyakit pada manusia atau haiwan lain. Antrax adalah keadaan yang paling terkenal yang disebabkan oleh bakteria jenis ini, walaupun keracunan makanan dan jangkitan oportunistik yang disebabkan oleh Bacillus cereus

Anthrax atau Carbunco

Penyakit ini sangat berjangkit dan disebabkan oleh bakteria Bacillus anthracis. Ia boleh menjejaskan bahagian badan yang berlainan dan patogeninya bergantung kepada tisu yang terjejas, bentuk jangkitan dan masa yang diperlukan dari jangkitan sehingga rawatan bermula.

Penanaman Bacillus Anthracis, ketegangan yang dikumpulkan di Kaimedo, Tokyo, Jepun tempat kejadian bioterorisme pada tahun 1993. Diambil dan diedit dari: Pusat Kawalan Penyakit, Amerika Syarikat [Domain Awam].

Bentuk penyakit yang paling agresif adalah anthrax pulmonari, yang mempunyai kematian yang tinggi. Anda juga boleh menyerang kulit (anthrax kulit) atau sistem pencernaan. Carbunco boleh menyerang mana -mana haiwan darah panas, termasuk lelaki.

Tubuh haiwan mati kerana penyakit, serta tanah yang tercemar oleh najis, atau darah haiwan yang dijangkiti merupakan takungan penyakit.

Boleh melayani anda: Necator Americanus

Sindrom Nasi Goreng

Ia adalah sindrom hematikal yang kelihatan terutamanya disebabkan oleh penggunaan beras yang kurang dimanipulasi, walaupun ia juga boleh berlaku kerana penggunaan tenusu dan makanan lain. Ejen kausal adalah bakteria Bacillus cereus.

Sindrom ini dicirikan oleh kehadiran mual dan muntah, yang muncul 1 hingga 5 jam selepas pengambilan makanan yang tercemar. Kekejangan perut juga mungkin berlaku, tetapi cirit -birit tidak kerap.

Ini adalah penyakit yang dibatalkan diri yang mempunyai tempoh umumnya tidak melebihi 48 jam, di mana ia penting.

Endoftalmitis

Endophthalmitis adalah jangkitan mata kerana organisma patogen yang berbeza. Tanggapan keradangan organ yang dijangkiti boleh menyebabkan trauma di mata yang sama.

Spesies bakteria yang berbeza berkaitan dengan penyakit ini, salah satu yang paling relevan adalah Bacillus cereus, jangkitan yang menyebabkan kecederaan ramalan.

Rawatan penyakit ini terdiri daripada membekalkan pesakit untuk clindamycin atau vancomycin, dexamethasone juga disyorkan. Kadang -kadang, penyakit ini dapat menjejaskan penglihatan. Dalam kes ini, pengekstrakan pembedahan humor vitreous disyorkan.

Penyakit lain

Bakteria genre Bacillus Mereka berkaitan dengan pelbagai penyakit yang memberi kesan kepada orang ramai dengan sistem imun yang komited. Antara penyakit ini, endokarditis, bakteria, jangkitan kulit dan muskuloskelet boleh disebutkan, serta keratitis.

Spesies Bacillus Megaterium, Salah satu spesies bakteria terbesar yang boleh menyebabkan abses otak.

Bacillus megatierium. Diambil dan diedit dari: Alexastely [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)].

Penggunaan/aplikasi

Probiotik

Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, probiotik adalah mikroorganisma hidup yang menyebabkan kesan yang bermanfaat terhadap kesihatan orang atau haiwan yang memakannya dalam kuantiti yang mencukupi dalam diet mereka.

Sesetengah spesies Bacillus Mereka menggunakan probiotik, termasuk B. Coagulans. Antara faedah yang dibawa oleh pengambilan bakteria ini, para penyelidik telah mencadangkan bahawa terdapat melegakan gejala sindrom usus yang marah. Ia juga melegakan gejala arthritis rheumatoid dan kembung.

Ahli genre lain yang digunakan sebagai probiotik adalah B. Subtilis. Antara manfaat organisma ini sebagai probiotik adalah kelegaan keradangan usus dan jangkitan urogenital dan menghentikan cirit -birit.

Sementara itu, spora bakteria ini bertindak terhadap tekanan oksidatif akibat keratinosis.

Pengawal Biologi

Bakteria genre Bacillus Mereka menghasilkan pelbagai bahan dengan sifat antibiotik yang menghalang pertumbuhan organisma fitopatogenik, seperti lipopeptida siklik bukan ribosom dan δ endotoxin. Mereka juga menggunakannya dalam industri farmakologi untuk mendapatkan antibiotik terhadap patogen manusia.

Kira -kira 75% daripada bioplagicides yang dipasarkan di seluruh dunia dihasilkan berdasarkan Bacillus Thuringiensis. Spesies lain, seperti B. Subtilis, b. PUMILUS dan B. Amyloliquefaciens Mereka juga bekerja secara komersil, terutamanya untuk penjelasan racun kulat.

Kegunaan lain

Industri ini juga menggunakan bakteria jantina Bacillus Untuk mendapatkan enzim komersial dan untuk penjelasan detergen. Di samping itu, mereka adalah antara mikroorganisma yang paling banyak digunakan dalam kajian mikrobiologi, biologi molekul, atau kejuruteraan genetik, antara lain.

Kitaran hidup spesies jantina Bacillus

Di bawah keadaan pemakanan, suhu, pH, komposisi atmosfera yang mencukupi, antara lain, Bacillus Mereka tumbuh dan dibahagikan dengan pembelahan binari, bentuk pembiakan aseksual yang terdiri daripada pertindihan DNA, diikuti oleh bahagian sitoplasma oleh septum pembahagi yang melintasi pusat sel, yang menimbulkan dua sel anak perempuan.

Keadaan buruk

Walau bagaimanapun, apabila keadaan persekitaran adalah buruk, sel vegetatif menghasilkan endospores, yang merupakan struktur selular yang tidak mengandungi ATP dan mempunyai metabolisme yang sangat laten, yang memberikan rintangan.

Endospores dibentuk pada akhir fasa pertumbuhan eksponen. Banyak faktor lain yang diketahui mempengaruhi pembentukan endospora, seperti suhu pertumbuhan, pH alam sekitar, pengudaraan, kehadiran mineral dan sumber karbon tertentu, nitrogen dan fosforus dan kepekatan mereka. Pengaruh lain adalah kepadatan penduduk.

Boleh melayani anda: Streptococcus sanguinis

Sel-sel vegetatif spora laten

Penukaran spora laten ke sel vegetatif membayangkan tiga langkah: pengaktifan, percambahan dan pertumbuhan luaran. Tidak aktif dipecahkan dengan perubahan yang menggalakkan suhu atau sel -sel penuaan.

Walau bagaimanapun, banyak spesies tidak memerlukan pengaktifan sedemikian. Apabila meninggalkan latensi, jika spora mendapati keadaan persekitaran yang sesuai, percambahan dicetuskan, melalui kehilangan refraktan, hidrolisis cepat kulit dan kemerosotan protein asid larut kecil yang menyerahkan ketahanan terhadap bahan kimia dan radiasi agen.

Protoplast spora spora kelihatan membengkak kerana pengumpulan air, biosintesis resume, dan sel vegetatif baru muncul dari lapisan spora rotam yang menimbulkan tempoh baru pembiakan vegetatif.

Contoh spesies genus Bacillus

Bacillus cereus

Bacillus cereus

Spesies ini adalah bakteria gram positif yang biasa dijumpai di tanah, air dan makanan di semua kawasan yang marah di dunia. Ia adalah spesies anaerobik pilihan yang boleh bergerak melalui flagella peritrik.

Bakteria ini adalah salah satu yang bertanggungjawab utama untuk makanan yang dihantar oleh makanan, kadang -kadang sindrom etika atau sindrom infeksi toksik. Bacillus cereus Ia juga boleh menyebabkan pelbagai penyakit bukan gastrointestinal, seperti endokarditis, bakteria, endophthalmitis atau jangkitan kulit kronik antara lain.

Kerana ia mempunyai endospores yang sangat tahan, penghapusannya tidak dicapai dengan memasak, ia tidak menghilangkan pembekuan, tetapi yang terakhir menghentikan pertumbuhannya, jadi disarankan untuk menggunakan suhu di bawah 6 ° C jika makanan akan disimpan untuk jangka masa yang panjang masa.

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

Ia adalah sejenis genus yang dicirikan oleh tidak bergerak oleh ketiadaan scourges, tidak seperti apa yang berlaku dengan seluruh wakil genus. Ia adalah gram positif dan anaerobik pilihan.

Bakteria ini bertanggungjawab untuk carbuncus dan patogeniknya bergantung kepada dua faktor virulensi, polipeptida kapsul yang dipanggil bahan p dan exotoxin protein yang dipanggil faktor b.

Terdapat banyak jenis bakteria ini, yang bervariasi di antara mereka. Strain yang paling ganas telah digunakan sebagai senjata biologi.

Bacillus subtilis

Bacillus subtilis

Bakteria gram positif dan catalase positif yang hidup di tanah. Ia mempunyai tepi bulat dan saiz 2-3 mikron panjang dengan 1 micr. Bakteria ini hampir secara eksklusif aerobik, tetapi dapat bertahan dalam persekitaran anxic.

Ia dianggap selamat untuk manusia, tetapi terdapat kes pengambilan pengambilan makanan yang tercemar dengan spesies ini. Dalam kes ini, gejala adalah serupa dengan keracunan oleh Bacillus cereus.

Ia adalah salah satu spesies bakteria yang paling banyak dikaji dan penyelidik menganggapnya sebagai versi positif gram Escherichia coli. Ia juga dianggap sebagai organisma model untuk kajian makmal, terutamanya dalam kajian manipulasi genetik.

Bacillus subtilis Ia menghasilkan bactricin, antibiotik bakterisida yang berkesan dalam rawatan terhadap bakteria positif positif, seperti Staphilococcus aureus. Ia juga menghasilkan sebatian bioaktif dengan aktiviti antijamur dan bahan yang digunakan dalam penjelasan detergen.

Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis

Bacillo gram positif yang hidup di tanah, permukaan tumbuhan dan di usus ulat pelbagai spesies rama -rama dan rama -rama. Ia dicirikan kerana semasa proses sporulasi mereka menghasilkan kristal protein yang mempunyai sifat insektisida.

Terima kasih kepada kristal ini, yang dikenali sebagai δ endotoxin, spora dari Bacillus thuringensis dan kristal protein telah digunakan sebagai biopesticides selama lebih dari 100 tahun.

Penyelidik telah memperkenalkan maklumat genetik tumbuhan ini, melalui kejuruteraan genetik, kepada pelbagai spesies tumbuhan, seperti kentang, kapas atau jagung, sehingga tumbuhan menghasilkan bahan dengan sifat insektisida.

Rujukan

1. Dan.W. Nester, c.Dan. Roberts, n.N. Pearshall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologi. Edisi ke -2. Holt, Rinehart & Winston.
2. S. Hogg (2005). Mikrobiologi penting. John Wiley & Sons, Ltd.
3. C. Lira. Bacillus cereus: Ciri -ciri, morfologi, habitat, gejala jangkitan, rawatan. Diperolehi dari: Lifer.com.
4. B. López. Bacillus subtilis: ciri, morfologi, penyakit. Diperolehi dari: Lifer.com.
5. D. Fritz (2004). Taksonomi genus Bacillus dan Berkaitan Menjana: Bakteria Pembentukan Endospore Aerobik. Phytopatoly
6. P.C.B. Turnbull (1996). Bab 15. Bacillus. In: Baron S, editor. Perubatan Mikrobiologi. Edisi ke -4. Galveston (TX): University of Texas Medical Bran Galveston.
7. Bacillus. Di Wikipedia. Diambil dari.Wikipedia.org