ไม่ใช่ทุกคนที่จะตอบได้ว่าบาซิลลัส ซับทิลิสคืออะไร อย่างไรก็ตาม พวกเราส่วนใหญ่คุ้นเคยกับสิ่งมีชีวิตนี้มาก ใครที่เคยยกหญ้าตัดสด ๆ จะเห็นมีคราบขาวอยู่ข้างใต้ นี่คือแบคทีเรีย Bacillus subtilis แบคทีเรียชนิดนี้ ซึ่งพบได้ทั่วไปในธรรมชาติ เดิมทีเติบโตบนหญ้าแห้งหัก เราจึงเรียกมันว่าหญ้าแห้ง
"โมเดล" ทางจุลชีววิทยา
ชีววิทยาสาขาต่างๆ มีสิ่งมีชีวิต "แบบจำลอง" ของตัวเอง ซึ่งกลายเป็นเป้าหมายหลักของการศึกษาและการทดลอง ตัวอย่างเช่น ในพันธุศาสตร์ แมลงหวี่แมลงหวี่ได้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตดังกล่าว ในจุลชีววิทยาของโปรโตซัว - รองเท้า ciliate และในแบคทีเรีย - Bacillus subtilis
ต้องขอบคุณแบคทีเรียนี้ กระบวนการสร้างสปอร์และกลไกการทำงานของมอเตอร์มอเตอร์ของแบคทีเรียแฟลเจลลาร์ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วน นักชีววิทยาระดับโมเลกุลเป็นกลุ่มแรกที่ถอดรหัสจีโนมของบาซิลลัส
วันนี้ Bacillus subtilis เติบโตแบบไร้น้ำหนักและกำลังศึกษาผลกระทบต่อจีโนมของประชากร ในชีววิทยาอวกาศฉายรังสีอัลตราไวโอเลตของจักรวาลและสำรวจความสามารถในการอยู่รอดในสภาวะที่ใกล้เคียงกับดาวอังคาร
คำอธิบายสั้น ๆ
หญ้าแห้งถูกอธิบายครั้งแรกในปี 1835 โดยนักชีววิทยาชาวเยอรมัน Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876) บาซิลลัสเติบโตได้ดีในสารสกัดจากหญ้าแห้ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงได้รับชื่อส่วนแรก ภายนอกเป็นแบคทีเรียรูปแท่งจึงถูกเรียกว่าแท่ง
แบคทีเรียเหล่านี้ค่อนข้างใหญ่ (ยาวไม่เกิน 0.008 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.0006 มม.) ซึ่งสามารถมองเห็นได้แม้ในกล้องจุลทรรศน์ของโรงเรียน Bacillus subtilis มีแฟลกเจลลาจำนวนมากบนผิวเยื่อหุ้มเซลล์
แบคทีเรียเคลื่อนที่เหล่านี้เป็นแอโรบิก (พวกมันต้องการออกซิเจนในบรรยากาศเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการที่สำคัญของพวกมัน) แต่บางสายพันธุ์ (กลุ่มพันธุกรรมที่เติบโตอย่างเทียม) อาจกลายเป็นจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนได้
อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับไม้แห้งคือระหว่าง 25 ถึง 30 องศาเซลเซียส แต่พวกมันจะอยู่รอดได้ที่ -5 และ +150 องศา ต้องขอบคุณการก่อตัวของสปอร์
โภชนาการและการจัดจำหน่าย
ในธรรมชาติ Bacillus subtilis อาศัยอยู่ในดิน แต่จะพบในน้ำและฝุ่น จุลินทรีย์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์ในลำไส้ของเราและทางเดินอาหารของสัตว์
เหล่านี้เป็นแบคทีเรียซาโพรไฟติก พวกมันกินสารอินทรีย์ตกค้าง แหล่งพลังงานหลักสำหรับพวกมันคือพอลิแซ็กคาไรด์จากกลูโคสของผัก (เซลลูโลสและแป้ง) และแหล่งกำเนิดจากสัตว์ (ไกลโคเจน)
เมแทบอลิซึมของบาซิลลัสหญ้าแห้ง ได้แก่ กรดอะมิโน วิตามิน เอนไซม์ต่างๆ ยาปฏิชีวนะ มนุษย์เรียนรู้การใช้คุณลักษณะเหล่านี้ของแบคทีเรียในกิจกรรมมานานแล้ว
คุณสมบัติของชีวเคมี
คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของหญ้าแห้งคือความสามารถในการเพิ่มความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมและผลิตยาปฏิชีวนะ
บาซิลลัสเหล่านี้เป็นปฏิปักษ์กับเชื้อรายีสต์ ซัลโมเนลลา อะมีบาโพรทูสและโรคบิด สเตรปโต- และสแตฟิโลคอคซี
ในกระบวนการของชีวิต แบคทีเรียจากหญ้าแห้งสังเคราะห์กรดอะมิโน ยาปฏิชีวนะ เอ็นไซม์ และสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ทุกวันนี้ บาซิลลัสสายพันธุ์นี้ใช้ในการผลิตเอนไซม์ ยาปฏิชีวนะ ผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพ (สารเพิ่มกลิ่น วัตถุเจือปนอาหาร) ยาฆ่าแมลง
วิธีปลูกอาณานิคม
ในจานเพาะเชื้อ โคโลนีของแบคทีเรียเหล่านี้ดูเหมือนแพนเค้กย่นที่มีขอบหยักเป็นสีขาวหรือชมพู โครงสร้างแห้งและนุ่ม
ในห้องปฏิบัติการ สายพันธุ์หญ้าแห้งบาซิลลัสปลูกในน้ำซุปเปปโตนเนื้อหรือวุ้น สารเทียม หรือสารที่มีซากพืช
ที่บ้านก็เพียงพอที่จะต้มหญ้าแห้งธรรมดาแล้วแช่ในที่อบอุ่นเป็นเวลา 1-2 วัน บนพื้นผิวของการแช่น้ำ ฟิล์มจะปรากฏเฉพาะจากแบคทีเรียของบาซิลลัสแห้ง จุลินทรีย์อื่นๆ จะตายเมื่อต้ม
เชื้อโรคฉวยโอกาส
กำลังเข้าองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในทางเดินอาหาร บาซิลลัสหญ้าแห้งส่งเสริมการสลายตัวของโพลีแซ็กคาไรด์ที่ซับซ้อน (เซลลูโลส) สลายโปรตีนและมีส่วนช่วยในการยับยั้งจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค
ในบาดแผลบนร่างกายมนุษย์ แบคทีเรียเหล่านี้จะหลั่งยาปฏิชีวนะและเอนไซม์ที่ทำลายเนื้อเยื่อที่ตายแล้ว ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแบคทีเรียเหล่านี้มีผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคในระหว่างการติดเชื้อในการผ่าตัด (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus)
อย่างไรก็ตาม พวกมันทำให้เกิดโรคตามเงื่อนไข เพราะพวกเขามีความสามารถด้านลบสำหรับผู้คน:
- อาจทำให้เกิดผื่นแพ้ได้
- ทำให้อาหารเป็นพิษเมื่อกินอาหารบูด
- อาจทำให้ตาติดเชื้อ
หญ้าแห้งกับผู้ชาย
จากมุมมองของการใช้งานของมนุษย์ แบคทีเรียมีความสนใจในบริบทของคำถามสองข้อ:
- มันจะช่วยเราได้ยังไง
- มันจะทำร้ายเราได้ยังไง
ความร่วมมือของมนุษย์กับหญ้าแห้งเริ่มขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ทุกวันนี้ นักจุลชีววิทยาได้พัฒนาบาซิลลัสหลายสายพันธุ์ด้วยคุณสมบัติที่ชัดเจน จุลินทรีย์นี้ใช้ในการผลิตพืชผล การเลี้ยงสัตว์ การผลิตยา วิธีการจัดการของเสียภายใต้กรอบเศรษฐกิจสีเขียว
บาซิลลัสในยา
ลักษณะทางชีวเคมีทำให้สามารถใช้สิ่งมีชีวิตนี้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตยาได้ Bacillus subtilis ตามลักษณะทางเภสัชวิทยาหมายถึง:
- ยาต้านอาการท้องร่วง
- เครื่องกระตุ้นภูมิคุ้มกัน
การเตรียมการตามบาซิลลัสหญ้าแห้ง ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") ถูกกำหนดไว้สำหรับโรค dysbacteriosis ของลำไส้และอวัยวะเพศ ในช่วงหลังการผ่าตัดที่มีภาวะแทรกซ้อนเป็นหนอง
อย่างไรก็ตาม ควรจดจำเกี่ยวกับข้อห้าม โดยหลักคือแพ้หรือแพ้ส่วนประกอบของยา
จุลินทรีย์นี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
แอปพลิเคชั่นอื่นๆ
ในการผลิตพืชผล มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับโรคเชื้อราและแบคทีเรียของพืชที่ปลูก ในขณะเดียวกัน ผลไม้ก็กินได้แม้ในวันที่ฉีดพ่นยา
ในการเลี้ยงสัตว์ ลักษณะเฉพาะของแท่งหญ้าแห้งนั้นใช้ในการหมักเซลลูโลส ซึ่งช่วยให้สัตว์ดูดซึมคาร์โบไฮเดรตได้ดีขึ้น นอกจากนี้ ยาต้านแบคทีเรียจากแท่งนี้ยังมีใช้กันอย่างแพร่หลายในการเลี้ยงสัตว์ การเลี้ยงสัตว์ปีก และการเลี้ยงปลา
โปรตีเอสและอะไมเลส เอ็นไซม์ของบาซิลลัสหญ้าแห้ง ผลิตในเชิงพาณิชย์และใช้ในผงซักฟอก การฟอก และการเตรียมการทำความสะอาด
มีบางสายพันธุ์ที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่แคบมาก ตัวอย่างเช่น ใช้ทำนัตโตะจากถั่วเหลืองของญี่ปุ่น
แผนในอนาคต
การพัฒนาพันธุวิศวกรรมก็เป็นไปไม่ได้เช่นกันหากไม่มีแบคทีเรีย. และไม้แห้งก็ไม่ใช่ไม้สุดท้ายในรายการ "โมเดล" สำหรับสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม
เราได้เขียนเกี่ยวกับความช่วยเหลือในการสำรวจอวกาศแล้ว
วันนี้ การศึกษาการกระจายของบาซิลลัสแห้งในธรรมชาติกำลังพัฒนาอย่างแข็งขันจากมุมมองของความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม มีงานอยู่แล้วเพื่อประเมินสภาวะของสิ่งแวดล้อมโดยพิจารณาจากความสัมพันธ์ของการกระจายของจุลินทรีย์เฉพาะตัวนี้ในอีโคโทป
