Không phải ai cũng trả lời được Bacillus subtilis là gì. Tuy nhiên, hầu hết chúng ta đều rất quen thuộc với sinh vật này. Bất cứ ai đã từng nhấc cỏ mới cắt lên đều thấy một lớp phủ màu trắng dưới nó. Đây là vi khuẩn Bacillus subtilis. Loại vi khuẩn này, rất phổ biến trong tự nhiên, ban đầu được phát triển trên cỏ khô bị hỏng. Đó là lý do tại sao chúng tôi gọi nó là cây cỏ khô.
Mô hình "vi sinh"
Các nhánh sinh học khác nhau có các sinh vật "mô hình" riêng, chúng trở thành đối tượng chính của nghiên cứu và thí nghiệm. Ví dụ, về mặt di truyền học, ruồi giấm Drosophila đã trở thành một sinh vật như vậy, trong vi sinh vật học động vật nguyên sinh - giày ciliate, và trong vi khuẩn học - Bacillus subtilis.
Nhờ loại vi khuẩn này, quá trình hình thành bào tử và cơ chế hoạt động của cơ quan vận động của vi khuẩn trùng roi đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Các nhà sinh học phân tử là một trong những người đầu tiên giải mã bộ gen của loại trực khuẩn này.
Ngày nay, Bacillus subtilis được nuôi không trọng lượng và ảnh hưởng của nó đối với bộ gen của quần thể đang được nghiên cứu. Trong sinh học không gianđược chiếu xạ bằng tia cực tím vũ trụ và khám phá khả năng tồn tại của nó trong những điều kiện gần với những điều kiện trên sao Hỏa.
Mô tả ngắn
Cây cỏ khô được nhà sinh vật học người Đức Christian Gottfried Ehrenberg (1795-1876) mô tả lần đầu tiên vào năm 1835. Trực khuẩn phát triển tốt trên chất chiết xuất từ cỏ khô, đó là lý do tại sao nó nhận được phần đầu của tên. Nhìn bề ngoài, đây là những vi khuẩn hình que nên được gọi là vi khuẩn hình que.
Đây là những trực khuẩn khá lớn (dài tới 0,008 mm, đường kính 0,0006 mm), có thể nhìn thấy ngay cả trong kính hiển vi học đường. Bacillus subtilis có nhiều roi trên bề mặt màng tế bào.
Những vi khuẩn di động này là vi khuẩn hiếu khí (chúng cần oxy trong khí quyển để đảm bảo các quá trình sống của chúng). Nhưng một số chủng (các nhóm đồng nhất về mặt di truyền được phát triển nhân tạo) có thể trở thành vi khuẩn kỵ khí dễ nuôi.
Nhiệt độ tối ưu cho que cỏ khô là từ 25 đến 30 độ C. Nhưng chúng sẽ tồn tại ở nhiệt độ -5 và +150 độ, nhờ sự hình thành của các bào tử.
Dinh dưỡng và phân phối
Trong tự nhiên, Bacillus subtilis sống trong đất, nhưng được tìm thấy trong nước và bụi. Những vi sinh vật này là một phần của hệ vi sinh đường ruột của chúng ta và đường tiêu hóa của động vật.
Đây là những vi khuẩn hoại sinh, chúng ăn xác bã hữu cơ. Nguồn năng lượng chính của chúng là polysaccharid dựa trên glucose có nguồn gốc thực vật (cellulose và tinh bột) và động vật (glycogen).
Các sản phẩm trao đổi chất của trực khuẩn cỏ khô là các axit amin, vitamin, các enzym khác nhau, kháng sinh. Từ lâu, con người đã học cách sử dụng những đặc điểm này của vi khuẩn trong các hoạt động của mình.
Tính năng của hóa sinh
Các đặc tính quan trọng nhất của cỏ khô bao gồm khả năng làm tăng độ axit của môi trường và tạo ra chất kháng sinh.
Những loại trực khuẩn này là chất đối kháng với nấm men, salmonella, amip Proteus và bệnh lỵ, liên cầu và tụ cầu.
Trong quá trình sống, trực khuẩn cỏ khô tổng hợp axit amin, kháng sinh, enzym và các chất hoạt động miễn dịch. Ngày nay, các chủng trực khuẩn này được sử dụng trong sản xuất enzym, kháng sinh, sản phẩm sinh học (chất tạo mùi, phụ gia thực phẩm), thuốc diệt côn trùng.
Cách trồng thuộc địa
Trong đĩa Petri, các khuẩn lạc của những trực khuẩn này trông giống như những chiếc bánh kếp nhăn nheo với các cạnh gợn sóng màu trắng hoặc hơi hồng, cấu trúc khô và mịn như nhung.
Trong các phòng thí nghiệm, các chủng trực khuẩn cỏ khô được nuôi cấy trên môi trường thịt hoặc thạch, môi trường nhân tạo, hoặc trên chất có tàn tích của sinh vật thực vật.
Ở nhà, chỉ cần đun sôi cỏ khô thông thường và đặt dịch truyền ở nơi ấm áp trong 1-2 ngày là đủ. Trên bề mặt của dịch truyền nước, một lớp màng sẽ xuất hiện dành riêng cho vi khuẩn trực khuẩn cỏ khô. Tất cả các vi sinh vật khác sẽ chết khi đun sôi.
Tác nhân cơ hội
Đang nhậpthành phần của hệ vi sinh vật của đường dạ dày, trực khuẩn cỏ khô thúc đẩy sự phân hủy polysaccharid phức tạp (cellulose), phân hủy protein, và góp phần ức chế hệ vi sinh gây bệnh.
Ở các vết thương hở trên cơ thể người, các vi khuẩn này tiết ra chất kháng sinh và enzym có tác dụng phân hủy các mô chết. Người ta đã chứng minh rằng những trực khuẩn này có tác động tiêu cực đến các sinh vật gây bệnh trong quá trình nhiễm trùng phẫu thuật (Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus).
Tuy nhiên, chúng gây bệnh có điều kiện, vì chúng có khả năng tiêu cực đối với con người:
- Có thể gây phát ban dị ứng.
- Gây ngộ độc thực phẩm khi ăn phải thực phẩm hư hỏng.
- Có thể gây nhiễm trùng mắt.
Hay dính và người đàn ông
Từ quan điểm sử dụng của con người, vi khuẩn được quan tâm trong bối cảnh của hai câu hỏi:
- Họ có thể giúp chúng ta như thế nào.
- Họ có thể làm hại chúng ta như thế nào.
Sự hợp tác của con người với cây cỏ khô đã bắt đầu từ rất lâu trước đây. Ngày nay, các nhà vi sinh vật học đã phát triển được nhiều chủng loại trực khuẩn này với những phẩm chất đã được xác định rõ. Vi sinh vật này được sử dụng trong sản xuất trồng trọt, chăn nuôi, sản xuất thuốc, phương pháp quản lý chất thải trong khuôn khổ nền kinh tế xanh.
Trực khuẩn trong y học
Đặc điểm sinh hóa giúp chúng ta có thể sử dụng rộng rãi sinh vật này trong sản xuất thuốc chữa bệnh. Bacillus subtilis, theo đặc điểm dược lý, đề cập đến:
- Thuốc trị tiêu chảy.
- Thuốc điều hòa miễn dịch.
Các chế phẩm dựa trên trực khuẩn cỏ khô ("Sporobacterin", "Bactisubtil", "Biosporin") được kê đơn cho bệnh loạn khuẩn đường ruột và đường sinh dục, trong giai đoạn hậu phẫu với các biến chứng có mủ.
Tuy nhiên, điều cần nhớ là chống chỉ định, trong đó chủ yếu là quá mẫn hoặc không dung nạp với các thành phần của thuốc.
Vi sinh vật này cũng được sử dụng rộng rãi trong các chất bổ sung chế độ ăn uống.
Ứng dụng khác
Trong sản xuất cây trồng, chế phẩm phổ biến nhất dựa trên trực khuẩn cỏ khô là "Fitosporin". Nó có hiệu quả trong việc chống lại các bệnh nấm và vi khuẩn cho cây trồng. Đồng thời, trái có thể ăn được ngay cả ngày được phun thuốc.
Trong chăn nuôi, điểm đặc biệt của cỏ khô là dùng để lên men xenluloza, góp phần giúp động vật hấp thụ tốt hơn cacbohydrat. Ngoài ra, các loại thuốc kháng khuẩn dựa trên cây gậy này được sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi cá.
Proteases và amylase, các enzym của trực khuẩn cỏ khô, được sản xuất thương mại và được sử dụng trong chất tẩy rửa, thuộc da và các chế phẩm làm sạch.
Có những chủng riêng lẻ có chuyên môn rất hẹp. Ví dụ, chúng được dùng để làm món Natto làm từ đậu nành của Nhật Bản.
Kế hoạch tương lai
Sự phát triển của công nghệ gen cũng không thể thiếuvi khuẩn. Và cây cỏ khô không phải là cái cuối cùng trong danh sách "mô hình" để tạo ra các sinh vật chuyển gen.
Chúng tôi đã viết về hỗ trợ khám phá không gian.
Ngày nay, nghiên cứu về sự phân bố của trực khuẩn cỏ khô trong tự nhiên đang tích cực phát triển trên quan điểm an toàn môi trường. Đã có những công trình để đánh giá tình trạng của môi trường dựa trên mối tương quan về sự phân bố của vi sinh vật độc đáo này trong vùng sinh thái.
