Bacillus subtilis деген не екенін бәрі бірдей жауап бере алмайды. Дегенмен, көпшілігіміз бұл тіршілік иесімен жақсы таныспыз. Жаңадан шабылған шөпті көтерген кез келген адам оның астында ақшыл жабынды көреді. Бұл Bacillus subtilis бактериясы. Табиғатта әдеттен тыс таралған бұл бактерия бастапқыда сынған шөпте өсірілді. Сондықтан біз оны шөп таяқша деп атаймыз.
Микробиологиялық "үлгі"
Биологияның әртүрлі салаларының өзіндік «үлгі» организмдері бар, олар зерттеу мен тәжірибенің негізгі объектісіне айналады. Мысалы, генетикада дрозофила жеміс шыбыны, қарапайымдылар микробиологиясында - кірпікшелі аяқша, ал бактериологияда - Bacillus subtilis осындай организмге айналды.
Осы бактерияның арқасында спора түзілу процесі және жіліншік бактериялардың қозғалтқыш қозғалтқышының жұмыс істеу механизмі жан-жақты зерттелді. Молекулалық биологтар бұл таяқшаның геномын алғашқылардың бірі болып ашты.
Бүгінде Bacillus subtilis салмақсыз өсіріледі және оның популяция геномына әсері зерттелуде. Ғарыштық биологиядағарыштық ультракүлгін сәулеленген және оның Марстағы жағдайға жақын жағдайларда өмір сүру қабілетін зерттейді.
Қысқаша сипаттама
Шөп таяқшасын алғаш рет 1835 жылы неміс биологы Кристиан Готфрид Эренберг (1795-1876) сипаттаған. Бацилла шөп сығындысында жақсы өсті, сондықтан ол атаудың бірінші бөлігін алды. Сырттай бұлар таяқша тәрізді бактериялар, сондықтан олар таяқша деп аталады.
Бұл өте үлкен таяқшалар (ұзындығы 0,008 мм дейін, диаметрі 0,0006 мм), оларды мектеп микроскопында да көруге болады. Bacillus subtilis жасуша қабықшасының бетінде көптеген жгутиктерге ие.
Бұл жылжымалы бактериялар аэробтар (олардың өмірлік процестерін қамтамасыз ету үшін атмосфералық оттегі қажет). Бірақ кейбір штаммдар (жасанды түрде өсірілген генетикалық біртекті топтар) факультативті анаэробтарға айналуы мүмкін.
Шөп таяқшалары үшін оңтайлы температура Цельсий бойынша 25 және 30 градус аралығында. Бірақ олар споралардың пайда болуының арқасында -5 және +150 градуста аман қалады.
Тамақтану және тарату
Табиғатта Bacillus subtilis топырақта тіршілік етеді, бірақ суда және шаңда кездеседі. Бұл микроорганизмдер біздің ішек микрофлорасының және жануарлардың асқазан-ішек жолдарының бөлігі болып табылады.
Бұл сапрофитті бактериялар, органикалық қалдықтармен қоректенеді. Олар үшін энергияның негізгі көзі өсімдік (целлюлоза және крахмал) және жануарлар (гликоген) текті глюкоза негізіндегі полисахаридтер болып табылады.
Шөп таяқшасының зат алмасу өнімдері – аминқышқылдары, витаминдер, әртүрлі ферменттер, антибиотиктер. Адам бактериялардың осы қасиеттерін өз іс-әрекетінде пайдалануды бұрыннан үйренген.
Биохимияның ерекшеліктері
Шөп таяқшаларының ең маңызды қасиеттеріне олардың қоршаған ортаның қышқылдығын арттыру және антибиотиктер шығару қабілеті жатады.
Бұл таяқшалар ашытқы саңырауқұлақтарының, сальмонеллалардың, амеба Proteus және дизентерияның, стрепто- және стафилококктардың антагонистері болып табылады.
Тіршілік процесінде шөп таяқшалары аминқышқылдарын, антибиотиктерді, ферменттер мен иммуноактивті заттарды синтездейді. Бүгінгі күні бұл таяқшаның штамдары ферменттер, антибиотиктер, биологиялық өнімдер (иіс күшейткіштер, тағамдық қоспалар), инсектицидтер өндірісінде қолданылады.
Колонияны қалай өсіру керек
Петри табақшаларында бұл таяқшалардың колониялары ақ немесе қызғылт түсті толқынды жиектері, құрғақ және барқыт құрылымы бар мыжылған құймақтарға ұқсайды.
Зертханаларда шөп таяқшасының штамдары ет-пептонды сорпада немесе агарда, жасанды ортада немесе өсімдік ағзасының қалдықтары бар затта өсіріледі.
Үй жағдайында қарапайым шөпті қайнатып, тұнбаны 1-2 күн жылы жерге қою жеткілікті. Су инфузиясының бетінде тек шөп таяқшасының бактерияларынан пленка пайда болады. Барлық басқа микроорганизмдер қайнатқанда өледі.
Оппортунистік қоздырғыштар
Енгізудеасқазан жолдарының микробиотасының құрамы, шөп таяқшалары күрделі полисахаридтердің (целлюлоза) ыдырауына ықпал етеді, белоктарды ыдыратады, патогендік микрофлораның тежелуіне ықпал етеді.
Адам ағзасындағы ашық жараларда бұл бактериялар өлі тіндерді ыдырататын антибиотиктер мен ферменттер шығарады. Бұл таяқшалардың хирургиялық инфекция кезінде (сальмонелла, стафилококк, стрептококк) патогендік ағзаларға теріс әсер ететіні дәлелденген.
Алайда олар шартты түрде патогенді болып табылады, өйткені олардың адамдар үшін осындай жағымсыз қабілеттері бар:
- Аллергиялық бөртпе тудыруы мүмкін.
- Бұзылған тағамды жеген кезде тамақтан улану.
- Көз инфекциясын тудыруы мүмкін.
Шөп таяқшасы мен адам
Адамның қолдануы тұрғысынан бактериялар екі сұрақ аясында қызығушылық тудырады:
- Олар бізге қалай көмектесе алады.
- Олар бізге қалай зиян тигізуі мүмкін.
Адамның шөп таяқпен ынтымақтастығы ертеден басталған. Бүгінгі таңда микробиологтар осы бацилланың жақсы анықталған қасиеттері бар көптеген штамдарын өсірді. Бұл микроорганизм жасыл экономика аясында өсімдік шаруашылығында, мал шаруашылығында, дәрі-дәрмек өндірісінде, қалдықтарды басқару әдістерінде қолданылады.
Медицинадағы таяқшалар
Биохимиялық сипаттамалары бұл ағзаны дәрілік заттарды өндіруде кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Bacillus subtilis, фармакологиялық сипаттамаларына сәйкес мыналарға жатады:
- Антидиарея.
- Иммуномодуляторлар.
Пішен таяқшасы негізіндегі препараттар («Споробактерин», «Бактисубтил», «Биоспорин») ішек пен жыныс жолдарының дисбактериозында, іріңді асқынулармен операциядан кейінгі кезеңде тағайындалады.
Дегенмен, қарсы көрсетілімдер туралы есте ұстаған жөн, олардың негізгісі – жоғары сезімталдық немесе препараттың құрамдас бөліктеріне төзбеушілік.
Бұл микроорганизм тағамдық қоспаларда да кеңінен қолданылады.
Басқа қолданбалар
Өсімдік шаруашылығында шөп таяқшасына негізделген ең көп таралған препарат «Фитоспорин». Мәдени өсімдіктердің саңырауқұлақ және бактериялық ауруларымен күресуде тиімді. Бұл ретте жемістерді дәрі шашқан күннің өзінде жеуге болады.
Мал шаруашылығында шөп таяқшаларының ерекшелігі целлюлозаны ашыту үшін пайдаланылады, бұл жануарлардың көмірсулардың жақсы сіңуіне ықпал етеді. Сонымен қатар, осы таяқшаға негізделген бактерияға қарсы препараттар мал шаруашылығында, құс шаруашылығында және балық өсіруде кеңінен қолданылады.
Протеазалар мен амилазалар, шөп таяқшасының ферменттері коммерциялық түрде өндіріледі және олар жуғыш, тотығу және тазалау препараттарында қолданылады.
Мамандығы өте тар жеке штаммдар бар. Мысалы, олар жапондық соядан жасалған натто жасау үшін қолданылады.
Болашақ жоспарлар
Гендік инженерияның дамуы да онсыз мүмкін емесбактериялар. Ал шөп таяқшасы трансгенді ағзаларды жасауға арналған "үлгілер" тізімінде соңғы орында емес.
Біз ғарышты игерудегі көмек туралы жазғанбыз.
Бүгінгі таңда шөп таяқшаларының табиғатта таралуын зерттеу экологиялық қауіпсіздік тұрғысынан белсенді түрде дамып келеді. Бұл бірегей микроорганизмнің экотоптағы таралуының корреляциясына негізделген қоршаған ортаның жағдайын бағалау бойынша жұмыстар қазірдің өзінде бар.
