Bacillus subtilis — bacillus subtilis

Препараты, в составе которых есть сенная палочка, и их преимущества

Сенная палочка имеет много штаммов (штамм – культура генетически однородных микроорганизмов, полученных в лабораторных условиях). При этом каждый штамм обладает особыми свойствами, которые ученые используют для разработки микробиологических препаратов в виде порошка, суспензии, пасты или таблеток. Перечислим наиболее известные из них.

Препарат	Форма выпуска	Вид штамма Bacillus subtilis и добавки
Алирин-Б	порошок, таблетки	штамм ВИЗР-10
Бактофит	порошок, суспензия	штамм ИПМ 215
Гамаир	порошок, таблетки	штамм М-22 ВИЗР
ФитоДоктор	порошок, суспензия	штамм LZ12 с живыми клетками и продуктами их метаболизм
Фитоспорин-М	порошок, паста, суспензия	штамм 26 Д с гуминовыми кислотами

Важный «плюс» биофунгицидов на основе сенной палочки заключается в том, что это не опасная «химия», следовательно, обработка ими не представляет особой угрозы для здоровья человека. Среди прочих достоинств отметим следующие:

• высокие фунгицидные свойства, подавляющие жизнедеятельность возбудителей грибковых и бактериальных заболеваний (особенно на ранних стадиях, а также при проведении профилактических мероприятий);
• стимуляция роста, благодаря чему сокращается время прорастания семян и появления всходов;
• обеззараживание семян и луковиц от патогенов и условных патогенов;
• возможность обрабатывать культуры в целях их защиты на протяжении всего периода вегетации, в то время как пестициды и другая «химия» имеют строгие ограничения по срокам использования;
• увеличение урожайности садово-огородных культур на 20-30%;
• возможность снизить себестоимость сельскохозяйственной продукции за счет исключения применения дорогостоящих химических препаратов;
• отсутствие срока ожидания: плоды можно срывать и употреблять в пищу сразу после обработки.

При всех достоинствах стоит отметить и существенный недостаток бактерии сенной палочки. В отличие от химических фунгицидов, она имеет непродолжительный срок действия и быстро теряет свои свойства на воздухе. Поэтому применять растворы на ее основе нужно несколько раз за сезон.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Биологическая  защита  растений/М. В. Штерншис,  Ф. С.-У. Джалилов,  И. В. Андреева,  О. Г. Томилова;  Под  ред. М. В. Штерншис. — М.: КолосС, 2004. — л. ил.: ил. — 264 с. — (Учебники и учеб.  пособия для студентов высш. учеб.  заведений);

2.

Бушковская Л.М., Марчук Т.Л. и др. Эффективность бактофита на лекарственных культурах. Тезисы докладов Всероссийского съезда по защите растений «Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность», Санкт-Петербург, декабрь 1995 г., с.293-294

3.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2013 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

4.

Иванова Г.П., Красавина Л.П. Влияние бактофита на комплекс энтомофагов, применяемых в защищенном грунте. Материалы VIсовещания «Вид и его продуктивность в ареале», Санкт-Петербург, 23-26 ноября 1993 г. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1993. с.237-238

5.

Коробова Л.Н., Холдобина Т.В. и др. Влияние гербицидов и биологических антидепрессантов к ним на микрофлору и фитотоксичность почвы в последействии

6.

Полубояринов П.А. Опыт применения биопрепарата бактофит в условиях защищенного грунта на культуре роз. Журнал «Гавриш», №3, 2010. с.38-40

Свернуть
Список всех источников

Пробиотик OLIN

Тип ингредиента: Пробиотические микроорганизмы

Другие названия: Пробиотик OLIN пролонгированного действия

6 из 10
6 из 10

Это комплекс пробиотиков, полезных для кишечника собак и кошек. Добавка выпускается по лицензии компании Magnat Vital UG и состоит из штаммов бактерий Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis. Оба этих вида бактерий отличаются высокой устойчивостью к кислотам желудка и не погибают при нагреве, поэтому их применение в готовых кормах более чем оправданно. Линейка пробиотиков OLIN включает разные формы и типы добавок (для кошек, собак, кроликов, голубей и др.). Вероятно, в данном случае использовалась добавка OLIN для того же вида питомца, что и корм.

Выше в этой статье мы уже писали подробно про отличительные свойства бактерий Bacillus subtilis (бациллюс субтилис, она же сенная палочка) и Bacillus licheniformis (бациллюс лихениформис). Заселяя толстый и тонкий кишечник животных, эти споровые пробиотики продуцируют пищеварительные ферменты и молочную кислоту, поглощают кислород и уничтожают среду обитания множества патогенных микроорганизмов, а вот лакто- и бифидобактериям такие «соседи», наоборот, на руку.

Помимо оздоровления микрофлоры кишечника, пробиотики Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis улучшают общее состояние животного, внешний вид его шерсти, глубину окраса, оказывают определённый иммуномодулирующий эффект (за счёт выработки интерферона).

Безусловно, пробиотики — полезный компонент в кормах для собак и кошек, но хотелось бы подчеркнуть, что проблемы хронического дисбактериоза или других заболеваний та небольшая доза, которая имеется в кормах, вряд ли решит. Для этого желательно подобрать с ветеринарным врачом специальный препарат, в котором колониеобразующих единиц бактерий будет достаточно для оказания лечебного эффекта. Добавка OLIN, как указано на сайте бренда, содержит 2х1012 КОЕ, но сколько именно их в гранулах корма — вопрос открытый.

Корма, содержащие ингредиент пробиотик olin

TiTBiT для котят, беременных и кормящих кошек

Класс КПП «Твёрдый середнячок»

30
Общая оценка

Общая оценка корма из 55 возможных баллов, с учётом бонуса / штрафа

Шаг к экологизации

После  открытия  Флеминга ученые всего мира начали активно исследовать микроскопические грибки. Исследования показали, что, кроме патогенных микроорганизмов, на Земле существуют также и полезные грибки, оказывающие благотворное воздействие на растения. Эти грибки производят антибиотики и другие вещества с высокой биологической активностью, которые подавляют развитие вредоносных и патогенных грибков. Один из таких помощников — грибок триходерма. На основе триходермы еще в 50-е годы XX века начали производить различные биопрепараты защитного действия, которые назвали биофунгицидами.

Биофунгициды обеспечивают высокую и продолжительную защиту растений от широкого спектра грибковых болезней, повышают устойчивость растений к экстремальным климатическим условиям. Использование в практике растениеводства биологических препаратов с различной активностью — важный шаг на пути к экологизации сельского хозяйства. Биологические средства защиты растений позволяют существенно сократить или даже полностью отказаться от использования химических аналогов, избежать проблем, связанных с появлением рас патогенов с множественной устойчивостью, снижения биоразнообразия почвенной микрофлоры, накопления и миграции токсичных ксенобиотиков в экосистемах.

Биологическая роль

Сенная палочка играет важную роль в жизнедеятельности животных и человека. Она выполняет целый ряд функций:

1. Пищеварительная — бактерия, попадая в живой организм вместе с растительной пищей, продуцирует в кишечнике ферменты, которые расщепляют пищевые ингредиенты: протеазы ферментируют белки, амилазы – полисахариды.
2. Антагонистическая – подавление роста болезнетворных микробов в кишке и профилактика острых кишечных инфекций. Споры сенной палочки в толстом кишечнике превращаются в активные формы, которые вырабатывают органические кислоты. Они изменяют рН среды, тем самым, подавляя рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
3. Защитная – сенная палочка защищает растения от плесневых грибков и других вредных микроорганизмов.
4. Сенная палочка является низшим звеном длинной пищевой цепочки, включающей простейших, рыб, человека.
5. Бактерия насыщает живой организм сахарами и незаменимыми аминокислотами, которые образуются в ходе целого ряда химических реакций, протекающих под воздействием ферментов сенной палочки.
6. Витаминообразующая — участие бактерии вместе с другими представителями микрофлоры кишечника в синтезе витаминов группы В.
7. Омолаживающая – сенные бациллы выделяют оксид азота, который поступает в клетки и ускоряет обмен веществ в тканях.
8. Иммуномодулирующая – укрепление иммунитета и повышение неспецифической резистентности организма человека.
9. Противомикробная — бактерии подавляют размножение и вызывают гибель возбудителей гнойной инфекции.
10. Bacillus subtilis оказывает позитивное влияние на течение раневого процесса: она изменяет рН среды в кислую сторону, подавляет размножение патогенных микробов, расщепляет гной и продукты распада, очищает и обеззараживает рану, в результате чего она быстрее заживает.

цикл развития сенной палочки

B.subtilis продуцирует ряд биологически активных веществ, эффективно уничтожающих бактериальные, вирусные и грибковые клетки. Причем устойчивость к данным противомикробным средствам возникает крайне редко. Они обладают избирательным действием, вызывая гибель условных и безусловных патогенов. Антимикробные вещества являются нейтральными по отношению к аутохтонной полезной микрофлоре. Бактерии стимулируют иммунитет путем активации клеток макрофагального звена, выброса цитокинов в кровь, секреции витаминов и аминокислот. Лимфоциты, активизируясь, вырабатывают IgG и IgA. В кишечнике ускоряется рост и размножение «полезных» микроорганизмов – лактобактерий и бифидобактерий. Протеолитические ферменты, синтезируемые прямо в кишке, улучшают процессы пищеварения и всасывания образовавшихся питательных веществ.

Все эти механизмы действия сенной палочки в организме человека делают обоснованным ее применение для:

• Лечения кишечных инфекций и дисбактериоза,
• Профилактики респираторных инфекций,
• Коррекции пищеварительных расстройств различного генеза.

B.subtilis не вызывает побочных эффектов, являясь довольно эффективным и практически безопасным микроорганизмом.

Не смотря на такое многообразие положительных свойств сенной палочки, существуют и негативные моменты для человека, из-за которых некоторые ученые относят бактерию к группе условно-патогенных.

1. Бактерия при инфицировании роговицы и склеры приводит к развитию тяжелого воспаления.
2. Сенная палочка вызывает порчу некоторых пищевых продуктов и отравление у людей, употребивших их.
3. Bacillus subtilis — причина аллергических реакций, протекающих по типу крапивницы.
4. Бацилла, расщепляя компоненты пищи, усугубляет течение кишечного гельминтоза. Паразиты получают достаточное количество питательных веществ и активизируют процессы своей жизнедеятельности.

Сенная палочка не вызывает смертельно опасных заболеваний у человека. Она относится к транзиторной микрофлоре кишечника. Спустя месяц после поступления в организм, она самостоятельно выводится. Авторитетные американские ученые отнесли Bacillus subtilis в категорию безопасных организмов. Но не смотря на это, нельзя допускать появления бациллы в рыбных, мясных и растительных консервах. Если в них оказались жизнеспособные споры, значит при благоприятной температуре начнут размножаться микроорганизмы. Этот процесс можно заметить визуально — по наличию серого налета, неприятного запаха и консистенции продукта. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо соблюдать все технологии и нормативы приготовления консервов.

Безопасность

У других животных

B. subtilis был рассмотрен Центром ветеринарной медицины FDA США и обнаружил, что не представляет проблем с безопасностью при использовании в микробных продуктах прямого кормления, поэтому Ассоциация американских должностных лиц по контролю кормов внесла его в список одобренных для использования в качестве ингредиента кормов для животных в разделе 36.14 «Микроорганизмы прямого кормления». Канадское агентство по инспекции пищевых продуктов Раздел здоровья животных и кормопроизводство классифицировал Bacillus культуры обезвоженных одобрил кормовые ингредиенты в качестве силосной добавки под Schedule IV-Часть 2-Class 8.6 и присвоен международный поток Ингредиент количество IFN 8-19-119. С другой стороны, несколько кормовых добавок, содержащих жизнеспособные споры B. subtilis , были положительно оценены Европейским органом по безопасности пищевых продуктов в отношении их безопасного использования для набора веса в животноводстве.

В людях

Споры B. subtilis могут пережить сильную жару во время приготовления. Некоторые штаммы B. subtilis вызывают вязкость или порчу веревки — липкую, вязкую консистенцию, вызванную бактериальным образованием длинноцепочечных полисахаридов  — в испорченном хлебном тесте и хлебобулочных изделиях. Долгое время, по данным биохимических тестов , вязкость хлеба была однозначно связана с видами B. subtilis . Молекулярные анализы (анализ ПЦР с произвольной амплификацией полиморфной ДНК, анализ денатурирующего градиентного гель-электрофореза и секвенирование области V3 рибосомальной ДНК 16S) выявили большее разнообразие видов Bacillus в хлопьях из хлопьевидного хлеба, которые, по-видимому, обладают положительной активностью амилазы и высокой термостойкостью. B. subtilis CU1 (2 × 10 9 спор в день) оценивали в 16-недельном исследовании (10-дневное введение пробиотика с последующим 18-дневным периодом вымывания каждый месяц; повторение той же процедуры в течение всего 4 месяцев) на здоровых предметы. Было обнаружено, что B. subtilis CU1 безопасен и хорошо переносится субъектами без каких-либо побочных эффектов.

B. subtilis и производные от него вещества были оценены различными авторитетными органами на предмет их безопасного и полезного использования в пищевых продуктах. В Соединенных Штатах в письме-заключении, выпущенном в начале 1960-х годов Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), некоторые вещества, полученные из микроорганизмов, были признаны общепризнанными безопасными (GRAS), включая ферменты карбогидразы и протеазы из B. subtilis . Мнения основывались на использовании непатогенных и нетоксикогенных штаммов соответствующих организмов и на использовании современной надлежащей производственной практики. FDA заявило, что ферменты, полученные из штамма B. subtilis, широко использовались в пищевых продуктах до 1 января 1958 года, и что нетоксигенные и непатогенные штаммы B. subtilis широко доступны и безопасно использовались в различных пищевых продуктах. Это включает потребление японских ферментированных соевых бобов в форме натто , которые обычно потребляются в Японии и содержат до 10 8 жизнеспособных клеток на грамм. Ферментированные бобы известны своим вкладом в здоровую кишечную флору и потребление витамина K ₂ ; В течение этой долгой истории широкого применения натто не участвовал в побочных эффектах, потенциально связанных с присутствием B. subtilis . Продукт натто и B. subtilis natto в качестве его основного компонента — это продукты FOSHU (продукты, предназначенные для использования в медицинских целях), одобренные Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии как эффективные для сохранения здоровья.

B. subtilis получил статус «Квалифицированная презумпция безопасности» Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов .

Bacillus licheniformis

Bacillus licheniformis является сапрофитом и играет важную роль в дезинфекции почвы. В организм человека попадает вместе с немытыми овощами и фруктами, с пылью. Bacillus licheniformis входит в состав многих лекарств.

В отличие от антибиотиков, убивающих все живые бактерии в организме, Bacillus licheniformis подавляют патогенные формы бактерий, давая возможность полезным микробам нормально развиваться.

Применение Bacillus licheniformis:

• при производстве ферментов: амилазы, протеазы, пенициллиназы;
• входит в состав многих удобрений;
• для очистки водоемов;
• изготовление лекарственных препаратов: «Депрекан», «Седолет» и другие.

Отдельное место занимает Bacillus licheniformis как продуцент термостабильных амилаз. Амилаза является ферментом, который расщепляет крахмал до полисахаридов. Амилаза есть в нашей слюне и именно ей мы обязаны сладковатому вкусу во рту, когда едим, например, картофель, хлеб, рис.

Амилазу применяют в таких отраслях:

• пищевой промышленности (при изготовлении сиропов, патоки, осахаривания крахмала, при изготовлении хлебобулочных изделий);
• текстильной (расшлихтовка тканей);
• в пивоваренной отрасли (вместо солода);
• в сельском хозяйстве (амилаза является одной из составляющих в пищевых добавках);
• в фармацевтической промышленности (амилаза входит в состав препаратов, содержащих ферменты).

В промышленных целях для получения термостабильной амилазы используют в качестве ее продуцентов таких представителей рода бактерий Bacillus: B. amyloliquefaciens, Aspergillus oryzae, B. licheniformis, B.subtilis, B. Stearothermophilus.

В производстве термостабильной амилазы применяют два способа культивирования:

• поверхностный;
• глубинный.

Чаще всего применяют глубинный способ. Это обусловлено простотой получения амилазы и контроля над процессом. Применяя B. Licheniformis и другие виды в качестве продуцентов, используют в основном искусственные питательные среды. Но в последних разработках в качестве питательной среды для B. Licheniformis используют отходы сельского хозяйства. Применение в качестве продуцентов бактерий B. Licheniformis в промышленных целях с использованием поверхностного метода сокращает время культивирования на 2 суток.

Bacillus subtilis — стойкий боец

Добиться стойкого перемирия в кишечнике сложно, и кормить собаку пищей, обогащённой пробиотиками, становится насущной необходимостью. По мнению ветеринарных врачей, наилучшим рационом для собаки является качественный сухой корм. Только вот большинство пробиотиков не могут пережить процесс его приготовления: слишком они чувствительны к температурным воздействиям.

Однако на наше счастье в неподдающейся исчислению армии бактерий есть и стойкие бойцы. Разрешите представить — Bacillus subtilis. Её полное имя звучит торжественно: грамположительная спорообразующая аэробная бактерия, а по-простому — сенная палочка. Сенная — потому, что раньше Bacillus subtilis получали исключительно из сенных отваров, а палочка — потому, что именно так бактерия выглядит под микроскопом.

Сенная палочка Bacillus subtilis широко распространена в природе, в присутствии кислорода она образует споры, что позволяет ей сохраняться во внешней среде в течение длительного периода. Бактерия живёт в почве, выживая, что называется, при любой погоде. Именно в невероятной устойчивости и заключается одна из главных особенностей сенной палочки.

Она не гибнет под воздействием антибиотиков, химических препаратов, высоких температур, вплоть до кипячения, не страшно ей и замораживание. Не разрушаясь, Bacillus subtilis проходит через кислую среду желудка в тонкий кишечник, где продолжает сохранять устойчивость к флавомицину, канамицину, антибиотикам тетрациклинового ряда, пенициллину и другим агрессивным к микроорганизмам веществам.

Общая характеристика рода Bacillus

Этот род включает в себя множество видов, общее у которых – это:

• палочковидное строение клетки;
• образование спор;
• аэробное дыхание;
• гетеротрофный способ питания;
• нефотосинтезирующие.

Клетки этого рода встречаются как одиночные, так и расположенные цепочкой. В большинстве своем это подвижные формы. Исключение составляют бациллы сибирской язвы. Большинство видов способны вырабатывать крахмал, ферменты и другие субстраты, поэтому нашли широкое применение в пищевой и фармацевтической промышленности. Благодаря антагонистическим свойствам по отношению к другим видам бактерий бациллы применяют в производстве антибиотиков.

Многие виды для своего развития нуждаются в витаминах, аминокислотах и других субстратах.

В микробиологии хорошо изучены виды, имеющие такое практическое значение в жизни человека:

• продуценты инсектицидов;
• виды, участвующие в брожении;
• продуцирующие антибиотики и ферменты;
• продуценты биопрепаратов;
• патогенные формы.

В настоящее время бактерии рода Bacillus изучаются с целью применения в различных отраслях: пищевой промышленности, генной инженерии, биотехнологиях.

Несмотря на широкое применение в различных отраслях, многие виды приводят к порче продуктов и зерновых культур. Так, например, B. Mesentericus, попадая вместе с мукой, приводит к порче хлеба.

С целью понимания неоценимого вклада бактерий этого рода в жизнь человека рассмотрим наиболее известных и значимых представителей этого рода.

Изучение токсичности, токсигенности, вирулентности и пробиотической активности штамма B.subtilis 1719 в опытах in vivo

Промышленное получение препаратов на основе живых апатогенных микроорганизмов напрямую связано с подбором и оптимизацией питательной среды для выращивания.

Оптимальный выбор ингредиентов в среде способствует максимальному накоплению биомассы и проявлению антагонистических свойств штаммов, что служит показателем высокой продуктивности процесса культивирования .

Однако пробиотические штаммы имеют трофические особенности. Их следует учитывать в системе «штамм — питательная среда». Получение эффективных пробиотиков на основе штаммов В. subtilis остается актуальной задачей, для решения которой может быть использован принцип адекватности рецептуры питательной среды свойствам штамма. При изучении этого вопроса культивирование осуществляли на средах известного состава и разработанных нами средах на основе гидролизата соевой муки (СПАС-2, СПАС-4, СПАС-6) или на пептоне (ВК-2).

При оценке ростовых свойств сред на основе гидролизата соевой муки с пептоном (СПАС-2, СПАС-4, СПАС-6) и среде с пептоном (ВК-2) сравнение показателей культивирования проводили по отношению к средам, применяемым для выращивания штаммов В. subtilis — продуцентов БАВ (среды: № 5, № 9, КГ — картофельно-глицериновая).

Поскольку физиологические свойства культуры могли измениться в зависимости от добавления различных источников углеводов, целесообразно было сравнить результаты культивирования В. subtilis 1719 на средах исходного состава и с добавлением в качестве источника углеводов: глюкозы, мальтозы, сахарозы и лактозы.

Сравнение уровня оптической плотности (ОП) и скорости роста (и) кле-ток в культуральной жидкости в течение 18 ч выращивания на средах без Сахаров (рис. 6.1.) показало, что среды №5, СПАС-6 и картофельно-глицериновая среда обеспечивали рост штамма с показателем ОП, равным 0,24±0,01 (и=0,03 ч»1), 0,22±0,01 (1)=0,0334-1) и 0,3±0,01 (и=0,025 ч 1) соответственно. На средах СПАС-2, СПАС-4, №9 максимальная величина ОП составляла 0,42+0,03 (и=0,067 ч»1), 0,38±0,02 (1)=0,0541) и 0,58±0,03 (1)=0,037 ч»1) соответственно, а на среде ВК-2 — 0,85+0,6 (\ =0,068ч» ). Время достижения максимальной концентрации биомассы на этих средах варьировало в пределах от 9±0,7 ч (СПАС-2) до18±1,Зч(КГГ).

Максимальный выход биомассы (ОП) выявлен на среде ВК-2, при скорости роста 0,068 ч»1, а наименьший на среде СПАС-6 и скорости роста 0,033 ч»1. Добавление к средам в качестве источника углеводов глюкозы (рис. 6.2.) вызывало подъем концентрации клеток В. subtilis 1719 почти вдвое, кроме сред №5, №9 и СПАС-6: на среде №9 отмечено недостоверное снижение значения ОП до 0,43±0,03 при практически той же скорости роста (0,035 ч»1), а на СПАС-6 величина ОП оставалась на прежнем уровне. Наиболее высокий выход биомассы выявлен на среде ВК-2, при этом ОП составила 1,0±0,09 (при 1)=0,066 ч»1) к 18 ч роста. Мальтоза (рис. 6.3.) оказалась оптимальным углеводом в составе сред №9 и №5. Величина ОП увеличилась на среде №9 до 0,695±0,025 (і)=0,058 ч»1) к 12 ч, а на среде №5 — 0,51±0,045 (и=0,022 ч»1) к 18 ч. На средах СПАС-4 и КГ выход биомассы снизился по сравнению с использованием глюкозы с 0,8±0,06 (1)=0,063 ч1) до 0,33±0,01 (1)=0,040 ч1) и с 0,62+0,04 (D=0,03 Ч»1) до 0,38±0,03(и=0,025 ч»1) соответственно. Рост культуры на среде ВК-2 имел тенденцию к снижению выхода биомассы, что отражалось в снижении величины ОП с 1,0±0,09 (1)=0,066 ч1) до 0,55±0,25 (D=0,046 ч»1). Лактоза, добавленная в среды (рис. 6.4.), обеспечивала рост В. subtilis 1719 на уровне ОП от 0,21±0,04 до 0,5±0,03, кроме ВК-2 — 0,83±0,05. Добавление к средам сахарозы (рис. 6.5.) способствовало высокому накоплению биомассы только на среде ВК-2, и ОП достигала значения 1,1+0,06 (и=0,063 ч»1) к 17 ч культивирования. Без дополнительного внесения углеводов оптимальной средой для накопления биомассы оказалась только среда ВК-2. Она обеспечивала наибольшее накопление бактериальных клеток при добавлении глюкозы, лактозы и сахарозы. Максимальный показатель выхода биомассы В. subtilis 1719 получен на среде ВК-2 с добавлением глюкозы (ОП — 1,0±0,09) к 18+0,15 ч культивирования или сахарозы (ОП — 1,1+0,06) к 17+1,0 ч культивирования. Установлено, что состав питательных сред не оказывал какого-либо влияния на антагонистические свойства штамма.

Кишечник как поле боя

Жизнь бактерий чрезвычайно интересна и необычайно сложна — это вам любой бактериолог скажет. Мы поговорим с вами о тех бактериях, которые населяют кишечник наших питомцев, ведь именно от них во многом зависит здоровье собаки. Задумайтесь, кишечник плотоядного животного Canis Familiaris отряда волчьих в пять раз длиннее его туловища.

Это не только огромный плацдарм для важнейших жизненных процессов, но и настоящее поле боя. Здесь идёт сражение за здоровье нашей собаки, а бойцами выступают те самые «хозяева планеты» — бактерии. Как в любой войне, в ней есть «наши» и те, кто им противостоит. В кишечнике эти роли играют полезная и патогенная микрофлора.

https://www.youtube.com/watch?v=channelUC7ka9uf2_gmpIBUKqBeksSQ

Каждый из них стремиться занять как можно больше места, и в зависимости от того, кому это удастся лучше, и зависит здоровье собаки. На стороне патогенной микрофлоры — много союзников. Это и стрессы, и плохая экология, и различные заболевания, и даже лекарства, которыми их лечат.

А вот полезная микрофлора гораздо более уязвима, численность её бойцов напрямую связана с тем, получает ли собака с питанием достаточное количество пробиотических бактерий или нет.

Изучение

В науке существует понятие «модельный организм». Это различные представители живой природы, которые отбираются для интенсивного изучения тех или иных процессов или свойств и проведения научных опытов. Общеизвестным модельным организмом являются инфузории, один из представителей которых – инфузория-туфелька (Paramecium caudatum) – нам хорошо знаком по школьным урокам.

Сенная бацилла также принадлежит к модельным организмам. Благодаря ей было досконально изучено спорообразование у бактерий. Она же является моделью для понимания механизма работы жгутиков, исследований в области молекулярной генетики.

Был проведен эксперимент по выращиванию Bacillus subtilis в условиях, близких к невесомости, для изучения изменения генома популяции. Кроме того, эти бактерии используются для исследования влияния космического ультрафиолетового излучения и способности к адаптации к нему живых организмов. На примере бацилл изучается возможность выживания микроорганизмов в космосе и условиях других планет, в частности, Марса.

Микробиологическая «модель»

В различных отраслях биологии имеются свои «модельные» организмы, которые становятся главным объектом изучения и опытов. Например, в генетике таким организмом стала плодовая мушка дрозофила, в микробиологии простейших – инфузория-туфелька, а в бактериологии — Бациллюс субтилис.

Вам будет интересно:В последствии или впоследствии: правила написания, нюансы, похожее выражение

Благодаря данной бактерии досконально изучен процесс споробразования и механизм работы двигательного мотора жгутиковых бактерий. Молекулярные биологи в числе первых расшифровали геном этой бациллы.

Сегодня Бациллюс субтилис выращивают в условиях невесомости и изучают ее влияние на геном популяции. В космической биологии ее облучают космическим ультрафиолетом и исследуют ее способности к выживанию в условиях, близких к таковым на Марсе.

Грибные биофунгициды

Механизм действия этой группы биофунгицидов основан на том, что на грибах-паразитах паразитируют другие грибы — так называемые паразиты второго порядка. Так, на мучнисторосяных грибах паразитирует пикнидиальный гриб Cicinnobolus cesati, на грибах бурой ржавчины пшеницы (Puccinia triticina) — пикнидиальный гриб Darluca filum. Кроме того, такие грибы выделяют вещества, угнетающие ряд болезней.

Для получения препарата необходимо выделить чистую культуру соответствующего гриба, размножить его, а затем нанести на пораженные растения опрыскиванием или другими способами. К сожалению, таких грибов очень мало.

Trichoderma — грибсапрофит семейства Нуросгеасеае. Наиболее востребованы для производства биопрепаратов такие виды, как Т. harzianum, Т. hamatum, Т. lignorum и их биотипы.

Грибы рода Trichoderma стали основой создания биофунгицида Триходермин. Уже выявлена эффективность этих грибов против более чем 60 болезней.

Из других грибов, кроме упомянутых выше Cicinnoboius cesati и Darluca filum, можно отметить также малоизвестный микоризный гриб рода гломус, на основе которого созданы биофунгициды Микоплант и Микор-плюс.

Это споры эндомикоризных грибов, получившие название «арбускулярных микоризных». При действии таких грибов растения становятся более устойчивыми к  засухе и многим болезням (в основном к фитофторе и корневым гнилям), уменьшается накопление корнями тяжелых металлов.

Геном

B. subtilis насчитывает около 4100 генов. Из них только 192 оказались незаменимыми; еще 79 были предсказаны как необходимые. Подавляющее большинство основных генов было отнесено к относительно небольшому количеству областей клеточного метаболизма, примерно половина из которых участвовала в обработке информации, одна пятая участвовала в синтезе клеточной оболочки и определении формы и деления клетки, а одна десятая была связана с клеткой. энергетика.

Полная последовательность генома штамма B. subtilis QB928 включает 4 146839 пар оснований ДНК и 4292 гена. Штамм QB928 широко используется в генетических исследованиях из-за наличия различных маркеров .

Несколько некодирующих РНК были охарактеризованы в геноме B. subtilis в 2009 году, включая Bsr РНК . Сравнительный геномный анализ на основе микрочипов показал, что представители B. subtilis демонстрируют значительное геномное разнообразие.

FsrA — это небольшая РНК, обнаруженная в Bacillus subtilis . Он является эффектором реакции сохранения железа и действует, подавляя железосодержащие белки в периоды низкой биодоступности железа.

Место обитания

Этот вид обычно находятся в верхних слоях почвы, а также доказательства того , что Б. Сенной является нормальным кишечным синантропным в организме человека. Исследование 2009 по сравнению с плотностью спор , обнаруженных в почве (около 10 6 спор на грамм) в том , что найдены в фекалиях человека (около 10 4 спор на грамм). Число спор , обнаруженных в кишечнике человека было слишком высоко , чтобы отнести исключительно к потреблению через загрязнение пищевых продуктов. B. Сенная был связан расти в возвышенностях и действовать в качестве идентификатора как эко-адаптивности и здоровья медоносной пчелы.

Короткая характеристика

Впервые сенную палочку описал в 1835 году немецкий биолог Христиан Готфрид Эренберг (1795-1876). Бацилла хорошо росла на сенном экстракте, почему и получила первую часть имени. Внешне это палочковидные бактерии, поэтому их называют палочками.

Это довольно крупные бациллы (длина до 0,008 мм, диаметр 0,0006 мм), которых можно увидеть даже в школьный микроскоп. На поверхности мембраны клетки у Бациллюс субтилис расположено множество жгутиков.

Эти подвижные бактерии являются аэробами (для обеспечения процессов жизнедеятельности им необходим атмосферный кислород). Но некоторые штаммы (искусственно выращенные генетически однородные группы) могут стать факультативными анаэробами.

Оптимальный температурный режим для сенной палочки находится в пределах от 25 до 30 градусов по Цельсию. Но они выживут и при -5 и при +150 градусах, благодаря образованию спор.

Фитонциды

Это летучие вещества, которые вырабатываются растениями. Впервые они были открыты в 20-е годы профессором Томского университета Борисом Токиным.

Есть два варианта использования фитонцидных свойств растений:

— размещение посадок одних растений в междурядьях других;

— использование экстрактов растений (в основном высших).

Например, размещение черемши или медвежьего лука (Allium ursinum) между рядами кукурузы защищает от пузырчатой головни, календула эффективна против ряда вирусных болезней овощных, лук-батун в междурядьях земляники спасает от серой гнили. Увы, такие методы больше подходят для приусадебных участков, а не для промышленных площадей.

А вот экстракты растений можно использовать значительно чаще. Скажем, водный экстракт мха Sphagnum угнетает развитие корневых гнилей, фитофторы и мучнистой росы. Против последней поможет и настойка такого сорняка, как осот полевой. Сдерживают развитие некоторых болезней отвары чеснока, лука, тысячелистника и других растений.

Трансформация

Естественная бактериальная трансформация включает перенос ДНК от одной бактерии к другой через окружающую среду. У B. subtilis длина перенесенной ДНК превышает 1271 килобайт (более 1 миллиона оснований). Перенесенная ДНК, вероятно, представляет собой двухцепочечную ДНК и часто составляет более трети общей длины хромосомы, составляющей 4215 т.п.н. Похоже, что около 7–9% реципиентных клеток занимают целую хромосому.

Чтобы бактерия-реципиент могла связываться, брать экзогенную ДНК от другой бактерии того же вида и рекомбинировать ее в свою хромосому, она должна войти в особое физиологическое состояние, называемое компетенцией . Компетентность B. subtilis индуцируется к концу логарифмического роста, особенно в условиях ограничения аминокислот. В этих стрессовых условиях полубогащения клетки обычно имеют только одну копию своей хромосомы и, вероятно, имеют повышенное повреждение ДНК. Чтобы проверить, является ли трансформация адаптивной функцией B. subtilis для восстановления повреждений ДНК, были проведены эксперименты с использованием ультрафиолетового света в качестве повреждающего агента. Эти эксперименты привели к выводу, что компетентность с поглощением ДНК специфически индуцируется условиями повреждения ДНК, и что трансформация функционирует как процесс рекомбинационной репарации повреждений ДНК.

В то время как естественное компетентное состояние является обычным для лабораторных B. subtilis и полевых изолятов, некоторые промышленно значимые штаммы, например B. subtilis (natto), не склонны к поглощению ДНК из-за наличия систем рестрикционной модификации, которые разрушают экзогенную ДНК. Мутанты B. subtilis (natto), которые являются дефектными в эндонуклеазе системы рестрикционной модификации I типа, способны действовать как реципиенты конъюгативных плазмид в экспериментах по спариванию, открывая путь для дальнейшей генной инженерии этого конкретного штамма B. subtilis .