Ոչ բոլորը կարող են պատասխանել, թե ինչ է Bacillus subtilis-ը: Այնուամենայնիվ, մեզանից շատերը շատ լավ ծանոթ են այս արարածին: Ամեն ոք, ով երբևէ բարձրացրել է թարմ կտրատած խոտը, տեսել է դրա տակ սպիտակավուն ծածկույթ: Սա Bacillus subtilis բակտերիան է։ Բնության մեջ անսովոր տարածված այս բակտերիան սկզբնապես աճեցվել է կոտրված խոտի վրա: Դրա համար մենք այն անվանում ենք խոտի փայտ։
Մանրէաբանական «մոդել»
Կենսաբանության տարբեր ճյուղեր ունեն իրենց «մոդելային» օրգանիզմները, որոնք դառնում են ուսումնասիրության և փորձերի հիմնական առարկա։ Օրինակ՝ գենետիկայի մեջ այդպիսի օրգանիզմ է դարձել Drosophila պտղաճանճը, նախակենդանիների մանրէաբանության մեջ՝ թարթիչավոր կոշիկը, իսկ մանրէաբանության մեջ՝ Bacillus subtilis։։
Այս մանրէի շնորհիվ մանրակրկիտ ուսումնասիրվել է սպորի առաջացման գործընթացը և դրոշակակիր բակտերիաների շարժիչ շարժիչի գործարկման մեխանիզմը։ Մոլեկուլային կենսաբաններն առաջիններից էին, ովքեր վերծանեցին այս բացիլի գենոմը:
Այսօր Bacillus subtilis-ը աճեցվում է անկշռության պայմաններում և ուսումնասիրվում է դրա ազդեցությունը բնակչության գենոմի վրա: Տիեզերական կենսաբանության մեջճառագայթվել է տիեզերական ուլտրամանուշակագույնով և ուսումնասիրել նրա կարողությունը՝ գոյատևելու Մարսի պայմաններին մոտ:
Կարճ նկարագրություն
Խոտի փայտիկը առաջին անգամ նկարագրվել է 1835 թվականին գերմանացի կենսաբան Քրիստիան Գոթֆրիդ Էրենբերգի կողմից (1795-1876): Բացիլը լավ է աճել խոտի մզվածքի վրա, ինչի պատճառով էլ ստացել է անվան առաջին մասը։ Արտաքուստ դրանք ձողաձև բակտերիաներ են, ուստի կոչվում են ձողեր։
Սրանք բավականին մեծ բացիլներ են (երկարությունը՝ մինչև 0,008 մմ, տրամագիծը՝ 0,0006 մմ), որոնք կարելի է տեսնել նույնիսկ դպրոցական մանրադիտակով։ Bacillus subtilis-ը բջջային թաղանթի մակերեսին ունի բազմաթիվ դրոշակներ:
Այս շարժական բակտերիաները աերոբներ են (նրանց անհրաժեշտ է մթնոլորտային թթվածին իրենց կենսական գործընթացներն ապահովելու համար): Սակայն որոշ շտամներ (արհեստականորեն աճեցված գենետիկորեն համասեռ խմբեր) կարող են դառնալ ֆակուլտատիվ անաէրոբներ։
Խոտի ձողիկների համար օպտիմալ ջերմաստիճանը 25-ից 30 աստիճան Ցելսիուս է: Բայց նրանք գոյատևելու են -5 և +150 աստիճանի դեպքում՝ շնորհիվ սպորների առաջացման։
Սնուցում և բաշխում
Բնության մեջ Bacillus subtilis-ը ապրում է հողում, բայց հանդիպում է ջրի և փոշու մեջ: Այս միկրոօրգանիզմները մեր աղիքների և կենդանիների աղեստամոքսային տրակտի միկրոֆլորայի մի մասն են։
Սրանք սապրոֆիտ բակտերիաներ են, սնվում են օրգանական մնացորդներով։ Նրանց համար էներգիայի հիմնական աղբյուրը բուսական (ցելյուլոզ և օսլա) և կենդանական (գլիկոգեն) ծագման գլյուկոզայի վրա հիմնված պոլիսախարիդներն են։
Խոտի բացիլի նյութափոխանակության արտադրանքն են ամինաթթուները, վիտամինները, տարբեր ֆերմենտները, հակաբիոտիկները: Մարդը վաղուց սովորել է օգտագործել բակտերիաների այս հատկանիշներն իր գործունեության մեջ։
Կենսաքիմիայի առանձնահատկությունները
Խոտի ձողիկների ամենակարևոր հատկությունները ներառում են շրջակա միջավայրի թթվայնությունը բարձրացնելու և հակաբիոտիկներ արտադրելու ունակությունը:
Այս բացիլները անտագոնիստներ են խմորիչ սնկերի, սալմոնելլայի, ամեոբայի պրոտեուսի և դիզենտերիայի, strepto- և staphylococci-ի համար:
Կյանքի ընթացքում խոտի բացիլները սինթեզում են ամինաթթուներ, հակաբիոտիկներ, ֆերմենտներ և իմունոակտիվ նյութեր: Այսօր այս բացիլի շտամներն օգտագործվում են ֆերմենտների, հակաբիոտիկների, կենսաբանական արտադրանքի (հոտը ուժեղացնող, սննդային հավելումներ), միջատասպանների արտադրության մեջ։
Ինչպես աճեցնել գաղութ
Պետրիի կերակրատեսակներում այս բացիլների գաղութները նման են կնճռոտ նրբաբլիթների՝ սպիտակ կամ վարդագույն գույնի ալիքաձև եզրերով, չոր և թավշյա կառուցվածքով:
Լաբորատորիաներում խոտի բացիլների շտամներն աճեցնում են մսային պեպտոն արգանակի կամ ագարի, արհեստական միջավայրի կամ բուսական օրգանիզմի մնացորդներով նյութի վրա:
Տանը բավական է սովորական խոտը եփել և 1-2 օր դնել տաք տեղում։ Ջրի թուրմերի մակերեսին թաղանթ կհայտնվի բացառապես խոտի բացիլի բակտերիայից։ Բոլոր մյուս միկրոօրգանիզմները կսատկեն, երբ եփվեն:
Պատահական պաթոգեններ
ՄուտքՍտամոքսային տրակտի միկրոբիոտայի բաղադրությունը՝ խոտի բացիլը նպաստում է բարդ պոլիսախարիդների (ցելյուլոզայի) տարրալուծմանը, քայքայում է սպիտակուցները և նպաստում պաթոգեն միկրոֆլորայի արգելակմանը։
Մարդու մարմնի բաց վերքերում այս բակտերիաները արտազատում են հակաբիոտիկներ և ֆերմենտներ, որոնք քայքայում են մեռած հյուսվածքը: Արդեն ապացուցված է, որ այդ բացիլները բացասաբար են ազդում ախտածին օրգանիզմների վրա վիրահատական վարակի ժամանակ (սալմոնելլա, ստաֆիլոկոկ, ստրեպտոկոկ):
Սակայն դրանք պայմանականորեն ախտածին են, քանի որ նման բացասական կարողություններ ունեն մարդկանց համար.
- Կարող է ալերգիկ ցան առաջացնել։
- Սննդային թունավորում առաջացնել փչացած սնունդ ուտելիս։
- Կարող է աչքի վարակների պատճառ դառնալ։
Հայ փայտիկ և մարդ
Մարդկանց օգտագործման տեսանկյունից բակտերիաները հետաքրքրություն են ներկայացնում երկու հարցի համատեքստում.
- Ինչպես կարող են նրանք օգնել մեզ։
- Ինչպես կարող են մեզ վնասել.
Մարդկային համագործակցությունը խոտի փայտիկի հետ սկսվել է շատ վաղուց։ Այսօր մանրէաբաններն աճեցրել են այս բացիլի բազմաթիվ շտամներ՝ հստակ արտահայտված հատկություններով: Այս միկրոօրգանիզմն օգտագործվում է բուսաբուծության, անասնաբուծության, դեղորայքի արտադրության մեջ, կանաչ տնտեսության շրջանակներում թափոնների կառավարման մեթոդներում։
Բակիլները բժշկության մեջ
Կենսաքիմիական բնութագրերը հնարավորություն են տալիս լայնորեն օգտագործել այս օրգանիզմը դեղամիջոցների արտադրության մեջ։ Bacillus subtilis-ը, ըստ դեղաբանական բնութագրերի, վերաբերում է՝.
- Հակալուծային միջոցներ.
- Իմունոմոդուլյատորներ.
Խոտի բացիլի վրա հիմնված պատրաստուկները («Սպորոբակտերին», «Բակտիսուբթիլ», «Բիոսպորին») նշանակվում են աղիների և սեռական տրակտի դիսբակտերիոզի դեպքում՝ հետվիրահատական շրջանում՝ թարախային բարդություններով։։
Սակայն հարկ է հիշել հակացուցումների մասին, որոնցից հիմնականը գերզգայունությունն է կամ անհանդուրժողականությունը դեղամիջոցի բաղադրիչների նկատմամբ։
Այս միկրոօրգանիզմը լայնորեն օգտագործվում է նաև սննդային հավելումների մեջ։
Այլ հավելվածներ
Բուսաբուծության մեջ խոտի բացիլի վրա հիմնված ամենատարածված պատրաստուկը «Ֆիտոսպորինն» է։ Արդյունավետ է մշակովի բույսերի սնկային և բակտերիալ հիվանդությունների դեմ պայքարում։ Միևնույն ժամանակ, պտուղները կարելի է ուտել նույնիսկ այն օրը, երբ դրանք ցողվում են դեղամիջոցով։
Անասնաբուծության մեջ խոտի ձողիկների յուրահատկությունն օգտագործվում է ցելյուլոզայի խմորման համար, ինչը նպաստում է կենդանիների կողմից ածխաջրերի ավելի լավ կլանմանը։ Բացի այդ, այս փայտի վրա հիմնված հակաբակտերիալ դեղամիջոցները լայնորեն օգտագործվում են անասնաբուծության, թռչնաբուծության և ձկնաբուծության մեջ։
Պրոտեազները և ամիլազները՝ խոտի բացիլների ֆերմենտները, արտադրվում են առևտրային ճանապարհով և օգտագործվում են լվացող միջոցների, արևայրուքի և մաքրման պատրաստուկների մեջ:
Կան առանձին շտամներ, որոնք ունեն շատ նեղ մասնագիտացում: Օրինակ՝ դրանք օգտագործվում են ճապոնական սոյայի վրա հիմնված նատտո պատրաստելու համար։
Ապագայի պլաններ
Գենետիկական ինժեներիայի զարգացումը նույնպես անհնար է առանցբակտերիաներ. Իսկ խոտի փայտիկը տրանսգեն օրգանիզմներ ստեղծելու «մոդելների» ցանկում վերջինը չէ։
Մենք արդեն գրել ենք տիեզերքի հետախուզմանն աջակցության մասին։
Այսօր բնության մեջ խոտի բացիլի տարածման ուսումնասիրությունը բնապահպանական անվտանգության տեսանկյունից ակտիվորեն զարգանում է։ Արդեն կան աշխատանքներ շրջակա միջավայրի վիճակը գնահատելու համար՝ հիմնված էկոտոպում այս եզակի միկրոօրգանիզմի բաշխվածության հարաբերակցության վրա։
