Definição
Bacillus subtilis, bacilo do feno, ou bacilo da erva foi uma das primeiras bactérias Gram-positivas a ser estudada. É um microorganismo aeróbico, em forma de bastão, que pode se espalhar em ambientes de frio extremo, calor e até mesmo desinfetados. Transfere para o tracto gastrointestinal de animais e humanos através do solo. Existem mais de 200 espécies de Bacillus; a maioria não causa doenças. Formas não patogénicas são frequentemente utilizadas no sector da biotecnologia, incluindo Bacillus subtilis.
Bacillus subtilis Morfologia
Bacillus subtilis Morfologia descreve bactérias Gram-positivas em forma de bastão que aparecem tanto nas técnicas de coloração de Gram positivo como negativo. Uma haste bacteriana é um cilindro simétrico com extremidades arredondadas. Uma diferença significativa na pressão através da membrana citoplasmática empurra a parede celular para uma forma específica.
Bacillus subtilis bactérias têm paredes celulares rígidas compostas por um peptidoglicano grosso (molécula de açúcar e aminoácido) chamado murein. Esta rigidez ajuda a manter a forma da haste da célula e pode suportar uma pressão intracelular elevada. A imagem abaixo mostra como as bactérias Gram-positivas têm uma camada de peptidoglicano muito mais espessa (em roxo).
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B. subtilis contém apenas uma molécula de DNA de cadeia dupla contida dentro de um cromossoma circular. Um cromossoma circular é típico de bactérias, mitocôndrias e cloroplastos de plantas. Proteínas filamentosas recentemente descobertas correm ao longo do eixo mais longo das células em forma de bastão e empurram o DNA original e replicado para cada extremidade durante a divisão celular. A forma da haste também ajuda as bactérias a deslizar ou se mover através de ambientes aquosos e fornece formas regulares de blocos de construção que facilitam a formação do biofilme.
Os grupos de bactérias podem ser categorizados de acordo com arranjos específicos. Um arranjo é um termo microbiológico que se refere a comunidades de bactérias específicas da espécie. Uma disposição pode ser, por exemplo, duas bactérias (diplo), cadeias (estrepto), ou paliçadas (aglomerados lado a lado). B. subtilis é mais comumente singular no arranjo.
A coloração de Gram, com o nome do seu revelador Hans Christian Gram, é um método de identificação morfológica. Em bactérias Gram-positivas, o peptidoglicano na parede celular torna-se azul-púrpura quando corado por violeta cristal. Esta reação também ocorre em bactérias Gram-negativas; entretanto, os níveis significativamente mais baixos de peptidoglicano significam que as amostras de células não permanecem roxas quando uma contra-mancha rosa (safranina) é adicionada.
Bacilos Gram-positivos são espécies em forma de bastão, produtoras de esporos que podem sobreviver em ambientes extremamente duros por longos períodos. Isto porque quando sob stress, estas bactérias (incluindo B. subtilis ) transformam-se em esporos e tornam-se adormecidas. Uma colónia de Bacillus subtilis sobreviveu no exterior de um satélite da NASA durante seis anos.
A morfologia da colónia de B. subtilis refere-se a como ela aparece em grandes quantidades. Como um grupo, esta bactéria é observada como ramos recortados de fuzz branco opaco ou amarelo pálido.
Usos de Bacillus subtilis
Usos de B. subtilis abrangem pesquisa e inclusão parcialmente comprovada em suplementos dietéticos. Os laboratórios usam B. subtilis quando estudam e encontram novos tratamentos para a infecção. A bactéria é também utilizada nas indústrias da saúde e da restauração, especialmente quando se testa a limpeza de certas superfícies de trabalho e materiais. Você também pode ver Bacillus subtilis listado no rótulo de muitos probióticos.
No entanto, o mais interessante dos usos potenciais desta bactéria é como uma alternativa aos medicamentos antimicrobianos. Com a resistência aos antibióticos a aumentar, novas terapias para infecções bacterianas estão a receber muita atenção. A capacidade da B. subtilis de produzir bacteriocinas – peptídeos que possuem atividade antimicrobiana – faz dela um potencial tratamento contra a infecção bacteriana.
Bacteriocinas podem suportar grandes flutuações de temperatura e retardar o crescimento ou mesmo destruir colônias de outros tipos de bactérias. Este texto diz-nos que até 5% do genoma B. subtilis é dedicado à produção de compostos antimicrobianos (AMCs). Isto dá aos pesquisadores muito material para trabalhar na raça para produzir um bacteriocida que as bactérias patogênicas não se tornam resistentes a.
Bacteriocinas de B. subtilis incluem o antibiótico peptídeo contendo lantonina (peptídeo lantibiótico) chamado subtilina e um antibiótico chamado subtilosina. A subtilosina tem atividade antimicrobiana comprovada contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas, assim como microorganismos anaeróbicos e aeróbicos. É particularmente eficaz contra Enterococcus faecalis, Enterobacter aerogenes, Streptococcus pyogenes, e Shigella sonnei. A subtilina tende a funcionar mais eficazmente contra bactérias Gram-negativas e fungos. Ambos requerem a presença de um cofactor de zinco para serem eficazes.
Bacillus subtilis bacteriocins podem afectar uma gama muito mais vasta de bactérias potencialmente patogénicas do que as bacteriocinas de outras bactérias mais comummente utilizadas, tais como Lactobacillus. Os cientistas têm usado com sucesso as bacteriocinas Bacillus subtilis para tratar as úlceras do pé diabético. Enquanto a pesquisa atual de bacteriocinas intravenosas, intranasais, intraperitoneais e subcutâneas ainda está em fase de teste, estes agentes antibacterianos intracelulares já chegaram às prateleiras dos supermercados como B. subtilis contendo bebidas probióticas ou pílulas.
TProbiotic suplementos dietéticos são baratos de fabricar e não requerem refrigeração quando embalados sob a forma de esporos. Uma vez no intestino, estes esporos tornam-se activos e colonizam. Como os biofilmes Bacillus subtilis em intestinos de vermes parecem prolongar a vida útil do verme, muitos usuários humanos esperam o mesmo efeito.
Outro uso de B. subtilis é no tratamento de águas residuais. As águas residuais devem ter seu pH normalizado, ter menor demanda química de oxigênio (CQO) e concentrações de sólidos totais em suspensão (SST), e estar livres de excesso de cloreto. No laboratório, as enzimas naturais B. subtilis foram capazes de normalizar o pH, reduzir a DQO em mais de 87%, diminuir o SST em mais de 90% e remover quase 50% do cloreto. Estes resultados contribuíram para novas técnicas de biodegradação para tratamento de esgoto e águas residuais, ajudando a desenvolver um processo conhecido como bioaugmentação.
Bacillus subtilis também pode degradar o polietileno (polímeros plásticos). B. subtilis e alguns outros tipos de bactérias são capazes de usar o polietileno como sua única fonte de carbono (energia). Como estas bactérias extraem carbono e produzem calor, os polímeros plásticos degradam-se lentamente.
Sem o suporte de químicos sintéticos, B. subtilis não é a estirpe mais rápida – reduz o plástico de peso seco em cerca de 1,75% durante um período de 30 dias. No entanto, quando emparelhado com outra bactéria chamada Pseudomonas aeruginosa, ambos os tipos de bactérias têm um desempenho mais eficiente.
O futuro pode fornecer uma solução microplástica na forma de combinações bacterianas específicas onde, da mesma forma que combinamos drogas citotóxicas para combater formas específicas de câncer, as combinações de digestão plástica podem ser usadas para degradar diferentes tipos de polietileno.
