ყველას არ შეუძლია უპასუხოს რა არის Bacillus subtilis. თუმცა, უმეტესობა ჩვენგანი კარგად იცნობს ამ არსებას. ვისაც ოდესმე ახლად მოჭრილი ბალახი აწია, დაინახა მის ქვეშ მოთეთრო საფარი. ეს არის ბაქტერია Bacillus subtilis. ეს ბაქტერია, უჩვეულოდ გავრცელებული ბუნებაში, თავდაპირველად გაშენებულ თივაზე იყო გაშენებული. ამიტომაც ვუწოდებთ მას თივის ჯოხს.
მიკრობიოლოგიური "მოდელი"
ბიოლოგიის სხვადასხვა დარგს აქვს საკუთარი „მოდელური“ორგანიზმები, რომლებიც ხდება კვლევისა და ექსპერიმენტების მთავარი ობიექტი. მაგალითად, გენეტიკაში ასეთ ორგანიზმად იქცა დროზოფილა ბუზი, პროტოზოების მიკრობიოლოგიაში - წამწამოვანი ფეხსაცმლის, ხოლო ბაქტერიოლოგიაში - Bacillus subtilis..
ამ ბაქტერიის წყალობით საფუძვლიანად არის შესწავლილი სპორების წარმოქმნის პროცესი და ფლაგელარული ბაქტერიების საავტომობილო ძრავის მოქმედების მექანიზმი. მოლეკულურმა ბიოლოგებმა პირველებმა გაშიფრეს ამ ბაცილის გენომი.
დღეს Bacillus subtilis იზრდება უწონად და მიმდინარეობს მისი ეფექტის პოპულაციის გენომზე შესწავლა. კოსმოსურ ბიოლოგიაშიდასხივებულია კოსმოსური ულტრაიისფერი სხივებით და გამოიკვლიოს მისი გადარჩენის უნარი მარსის მახლობელ პირობებში.
მოკლე აღწერა
თივის ჯოხი პირველად 1835 წელს აღწერა გერმანელმა ბიოლოგმა კრისტიან გოტფრიდ ერენბერგმა (1795-1876). ბაცილი კარგად იზრდებოდა თივის ექსტრაქტზე, რის გამოც მიიღო სახელის პირველი ნაწილი. გარეგნულად, ეს ღეროების ფორმის ბაქტერიებია, ამიტომ მათ ღეროებს უწოდებენ.
ეს არის საკმაოდ დიდი ბაცილები (სიგრძე 0,008 მმ-მდე, დიამეტრი 0,0006 მმ), რომელთა ნახვა შესაძლებელია სკოლის მიკროსკოპშიც კი. Bacillus subtilis-ს აქვს მრავალი ფლაგელა უჯრედის მემბრანის ზედაპირზე.
ეს მობილური ბაქტერიები არიან აერობები (მათ სჭირდებათ ატმოსფერული ჟანგბადი მათი სასიცოცხლო პროცესების უზრუნველსაყოფად). მაგრამ ზოგიერთი შტამი (ხელოვნურად გაზრდილი გენეტიკურად ჰომოგენური ჯგუფები) შეიძლება გახდეს ფაკულტატური ანაერობები.
თივის ჩხირების ოპტიმალური ტემპერატურაა 25-დან 30 გრადუს ცელსიუსამდე. მაგრამ ისინი გადარჩებიან -5 და +150 გრადუსზე, სპორების წარმოქმნის წყალობით.
კვება და განაწილება
ბუნებაში, Bacillus subtilis ცხოვრობს ნიადაგში, მაგრამ გვხვდება წყალში და მტვერში. ეს მიკროორგანიზმები ჩვენი ნაწლავების მიკროფლორას და ცხოველების კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ნაწილია.
ეს არის საპროფიტული ბაქტერიები, ისინი იკვებებიან ორგანული ნარჩენებით. მათთვის ენერგიის ძირითადი წყაროა მცენარეული (ცელულოზა და სახამებელი) და ცხოველური (გლიკოგენი) წარმოშობის გლუკოზაზე დაფუძნებული პოლისაქარიდები.
თივის ბაცილის მეტაბოლური პროდუქტებია ამინომჟავები, ვიტამინები, სხვადასხვა ფერმენტები, ანტიბიოტიკები. ადამიანმა დიდი ხანია ისწავლა ბაქტერიების ამ თვისებების გამოყენება თავის საქმიანობაში.
ბიოქიმიის თავისებურებები
თივის ჩხირების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებები მოიცავს მათ უნარს გაზარდოს გარემოს მჟავიანობა და გამოიმუშავოს ანტიბიოტიკები.
ეს ბაცილები არიან საფუარის სოკოების, სალმონელას, ამება პროტეუსის და დიზენტერიის, სტრეპტო- და სტაფილოკოკის ანტაგონისტები.
სიცოცხლის პროცესში თივის ბაცილი ასინთეზირებს ამინომჟავებს, ანტიბიოტიკებს, ფერმენტებს და იმუნოაქტიურ ნივთიერებებს. დღეს ამ ბაცილის შტამები გამოიყენება ფერმენტების, ანტიბიოტიკების, ბიოლოგიური პროდუქტების (სუნის გამაძლიერებლები, საკვები დანამატები), ინსექტიციდების წარმოებაში.
როგორ გავზარდოთ კოლონია
პეტრის კერძებში ამ ბაცილების კოლონიები ჰგავს დანაოჭებულ ბლინებს თეთრი ან მოვარდისფრო ფერის ტალღოვანი კიდეებით, მშრალი და ხავერდოვანი სტრუქტურით.
ლაბორატორიაში თივის ბაცილის შტამები იზრდებიან ხორც-პეპტონის ბულიონზე ან აგარზე, ხელოვნურ ნიადაგზე ან მცენარეული ორგანიზმის ნარჩენების შემცველ ნივთიერებაზე.
სახლში საკმარისია ჩვეულებრივი თივის მოხარშვა და ინფუზია თბილ ადგილას 1-2 დღის განმავლობაში. წყლის ინფუზიის ზედაპირზე, ფილმი გამოჩნდება ექსკლუზიურად თივის ბაცილის ბაქტერიებისგან. ყველა სხვა მიკროორგანიზმი იღუპება მოხარშვისას.
ოპორტუნისტული პათოგენები
შესვლაკუჭის ტრაქტის მიკრობიოტას, თივის ბაცილის შემადგენლობა ხელს უწყობს რთული პოლისაქარიდების (ცელულოზის) დაშლას, ანადგურებს ცილებს და ხელს უწყობს პათოგენური მიკროფლორის ინჰიბირებას.
ადამიანის სხეულის ღია ჭრილობებში ეს ბაქტერიები გამოყოფენ ანტიბიოტიკებს და ფერმენტებს, რომლებიც ანადგურებენ მკვდარ ქსოვილს. უკვე დადასტურებულია, რომ ეს ბაქტერიები უარყოფითად მოქმედებს პათოგენურ ორგანიზმებზე ქირურგიული ინფექციის დროს (სალმონელა, სტაფილოკოკები, სტრეპტოკოკები).
თუმცა, ისინი პირობითად პათოგენურია, რადგან მათ აქვთ ასეთი უარყოფითი შესაძლებლობები ადამიანებისთვის:
- შეიძლება გამოიწვიოს ალერგიული გამონაყარი.
- გამოიწვევა კვებითი მოწამვლა გაფუჭებული საკვების მიღებისას.
- შეიძლება გამოიწვიოს თვალის ინფექციები.
თივის ჯოხი და კაცი
ადამიანის გამოყენების თვალსაზრისით, ბაქტერიები საინტერესოა ორი კითხვის კონტექსტში:
- როგორ დაგვეხმარებიან.
- როგორ შეიძლება გვაზიანოს.
ადამიანის თანამშრომლობა თივის ჯოხთან დიდი ხნის წინ დაიწყო. დღეს მიკრობიოლოგებმა გამოზარდეს ამ ბაცილის მრავალი შტამი კარგად განსაზღვრული თვისებებით. ეს მიკროორგანიზმი გამოიყენება კულტურების წარმოებაში, მეცხოველეობაში, მედიკამენტების წარმოებაში, ნარჩენების მართვის მეთოდებში მწვანე ეკონომიკის ფარგლებში.
ბაცილი მედიცინაში
ბიოქიმიური მახასიათებლები შესაძლებელს ხდის ამ ორგანიზმის ფართოდ გამოყენებას მედიკამენტების წარმოებაში. Bacillus subtilis, ფარმაკოლოგიური მახასიათებლების მიხედვით, ეხება:
- ანტიდიარეული საშუალებები.
- იმუნომოდულატორები.
თივის ბაცილაზე დაფუძნებული პრეპარატები ("სპორობაქტერინი", "ბაქტისუბტილი", "ბიოსპორინი") ინიშნება ნაწლავებისა და გენიტალური ტრაქტის დისბაქტერიოზის დროს, პოსტოპერაციულ პერიოდში ჩირქოვანი გართულებებით..
თუმცა, ღირს გავიხსენოთ უკუჩვენებები, რომელთაგან მთავარია პრეპარატის კომპონენტების მიმართ ჰიპერმგრძნობელობა ან შეუწყნარებლობა.
ეს მიკროორგანიზმი ასევე ფართოდ გამოიყენება დიეტურ დანამატებში.
სხვა აპლიკაციები
კულტურულ წარმოებაში თივის ბაცილაზე დაფუძნებული ყველაზე გავრცელებული პრეპარატია "ფიტოსპორინი". ეფექტურია კულტივირებული მცენარეების სოკოვანი და ბაქტერიული დაავადებების წინააღმდეგ ბრძოლაში. ამავდროულად, ხილის მიღება შესაძლებელია წამლის შეწამვლის დღესაც.
მეცხოველეობაში თივის ჩხირების თავისებურება გამოიყენება ცელულოზის დასადუღებლად, რაც ხელს უწყობს ცხოველების მიერ ნახშირწყლების უკეთეს შეწოვას. გარდა ამისა, ამ ჯოხზე დაფუძნებული ანტიბაქტერიული პრეპარატები ფართოდ გამოიყენება მეცხოველეობაში, მეფრინველეობასა და თევზის მეურნეობაში.
პროტეაზები და ამილაზები, თივის ბაცილის ფერმენტები, წარმოებულია კომერციულად და გამოიყენება სარეცხი საშუალებების, გარუჯვისა და დასუფთავების პრეპარატებში.
არსებობს ინდივიდუალური შტამები, რომლებსაც აქვთ ძალიან ვიწრო სპეციალობა. მაგალითად, ისინი გამოიყენება იაპონური სოიოს ნატოს დასამზადებლად.
მომავლის გეგმები
გენეტიკური ინჟინერიის განვითარება ასევე შეუძლებელია გარეშებაქტერიები. და თივის ჯოხი არ არის უკანასკნელი ტრანსგენური ორგანიზმების შექმნის "მოდელების" სიაში.
ჩვენ უკვე დავწერეთ კოსმოსის შესწავლაში დახმარების შესახებ.
დღეს აქტიურად ვითარდება ბუნებაში თივის ბაცილის გავრცელების შესწავლა გარემოსდაცვითი უსაფრთხოების თვალსაზრისით. უკვე მიმდინარეობს სამუშაოები გარემოს მდგომარეობის შესაფასებლად ეკოტოპში ამ უნიკალური მიკროორგანიზმის გავრცელების კორელაციის საფუძველზე.
