Bazillus ist eine Bakteriengattung der Division Firmicutes, die sich durch sporenbildende Bedingungen unter aeroben Bedingungen auszeichnet. Sie sind stabförmig und im Allgemeinen grampositiv (obwohl einige gramvariabel sind), wobei Kolonien Organismen zeigen, die rosa und andere lila färben.
In diesen Fällen haben Forscher herausgefunden, dass die Anzahl der Organismen, die als gramnegativ reagieren, mit dem Alter der Kolonie aufgrund einer Abnahme der Dicke der Petidoglycanschicht zunimmt..
Bakterien dieser Gattung können streng aerob oder fakultativ anaerob sein. Die meisten sind aufgrund des Vorhandenseins von Flagellen mobil, es gibt jedoch auch nicht mobile Vertreter. Sie können in praktisch jeder Umgebung der Erde gefunden werden, einschließlich extremer Umgebungen, von großen Höhen bis zum Meeresboden..
Einige Arten sind von medizinischem Interesse, da sie Krankheiten wie Anthrax verursachen können (Bacillus anthracis) oder lebensmittelbedingte Krankheit (Bacillus cereus). Andere werden verwendet, um Antibiotika, Enzyme, als Probiotika oder in Fermentationsprozessen und in der Landwirtschaft zu erhalten..
Das Hauptmerkmal der Gattung ist die Fähigkeit, unter aeroben Bedingungen Endosporen zu produzieren. Diese Sporen zeichnen sich dadurch aus, dass sie hohen Temperaturen, Austrocknung, Einwirkung von Desinfektionsmitteln und sogar Strahlung widerstehen können.
Die Zellwand besteht aus mehreren Schichten von Peptidoglykanen, die zwischen ihnen vernetzt sind und ein starkes Gerüst bilden, das die Zellform beibehält und Teichoesäure und Lipoteichonsäure enthält..
Sie sind stabförmig, gerade oder leicht gebogen und können einzeln, paarweise und gelegentlich in Ketten gefunden werden. Die überwiegende Mehrheit von ihnen ist mobil, da peritrichöse Flagellen vorhanden sind, dh sie ragen in alle Richtungen. jedoch, Bacillus anthracis fehlt Flagellen.
Die meisten Bakterien dieser Gattung sind grampositiv, einige sind jedoch gramvariabel, dh sie können rosa oder lila gefärbt sein. Dies liegt daran, dass die Peptidoglycanschicht mit zunehmendem Alter der Bakterien weniger dick und komplex werden kann und das Kristallviolett bei Behandlung mit Alkohol nicht mehr zurückhalten kann..
Sie sind allgegenwärtige und sehr resistente Organismen mit Arten, die sehr hohen Temperaturen (thermophil) oder sehr niedrigen Temperaturen (psychrophil) widerstehen können. Es gibt auch Arten, die für andere Arten sehr saure oder sehr alkalische Umgebungen tolerieren können.
Einige Arten sind streng aerob und können unter anoxischen Bedingungen nicht überleben, während andere Arten fakultativ anaerob sind.
Bakterien der Gattung Bazillus Sie können stabförmig, gerade oder leicht gekrümmt sein, im Allgemeinen rund, obwohl einige Zellen als quadratisch beschrieben wurden (zum Beispiel) Bacillus cereus).
Zellen haben einen Durchmesser im Bereich von 0,4 bis 1,8 Mikrometer und eine Länge von 0,9 bis 10,0 Mikrometer. Die Dimensionen der Zellen innerhalb jeder Spezies und innerhalb jedes Stammes weisen tendenziell eine geringe Variabilität auf.
Zellen kommen einzeln und paarweise vor, einige in Ketten und gelegentlich in langen Filamenten. Abhängig von Art, Stamm und Kulturbedingungen können Tochterzellen getrennt werden.
Somit scheint die Kultur aus einzelnen Zellen und Paaren sich teilender Zellen zusammengesetzt zu sein, wenn sie durch Phasenkontrastmikroskopie betrachtet wird. In anderen Fällen können die Tochterzellen aneinander gebunden bleiben und somit Zellketten zeigen..
Die Morphologie der Sporen ist ein taxonomisches Merkmal, obwohl es innerhalb bestimmter Stämme einige Variationen geben kann. Die häufigsten Sporen haben eine ellipsoide oder ovale Form, aber die Formen reichen von zylindrisch bis ellipsoidal, kugelförmig oder unregelmäßig geformt und erinnern an eine Niere oder Banane..
Taxonomisch die Gattung Bazillus Es befindet sich in den Phylum Firmicutes, Klasse Bacilli, Order Bacillales, Familie Bacillacea. Diese Gattung wurde 1835 von Christian Gottfried Ehrenberg verwendet, um stäbchenförmige Bakterien zu gruppieren.
Dann definierte Ferdinand Cohn 1872 die Gruppe als sporenbildende, hitzebeständige, grampositive und fakultative aerobe oder anaerobe Bakterien neu. Die Typusart der Gattung ist Bacillus subtilis.
Forscher stellten 1991 fest, dass die Gattung Bazillus, wie es bisher behandelt worden war, war es polyphyletisch. Für die sie eine Umlagerung der Gruppe durchgeführt haben Bazillus sensu lato, aus dem fünf neue Gattungen gewonnen wurden.
Die Gattung ist in zwei Gruppen unterteilt, einerseits die Gruppe von B. subtilis und verwandte Arten, während auf der anderen Seite die Gruppe von ist B. cereus. Die erste von ihnen gruppiert Organismen mit einem Durchmesser von weniger als 1 & mgr; m, nicht gequollenes Sporangium und ellipsoide Sporen..
Die zweite Gruppe enthält dagegen Arten mit einem Durchmesser von mehr als 1 μm mit einem nicht geschwollenen Sporangium und elpsoiden Sporen..
Bakterien der Gattung Bazillus Sie wurden hauptsächlich aus Boden, Wasser, Nahrungsmitteln und klinischen Proben isoliert. Sie wurden aber auch in den ungewöhnlichsten Umgebungen gefunden, beispielsweise in ozeanischen Sedimenten, die Tausende von Metern unter dem Meeresspiegel liegen, und in Luftproben in der Stratosphäre, in sauren geothermischen Becken, in stark alkalischem Grundwasser und in terminalen hypersalinen Seen..
Andere wurden in von Menschen geschaffenen Nischen entdeckt, von mexikanischen Gräbern und verfallenden römischen Wandmalereien bis hin zu Reinräumen in Montageeinrichtungen für Raumfahrzeuge..
Pflanzen sind auch eine reiche Quelle für neue Arten von Bazillus, einige endophytisch und andere mit der Rhizosphäre verbunden.
Bakterien der Gattung Bazillus haben zwei Formen der asexuellen Fortpflanzung: binäre Spaltung und Sporulation.
Die binäre Spaltung ist eine Art der Fortpflanzung, die auftritt, wenn sich das Bakterium in einer für seine Entwicklung günstigen Umgebung befindet und ein exponentielles Wachstum ermöglicht. Die binäre Spaltung beinhaltet eine mitotische Teilung, die zu zwei identischen Tochterzellen führt.
Dieser zweite Typ ist auch für die Sporenbildung bekannt. Es erscheint, wenn es in der Kolonie irgendeine Art von Stress gibt. Während der Sporulation tritt eine asymmetrische Zellteilung auf, die zur Bildung einer größeren Zelle (Stammzelle) und einer kleineren Zelle (Prespore) führt..
Die Prespore ist von der Stammzelle umgeben und mit mehreren Schutzschichten bedeckt, was zu Wasserverlust führt und deren Reife ermöglicht. Danach erfolgt die Lyse der Stammzelle und die Freisetzung der Endospore, die ruhen kann, bis wieder günstige Bedingungen hergestellt sind..
Diese Endospore ist, wie bereits erwähnt, resistent gegen extreme Temperaturen, Austrocknung, Einwirkung von Reinigungsmitteln und Strahlung und ist die Hauptursache für die Resistenz dieser Bakterien und ihre Fähigkeit, jede Umgebung zu besiedeln..
Die meisten Bakterien der Gattung Bazillus Sie leben im Boden und ernähren sich saprophytisch, dh sie ernähren sich von der Zersetzung organischer Stoffe.
Andere Arten bilden die Bakterienflora von Tieren. In diesen Fällen stellen sie eine symbiotische Beziehung her, in der sie die von ihrem Wirt aufgenommenen Lebensmittel nutzen und Enzyme produzieren, die bei der Verdauung dieser Lebensmittel helfen..
Schließlich können einige Arten als opportunistische Parasiten wirken und sich direkt von ihrem Wirt ernähren..
Die meisten Arten von Bazillus Sie sind nicht pathogen und wurden selten mit Krankheiten bei Menschen oder anderen Tieren in Verbindung gebracht. Anthrax ist die bekannteste Erkrankung, die durch diese Art von Bakterien verursacht wird, obwohl Lebensmittelvergiftungen und opportunistische Infektionen durch verursacht werden Bacillus cereus
Diese Krankheit ist hoch ansteckend und wird durch die Bakterien verursacht Bacillus anthracis. Es kann verschiedene Körperteile betreffen und seine Pathogenität hängt vom betroffenen Gewebe, der Form der Infektion und der Zeit ab, die es von der Infektion bis zur Behandlung benötigt..
Die aggressivste Form der Krankheit ist der pulmonale Anthrax, der eine hohe Sterblichkeitsrate aufweist. Es kann auch die Haut (kutaner Anthrax) oder das Verdauungssystem angreifen. Anthrax kann jedes warmblütige Tier, einschließlich des Menschen, angreifen.
Die Schlachtkörper von durch die Krankheit getöteten Tieren sowie durch Kot kontaminiertes Land oder Blut infizierter Tiere bilden Reservoire der Krankheit.
Es handelt sich um ein hämetisches Syndrom, das hauptsächlich auf den Verzehr von schlecht behandeltem Reis zurückzuführen ist, obwohl es auch auf den Verzehr von Milchprodukten und anderen Lebensmitteln zurückzuführen sein kann. Der Erreger sind Bakterien Bacillus cereus.
Dieses Syndrom ist durch Übelkeit und Erbrechen gekennzeichnet, die 1 bis 5 Stunden nach dem Verzehr kontaminierter Lebensmittel auftreten. Bauchkrämpfe können ebenfalls auftreten, Durchfall ist jedoch selten..
Es handelt sich um eine selbstlimitierende Krankheit, die im Allgemeinen nicht länger als 48 Stunden anhält. Dabei ist es wichtig, Dehydration, Ruhe und Milchkonsum zu vermeiden, während die Symptome des Syndroms bestehen bleiben.
Endophthalmitis ist eine Augeninfektion aufgrund verschiedener pathogener Organismen. Die Entzündungsreaktion des infizierten Organs kann ein Trauma für dasselbe Auge verursachen.
Verschiedene Arten von Bakterien sind mit dieser Krankheit verwandt, eine der relevantesten ist Bacillus cereus, deren Infektionen Läsionen mit zurückhaltenden Prognosen verursachen.
Die Behandlung der Krankheit besteht darin, dem Patienten Clindamycin oder Vancomycin zu geben. Dexamethason wird ebenfalls empfohlen. Manchmal kann die Krankheit das Sehvermögen beeinträchtigen. In diesen Fällen wird eine chirurgische Entfernung des Glaskörpers empfohlen..
Bakterien der Gattung Bazillus Sie stehen im Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten, von denen hauptsächlich Menschen mit geschwächtem Immunsystem betroffen sind. Diese Krankheiten umfassen Endokarditis, Bakteriämie, Haut- und Muskel-Skelett-Infektionen sowie Keratitis..
Die Arten Bacillus megaterium, Eine der größten Bakterienarten, die es gibt, kann Gehirnabszesse verursachen.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation sind Probiotika lebende Mikroorganismen, die sich positiv auf die Gesundheit von Menschen oder Tieren auswirken, die sie in angemessenen Mengen in ihrer Ernährung konsumieren.
Einige Arten von Bazillus werden als Probiotika verwendet, einschließlich B. coagulans. Unter den Vorteilen der Einnahme dieses Bakteriums haben Forscher vorgeschlagen, dass es die Symptome des Reizdarmsyndroms lindert. Lindert auch Symptome von rheumatoider Arthritis und Blähungen.
Ein weiteres Mitglied der Gattung, das als Probiotikum verwendet wird, ist B. subtilis. Zu den Vorteilen dieses Organismus als Probiotikum zählen die Linderung von Darmentzündungen und urogenitalen Infektionen sowie die Beendigung von Durchfall.
Die Sporen dieses Bakteriums wirken ihrerseits gegen oxidativen Stress, der durch Keratinozytis verursacht wird.
Bakterien der Gattung Bazillus Sie produzieren eine Vielzahl von Substanzen mit antibiotischen Eigenschaften, die das Wachstum von phytopathogenen Organismen hemmen, wie nicht-ribosomale cyclische Lipopeptide und δ-Endotoxine. Es wird auch in der pharmakologischen Industrie verwendet, um Antibiotika gegen menschliche Krankheitserreger zu erhalten..
Ungefähr 75% der weltweit kommerzialisierten Biopestizide werden auf Basis von hergestellt Bazillus Thuringiensis. Andere Arten, wie z B. subtilis, B. pumilus Y. B. amyloliquefaciens Sie werden auch kommerziell verwendet, hauptsächlich zur Herstellung von Fungiziden.
Die Industrie verwendet auch Bakterien der Gattung Bazillus zur kommerziellen Herstellung von Enzymen und zur Herstellung von Waschmitteln. Darüber hinaus gehören sie unter anderem zu den am häufigsten verwendeten Mikroorganismen in mikrobiologischen, molekularbiologischen oder gentechnischen Studien..
Unter angemessenen Ernährungsbedingungen, Temperatur, pH-Wert, atmosphärische Zusammensetzung ua die Zellen von Bazillus wachsen und teilen sich durch binäre Spaltung, eine Form der asexuellen Reproduktion, die aus DNA-Duplikation besteht, gefolgt von der Teilung des Zytoplasmas durch ein sich teilendes Septum, das durch das Zentrum der Zelle verläuft und zwei Tochterzellen hervorbringt.
Wenn jedoch die Umweltbedingungen ungünstig sind, erzeugen vegetative Zellen Endosporen, bei denen es sich um Zellstrukturen handelt, die kein ATP enthalten und einen extrem latenten Metabolismus aufweisen, der Resistenz verleiht..
Endosporen bilden sich am Ende der exponentiellen Wachstumsphase. Es ist bekannt, dass viele andere Faktoren die Bildung von Endosporen beeinflussen, wie Wachstumstemperatur, pH-Wert in der Umgebung, Belüftung, Vorhandensein bestimmter Mineralien und Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorquellen sowie deren Konzentrationen. Ein weiterer Einfluss ist die Bevölkerungsdichte.
Die Umwandlung ruhender Sporen in vegetative Zellen umfasst drei Schritte: Aktivierung, Keimung und Auswachsen. Inaktivität wird durch günstige Temperaturänderungen oder durch Alterung der Zellen unterbrochen.
Viele Arten benötigen jedoch keine solche Aktivierung. Wenn die Spore beim Verlassen der Ruhephase geeignete Umgebungsbedingungen erfüllt, wird die Keimung durch den Verlust der Brechung, die schnelle Hydrolyse des Kortex und den Abbau kleiner säurelöslicher Proteine ausgelöst, die ihm Beständigkeit gegen chemische und strahlungsbeständige Mittel verleihen.
Der Protoplast der gekeimten Sporen schwillt sichtbar aufgrund der Aufnahme von Wasser an, die Biosynthese wird fortgesetzt und eine neue vegetative Zelle tritt aus der Rotamsporenschicht aus, was zu einer neuen Periode vegetativer Reproduktion führt..
Diese Art ist ein grampositives Bakterium, das häufig in Böden, Wasser und Nahrungsmitteln in allen gemäßigten Regionen der Welt vorkommt. Es ist eine fakultative anaerobe Spezies, die sich durch die Wirkung peritrichöser Flagellen bewegen kann.
Dieses Bakterium ist einer der Hauptverursacher von durch Lebensmittel übertragenen Krankheiten mit der Möglichkeit eines emetischen Syndroms oder eines toxisch-infektiösen Syndroms.. Bacillus cereus Es kann auch verschiedene nicht-gastrointestinale Erkrankungen verursachen, wie z. B. Endokarditis, Bakteriämie, Endophthalmitis oder chronische Hautinfektionen..
Da es sehr widerstandsfähige Endosporen aufweist, wird seine Eliminierung weder beim Kochen noch beim Einfrieren erreicht. Letzteres stoppt jedoch sein Wachstum. Daher ist es ratsam, Temperaturen unter 6 ° C zu verwenden, wenn die Lebensmittel gelagert werden sollen. für lange Zeiträume.
Es ist eine Art der Gattung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufgrund des Fehlens von Flagellen unbeweglich ist, im Gegensatz zu dem, was mit den übrigen Vertretern der Gattung geschieht. Es ist grampositiv und fakultativ anaerob.
Dieses Bakterium ist für Anthrax verantwortlich und seine Pathogenität hängt von zwei Virulenzfaktoren ab, einem Kapselpolypeptid namens Substanz P und einem Proteinexotoxin namens Faktor B..
Es gibt zahlreiche Stämme dieses Bakteriums, deren Virulenz zwischen ihnen variiert. Die virulentesten Stämme wurden als biologische Waffen verwendet.
Grampositive und Katalase-positive Bakterien, die den Boden bewohnen. Es ist stabförmig mit abgerundeten Kanten und ist 2-3 Mikrometer lang und 1 Mikrometer breit. Dieses Bakterium ist fast ausschließlich aerob, kann aber in anoxischen Umgebungen überleben..
Es gilt als sicher für den Menschen, aber es gibt vereinzelte Fälle von Lebensmittelvergiftungen, die mit dieser Art kontaminiert sind. In diesen Fällen ähneln die Symptome denen einer Vergiftung durch Bacillus cereus.
Es ist eine der am meisten untersuchten Bakterienarten und wird von Forschern als grampositive Version von angesehen Escherichia coli. Es wird auch als Modellorganismus für Laborstudien angesehen, insbesondere in Studien zur genetischen Manipulation..
Bacillus subtilis produziert Bactricin, ein bakterizides Antibiotikum, das bei der Behandlung von grampositiven Bakterien wie z Staphilococcus aureus. Es produziert auch bioaktive Verbindungen mit antimykotischer Wirkung und Substanzen, die bei der Herstellung von Waschmitteln verwendet werden..
Grampositiver Bazillus, der im Boden, auf Pflanzenoberflächen und im Darm der Raupen verschiedener Arten von Schmetterlingen und Motten lebt. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass sie während des Sporulationsprozesses Proteinkristalle mit insektiziden Eigenschaften produzieren.
Dank dieser Kristalle, bekannt als δ-Endotoxine, können die Sporen von Bacillus thuringensis und Proteinkristalle werden seit mehr als 100 Jahren als Biopestizide verwendet.
Forscher haben die genetische Information dieser Pflanze durch Gentechnik in verschiedene Pflanzenarten wie Kartoffeln, Baumwolle oder Mais eingeführt, so dass die Pflanzen Substanzen mit insektiziden Eigenschaften produzieren.
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