Bacillus Subtilis

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 espalhar-se em ambientes extremamente frios, quentes e até desinfectados. Transfere para o tracto gastrointestinal de animais e humanos através do solo. Existem mais de 200 espécies de Bacillus; a maioria não causa doenças. As formas não patogénicas são frequentemente utilizadas no sector da biotecnologia, incluindo Bacillus subtilis.

Bacillus subtilis Morphology

Bacillus subtilis morphology descreve a morfologia em forma de vara, Bactérias Gram-positivas que aparecem tanto nas técnicas de coloração Gram-positivas como nas negativas. 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 têm paredes celulares rígidas compostas por um espesso peptidoglicano (molécula de açúcar e aminoácido) chamado murein. Esta rigidez ajuda a manter a forma da haste da célula e pode resistir a uma pressão intracelular elevada. A imagem abaixo mostra como as bactérias Gram-positivas têm uma camada de peptidoglicano muito mais espessa (em púrpura).

B. subtilis contém apenas uma molécula de ADN de cadeia dupla contida dentro de um cromossoma circular. Um cromossoma circular é típico de bactérias, mitocôndrias, e cloroplastos de plantas. Proteínas recentemente descobertas que formam filamentos correm ao longo do eixo mais longo das células em forma de vara e empurram o ADN original e replicado para cada extremidade durante a divisão celular. A forma da haste também ajuda as bactérias a deslizar ou a mover-se através de ambientes aquosos e proporciona formas regulares de blocos de construção que facilitam a formação de 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 duas bactérias (diplo), cadeias (estrepto), ou paliçadas (aglomerados lado a lado), por exemplo. B. subtilis é mais comumente singular no arranjo.

p>A mancha de Gram, com o nome do seu criador Hans Christian Gram, é um método de identificação morfológica. Em bactérias Gram-positivas, o peptidoglicano na parede celular torna-se azul-púrpura quando manchado por violeta cristal. Esta reacção também ocorre nas bactérias Gram-negativas; contudo, os níveis significativamente mais baixos de peptidoglicano significam que as amostras de células não permanecem roxas quando se adiciona uma contra-mancha rosa (safranina).

Bacilos Gram-positivos são espécies em forma de vara, produtoras de esporos que podem sobreviver em ambientes extremamente duros durante 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.

p>A morfologia da colónia de B. subtilis refere-se à forma como aparece em grandes quantidades. Como grupo, esta bactéria é observada como ramos recortados de fuzz branco opaco ou amarelo pálido.

Bacillus Subtilis Uses

B. usos subtilis abrangem investigação e inclusão parcialmente comprovada em suplementos dietéticos. Os laboratórios utilizam B. subtilis quando estudam e encontram novos tratamentos para a infecção. A bactéria é também utilizada nas indústrias da saúde e da restauração, especialmente ao testar a limpeza de certas superfícies de trabalho e materiais. Também se pode ver Bacillus subtilis listado no rótulo de muitos probióticos.

No entanto, o mais interessante dos potenciais usos 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 actividade antimicrobiana – torna-a um potencial tratamento contra a infecção bacteriana.

Bacteriocinas podem suportar grandes flutuações de temperatura e retardar o crescimento ou mesmo destruir colónias 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 investigadores muito material com que trabalhar na raça para produzir um bacteriocídio ao qual as bactérias patogénicas não se tornam resistentes.

Bacteriocinas de B. subtilis incluem o antibiótico peptídeo contendo lantibiótico (peptídeo lantibiótico) chamado subtilina e um antibiótico chamado subtilosina. A subtilosina tem actividade antimicrobiana comprovada contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas, bem como microrganismos anaeróbios e aeróbios. 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 co-factor de zinco para serem eficazes.

Bacillus subtilis bacteriocins pode 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 utilizado com sucesso bactérias Bacillus subtilis para tratar úlceras do pé diabético. Embora a investigação actual sobre bacteriocinas intravenosas, intranasais, intraperitoneais e subcutâneas ainda esteja em fase de teste, estes agentes antibacterianos intracelulares já chegaram às prateleiras dos supermercados como B. subtilis contendo bebidas probióticas ou comprimidos.

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 nos intestinos dos vermes parecem prolongar a vida útil dos vermes, muitos utilizadores humanos esperam o mesmo efeito.

Uma outra utilização de B. subtilis é no tratamento de águas residuais. As águas residuais devem ter o seu pH normalizado, ter menor demanda química de oxigénio (COD) e concentrações totais de sólidos em suspensão (SST), e estar livres de excesso de cloreto. No laboratório, as enzimas naturais de B. subtilis foram capazes de normalizar o pH, reduzir a COD em mais de 87%, baixar o TSS em mais de 90%, e remover quase 50% do cloreto. Estes resultados contribuíram para novas técnicas de biodegradação para o tratamento de esgotos 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 utilizar o polietileno como a 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. Contudo, 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 sob a forma de combinações bacterianas específicas onde, da mesma forma que combinamos drogas citotóxicas para combater formas específicas de cancro, as combinações de digestão plástica podem ser usadas para degradar diferentes tipos de polietileno.

Bibliografia