Bacillus stearothermophilus je apatogénny druh v tvare tyčinky baktérie patriace do čeľade Bacillaceae a divízie Firmicutes. Bakteriálny druh patrí k takzvaným spórotvorným látkam, tj. Za nepriaznivých podmienok vytvára rezistentné endospóry. Pre ľudí je bakteriálny druh dôležitý hlavne ako testovací zárodok, napríklad na kontrolu tepelného vybavenia pre sterilizácie.
Čo je Bacillus stearothermophilus?
Bacillus stearothermophilus je bakteriálny druh z čeľade Bacillaceae, z ktorého je známych asi 50 rodov. Tento druh patrí do rodu Bacillus, ktorý patrí do divízie Firmicutes. Medzi nimi bakteriálny druh spadá do triedy Bacilli a je zahrnutý v poradí Bacillales. Ako všetko baktérie z radu Bacillales je Bacillus stearothermophilus grampozitívna baktéria s tyčinkovým tvarom. Mnoho členov Bacillales môže vytvárať endospory za nepriaznivých podmienok, ako je nedostatok potravy a extrémne teploty. To platí aj pre Bacillus stearothermophilus, takže tento druh je klasifikovaný spolu s Clostridia do skupiny tvorcov spór. Jednotlivci druhu Bacillus stearothermophilus sú teplomilné organizmy a rast na dĺžku až desať µm. Bakteriálny druh nespôsobuje choroby a vykazuje grampozitívne správanie pri farbení. Apatogénny baktérie sa používajú v biotechnológiách, napríklad pre sterilizácie procesy. Tento druh hrá v molekulárnej biológii úlohu v tom, že vlastní enzým polymerázu. Na štiepenie vlákien DNA sa môže použiť polymeráza. Polymeráza hrá úlohu v polymerázovej reťazovej reakcii a v ďalších metódach amplifikácie alebo modifikácie DNA.
Výskyt, distribúcia a vlastnosti
Bacily bakteriálneho druhu Bacillus stearothermophilus sa vyskytujú všade a pri zlých podmienkach šírenia vstupujú do štádia spór. Tento proces dáva jednotlivcom vyššiu odolnosť voči určitým podmienkam prostredia. Bakteriálne druhy môžu dokonca prežiť v 70 percentách alkohol touto cestou. Na účely dezinfekcie, a tým na zničenie baktérií, alkohol použitý musí byť sterilne filtrovaný. Bakteriálny druh žije povinne aeróbne. To znamená, že jednotlivci môžu prežiť v kyslík-bohaté prostredie. Ich metabolizmus je orientovaný na kyslík. Podľa úplnosti kyslík vylúčení, na rozdiel od mnohých iných baktérií, nemôžu prežiť. Preferovaným prostredím Bacillus stearothermophilus je pôda bohatá na humus. Kmene bakteriálnych druhov sa nachádzajú aj v horúcich prameňoch, v púštnom piesku, v komposte alebo v potravinách. To isté platí pre arktické vody a dna oceánov. Vďaka svojej schopnosti tvorby spór je druh mimoriadne stabilný voči teplu a odolný voči vplyvom prostredia. Klíčenie nastáva výlučne za priaznivých podmienok prostredia. Baktérie obsahujú DNA polymerázu, multifunkčný enzým, ktorý katalyzuje polymerizáciu jednotlivých nukleotidov na dlhý reťazec. Pri replikácii DNA katalyzuje syntézu DNA z jednotlivých deoxyribonukleotidov.
Dôležitosť a funkcia
Spolu s Bacillus subtilis má Bacillus stearothermophilus vysokú užitočnosť pre človeka, najmä ako testovací zárodok pri biologickej kontrole rôznych druhov. sterilizácie zariadenia. Pri kontrole autoklávov alebo teplovzdušných sterilizátorov sa ako bioindikátory používajú bakteriálne kmene druhov, ktoré slúžia na stanovenie kinetiky odumierania. Toto je časový interval, v ktorom sú baktérie usmrtené setrilizačným zariadením. Pomocou kinetiky odumierania je tak možné merať úspešnosť sterilizačných procesov. Bacillus stearothermophilus je vysoko termostabilný. Preto sa testovací klíčok používa hlavne na tepelnú sterilizáciu na stanovenie účinnosti. Zárodok sa vloží do sklenených ampuliek naplnených tekutým živným médiom a farebným indikátorom. Jednotlivé ampulky sa autoklávujú a potom sa niekoľko dní inkubujú spolu s kontrolnou ampulkou pri teplote 60 stupňov Celzia. Zmena farby indikátora ukazuje metabolickú aktivitu jednotlivých buniek. To znamená, že v úspešne sterilizovaných ampulkách sa sfarbenie nemení. Sterilizačné testovanie pomocou Bacillus stearothermophilus sa môže uskutočňovať tiež vo forme spór. Prúžky filtračného papiera, na ktoré sa nanášajú endospóry baktérie, sa nazývajú spórové prúžky. Táto aplikácia sa tiež zvyčajne uskutočňuje v súvislosti s testovaním parnou sterilizáciou. Za týmto účelom sa testovací klíčok umiestni do spórových pásov v autokláve, potom sa umiestni do výživného roztoku a nakoniec sa inkubuje. Ak je sterilizácia úspešná, nedôjde k rastu. Okrem týchto aplikácií zohráva pri produkcii Bacillus stearothermophilus úlohu enzýmy ako napríklad BstBI.
Choroby a choroby
Bakteriálny druh Bacillus stearothermophilus nie je patogénny pre ľudí ani zvieratá. Jednotlivé kmene druhu teda nie sú patogény. Pre baktérie z radu Bacillales a čeľade Bacillaceae to nie je nič neobvyklé. Do čeľade patria rôzne apatogénne druhy, ale na druhej strane obsahuje aj fakultatívne patogény a zaviazať patogény. Napríklad Bacillus subtilis je fakultatívny patogén rodiny, ktorý spôsobuje choroby iba za určitých podmienok. Bacillus anthracis je na druhej strane obligátnym patogénom, ktorý nevyhnutne vyvoláva tzv antrax. Na rozdiel od fakultatívnych a povinných patogénnych druhov sa neočakáva, že apatogénny druh Bacillaceae Bacillus stearothermophilus spôsobí za žiadnych okolností ochorenie, ak dôjde k kontaktu baktérií s ľuďmi. inhalácia spór druhu tiež nesúvisí s potenciálom choroby. Imunitný stav pacientov v tomto ohľade nehrá žiadnu úlohu. Zatiaľ čo fakultatívne patogénne klíčky sú väčšinou oportunistické patogény a tak môže spôsobiť ochorenie u ľudí s podpriemernou imunologickou konštitúciou, apatogénnou klíčky ako je Bacillus stearothermophilus, sú neškodné aj pre jedincov s oslabenou imunitou.
