Сенная палочка, имеющая научное название Bacillus subtilis, представляет собой спорообразующий подвижный палочковидный грамположительный факультативный аэроб. В основном он содержится в почве и растительности, и имеет оптимальную температуру роста 25-35 градусов по Цельсию. Сенная палочка как на фото обладает способностью вырабатывать и секретировать многие ферменты, и с этой целью используется в промышленных масштабах биотехнологическими компаниями для обработки семян, овощей и растений в качестве фунгицида.

Свойства и патогенность

Геномная структура этого микроорганизма содержит пять генов сигнальных пептидаз, которые важны для секреции указанных веществ. Доказано, что B. subtilis способна секретировать полимиксин, диффицидин, субтилин и микобациллин. Эти ферменты синтезируются во время споруляции, увеличивая шансы микроорганизма на выживание, и одновременно уничтожает конкурирующие микробы.

Сенная палочка (на фото под микроскопом) считается не опасной для здоровья, однако в некоторых случаях может заражать пищу и становиться условно-патогенным микроорганизмом для людей с ослабленным иммунитетом. В природе чаще всего она обитает в корневой системе растений, препятствуя размножению болезнетворных микроорганизмов. Некоторые штаммы сенной палочки способны вырабатывать токсины, опасные для насекомых-вредителей, и применяются некоторыми фермерами для защиты урожая.

Как осуществляется размножение и культивирование

Bacillus subtilis способна к делению одновременно двумя способами:

• симметрично с образованием двух дочерних клеток (так называемое бинарное деление);
• асимметрично с формированием одной эндоспоры, сохраняющей жизнеспособность на протяжении десятилетий, и обладающей стойкостью к неблагоприятным внешним воздействиям (засуха, высокий уровень соли, не сбалансированный pH, радиация и химические загрязнения).

Строение бактерии сенной палочки

Эндоспоры образуются за счет гидролиза, позволяющего микроорганизму сохраняться жизнеспособным до улучшения окружающих условий. До начала споруляции клетки сенной палочки иногда приобретают подвижность, поглощая ДНК из окружающей среды или вырабатывая ферменты. Такие реакции считаются попытками получить питательные вещества или найти более благоприятные внешние условия за счет использования чужого генетического материала или уничтожения других микроорганизмов, составляющих конкуренцию.

В экстремальных условиях (прежде всего, недостатке питательных веществ), сенная палочка начинает процесс спороношения. Этот механизм на сегодняшний день тщательно изучен, и используется для искусственного культивирования бактерии сенной палочки под микроскопом.

Как и где применяется бактериальная культура

До появления пробиотиков культуры B. subtilis были популярны во всем мире в качестве иммуностимулирующего средства для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей. Польза сенной палочки в ее лечебных составляющих. Сенная палочка использовалась на протяжении 1950-х годов в качестве средства альтернативной медицины для лечения проблем с пищеварением.

В настоящее время B. subtilis чаще всего применяется в качестве модельного организма в лабораторных исследованиях, направленных на выявление основных свойств и характеристик грамположительных спорообразующих бактерий. В частности, многие принципы и механизмы, лежащие в основе образования прочной эндоспоры, были изучены в результате наблюдения за процессом формирования спор сенной палочки.

Другие современные применения B. subtilis следующие:

• ее поверхностно-связывающие свойства помогают сделать утилизацию радионуклидных отходов (особенно тория и плутония) безопасной, из нее готовят лечебный сенной настой;
• благодаря отличным ферментационным свойствам и высокому проценту выхода продукта (от 20 до 25 грамм на 1 л) бактерия используется для производства различных ферментов (таких как амилаза и некоторые виды протеазы);
• в качестве инокулянта почвы в садоводстве и сельском хозяйстве;
• при производстве шафрана как удобрение, ускоряющее рост клубнелуковиц и увеличивающее выход биомассы;
• в качестве «индикаторного организма» во время процедур газовой стерилизации, чтобы гарантировать успешное завершение цикла.