Сенная палочка чем опасна для человека
Эффекты активных метаболитов Bacillus subtilis в пробиотическом продукте нового поколения
*Пятилетний импакт фактор РИНЦ за 2020 г.
Читайте в новом номере
На сегодняшний день род Bacillus — один из наиболее известных и тщательно изученных представителей рода бацилл. Большинство бактерий рода Bacillus (включая B. subtilis) неопасны для человека и широко распространены в окружающей среде. Отсутствие патогенности у штаммов B. subtilis и их метаболитов позволяет считать
их наиболее перспективными в качестве основы пробиотиков нового поколения. Среди важных свойств, присущих B. subtilis, следует выделить способность закисления среды, а также продуцирования антибиотиков, благодаря чему происходит уменьшение воздействия различных условно-патогенных, а также патогенных микроорганизмов. Продуцирование антибактериальных факторов и различных энзимов B. subtilis стало основой нового
метабиотического продукта — Бактистатина. Он представляет собой биологически активную добавку к пище, состоящую из трех природных компонентов, которые дополняют действие друг друга. Это средство соединило в себе свойства активных метаболитов Bacillus subtilis и энтеросорбента. В статье приводятся результаты клинических исследований с использованием Бактистатина при различных патологиях ЖКТ у взрослых и детей. Полученные данные свидетельствуют о хорошей эффективности и безопасности Бактистатина.
Ключевые слова: Bacillus subtilis, желудочно-кишечный тракт, метабиотик, энтеросорбент, Бактистатин.
Для цитирования: Плотникова Е.Ю. Эффекты активных метаболитов Bacillus subtilis в пробиотическом продукте нового поколения. РМЖ. Медицинское обозрение. 2018;26(3):39-44.
Kemerovo State Medical University
Key words: Bacillus subtilis, gastrointestinal tract, metabiotic, enterosorbent, Bactistatin.
For citation: Plotnikova E.Yu. Effects of active metabolites of Bacillus subtilis in a probiotic product of a new generation // RMJ. Medical Review. 2018. № 3. P. 39–44.
Рассмотрены эффекты активных метаболитов Bacillus subtilis в пробиотическом продукте нового поколения. Приводятся результаты клинических исследований с использованием Бактистатина при различных патологиях ЖКТ у взрослых и детей. Полученные данные свидетельствуют о хорошей эффективности и безопасности Бактистатина.
Характеристика Bacillus subtilis
Кишечный микробиоценоз
Исследования последних 10–20 лет показали, что кишечные микроорганизмы (включая пробиотические штаммы) способны разрушать и метаболизировать сложные пищевые питательные вещества и эндогенные вещества (слюна, соединения желудочно-кишечного сока, эпителиальные клетки, мертвые микробные клетки и т. д.), что приводит к образованию биоактивных веществ с низкой молекулярной массой (LMW), которые могут быть локализованы как внутри, так и вне микробных клеток и обнаружены в содержимом кишечника или пройти через барьер кишечного эпителия. Эти соединения, полученные из пробиотических (симбиотических) микробов, образуют так называемый пробиотический метаболизм. Взаимодействуя с соответствующими прокариотическими и эукариотическими клеточными мишенями, эти биологически и фармакологически активные соединения могут контролировать многие генетические, эпигенетические и физиологические функции; биохимические и поведенческие реакции, а также внутри- и межсетевой обмен информацией. Некоторые комменсальные микробы, включая пробиотики, могут выделять различные сигнальные молекулы, способные модифицировать межбактериальную сигнализацию (закалку кворума) и подавлять экспрессию генов вирулентности в патогенах или стимулировать рост полезных местных кишечных микроорганизмов.
По нашему мнению, пробиотики, имеющиеся в продаже в настоящее время, следует рассматривать как первое поколение средств, направленных на коррекцию микроэкологических нарушений. Будущее развитие традиционных пробиотиков будет включать в себя усовершенство вание этого поколения посредством производства естественных метабиотиков (изготовленных на основе текущих пробиотических штаммов) и синтетических (или полусинтетических) метабиотиков, которые будут аналогами или улучшенными копиями натуральных биоактивных веществ, полученных симбиотическими микроорганизмами [6–8].
Преимущества метабиотиков
Многокомпонентный комплекс Бактистатин ®
Опыт применения Бактистатина
Только для зарегистрированных пользователей
Сенна́я па́лочка (лат. Bacillus subtilis) —вид грамположительных спорообразующих факультативно аэробных почвенных бактерий.
Встречается повсеместно в почве, в воздушной пыли. Выделяют кипячением настоя сена, при котором споры сенной палочки выживают. Приводит к порче некоторых пищевых продуктов.
Отсутствие патогенности у штаммов Bacillus subtilis дало основание для присвоения им Управлением по контролю качества продовольственных и лекарственных средств США статуса GRAS (generally regarded as safe) — безопасных организмов
Использование в промышленности
B. subtilis является важным продуцентом протеаз, амилаз, аминокислот и некоторых полисахаридов и других соединений. Также является продуцентом полипептидных антибиотиков. Ввиду наличия антагонистических свойств против целого ряда возбудителей, в том числе фитопатогенов. Последнее свойство используется в биозащите растений.
Свойства
Молекулярно-биологические и структурно-функциональные особенности сенной палочки давно и подробно изучены. Бактерия относится к классу бацилл, семейству бацилиас, роду бацилус. Микроорганизмы, объединенные в вид бацилус субтилис, имеют ряд отличительных свойств: морфологических, тинкториальных, физиологических, культуральных, метаболических, биохимических.
Морфология. Bacillus subtilis – палочка, геном которой представлен кольцевой двуцепочечной ДНК. Штаммы бактерий отличаются сочетанием генов, кодирующих синтез антибиотиков, клеточной стенки и отвечающих за процесс споруляции и прорастания спор. Микроорганизм имеет прямую, слегка вытянутую форму с тупыми закругленными концами. Эта достаточно крупная палочка бесцветна. Овальные споры располагаются центрально. Их размер не превышает диаметр клетки. Бактерия благодаря перитрихиально расположенным жгутикам обладает подвижностью.
· Тинкториальные свойства. Клетки хорошо воспринимают обычные анилиновые красители. Микроорганизмы окрашиваются по Грамму в синий цвет — являются грамположительными. Под микроскопом бактерии имеют вид тонких нитевидных образований. В мазке бациллы располагаются по-разному — одиночно, скоплениями или длинными цепочками.
· Физиология. Бактерии распространены повсеместно. Они являются обитателями почвы, воздушной пыли и воды. Из почвы бациллы контактным путем распространяется на растения, с которыми в виде корма попадают в организм животных. Возможно и прямое обсеменение продуктов растительного или животного происхождения. Сенная палочка — представитель биоценоза кишечника здорового человека, препятствующий росту и размножению таких опасных микробов, как сальмонелла, протей, энтеробактер, стафилококк. Хищные животные, поедая растительную пищу, не только обогащают свой организм клетчаткой и витаминами, в него попадают споры сенной палочки, которые предупреждают развитие инфекционного процесса и укрепляют иммунитет. Размножение бактерий происходит путем простого бинарного деления с образованием двух дочерних клеток, между которыми сохраняется тонкая нить. Микробы также способны плодиться споровыми формациями.
· Метаболизм. Бацилла — сапрофит, питающийся мертвыми органическими веществами. Бактерии относятся к группе гетеротрофов, которые не могут продуцировать пищу самостоятельно. Источником энергии для сенной палочки являются природный и животный углеводы — крахмал и гликоген соответственно. Микробы аммонифицируют белки и синтезируют органические кислоты, микроэлементы, витамины, ферменты.
· Споруляция. Способность Bacillus subtilis к спорообразованию помогает ей выжить в критической обстановке. Эндоспоры выдерживают экстремальные температуры и сухие среды. Процесс образования спор довольно сложный. Структура клетки приобретает некоторую зернистость. Самое крупное зернышко непрерывно растет и покрывается плотной оболочкой. Это будущая спора. Негативное воздействие различных факторов приводит к разрушению наружной микробной оболочки. Бактериальная клетка погибает, а спора выходит во внешнюю среду. При оптимальных условиях она трансформируется в неподвижную активную бактерию, которая начинает работать – защищать почву и растения от болезней. Споры резистенты к нагреванию до 100°С и более. При кипячении сена, из которого выделяют Bacillus subtilis, они не погибают.
· Культуральные свойства.
· Сенная палочка растет в аэробных условиях в большом диапазоне температур — от +5 до +45°С.
· Температурный оптимум для бактерии — 20-30°С. Некоторые штаммы не нуждаются в кислороде и являются факультативными анаэробами. На плотных питательных средам образуются сухие, мелкие, морщинистые, бархатистые колонии с волнистым краем розового, серого цвета или полностью прозрачные. На поверхности жидких сред после инкубации появляется тонкая пленка с беловатым налетом, а на дно пробирки выпадает осадок. Бактерии неприхотливы и хорошо растут на простом агаре, в бульоне, на средах с растительными остатками и синтетических питательных средах для гетеротрофов. Для самостоятельного выделения бактерий необходимо прокипятить сено и выдержать полученный отвар в тепле двое суток. На поверхности настоя вскоре появится пленка, состоящая исключительно из бактерий.
· Биохимия. Бацилла расщепляет некоторые сахара, накапливает ацетоин — продукт анаэробного превращения глюкозы, разлагает полисахариды и белки до простых мономеров, разжижает желатин, продуцирует каталазу и лецитиназу, участвует в процессе денитрификации, дает положительную реакцию с цитратом натрия, образует аммиак и сероводород.
· Антибиотикорезистентность. Микроорганизмы устойчивы к антибиотикам из группы полимиксина, рифампицина, линкозамидов, пенициллина.
Сенная палочка не является патогенным микроорганизмом. Она относится к группе санитарно-гигиенических показателей загрязнения пищевых продуктов.
В природе обитает Бациллюс субтилис в почве, но встречается в воде и в пыли. Эти микроорганизмы ходят в состав микрофлоры нашего кишечника и желудочно-кишечного тракта животных.
Продуктами метаболизма сенной палочки являются аминокислоты, витамины, разные ферменты, антибиотики. Эти особенности бактерии человек давно научился использовать в своей деятельности.
Bacillus subtilis — действующее вещество лекарственных препаратов
В качестве активного вещества лекарственных препаратов используется лиофилизированная микробная масса живого антагонистически активного штамма Bacillus subtilis 534 или штамма Bacillus subtilis 3H,
Сенная палочка и препараты ее содержащие так же относятся к микробиологическим препаратам. Сенную палочку содержат такие выпускаемые ныне препараты как «Фитоспорин-М», «Бактофит», «Фитоплюс», «Ризоплюс», «Субтиллин» и так далее. Сенная палочка действует как антибиотик, она подавляет развитие возбудителей болезней растений, вызывающих корневую гниль, стафилококки, стрептококки и ряд других вредных бактерий. Препараты на основе сенной палочки это безопасные для человека и животных биопрепараты. Их внесение в почву оказывает положительный эффект на оздоровление почвы. Этот препарат можно легко приготовить самим, в жидком виде (настой прелого сена). Готовят настой из прелого, не покрытого плесенью сена, приготовленного из злаковых трав.
Питание
Бацилла субтилис относится к сапрофитам, то есть питается мертвой органикой. Эти бактерии, являясь гетеротрофами, не могут синтезировать органические вещества из неорганических соединений, а используют органику, произведенную другими. Из нее же они добывают и необходимый для энергетического обмена углерод.
Основным источником энергии служат глюкозосодержащие полисахариды как растительного (крахмал), так и животного (гликоген) происхождения. В процессе питания происходит синтез аминокислот, витаминов, различных ферментов и антибиотиков, увеличивается кислотность среды.
Взаимоотношения с другими организмами
Сенная палочка подавляет развитие патогенных и условно-болезнетворных микробов: сальмонелл, стрептококков, стафилококков и других. Типичный пример – выработанный многими поколениями хищных животных рефлекс периодического употребления в пищу определенных сортов растений. Это не только обогащает их организм витаминами, но и способствует попаданию в него спор сенной палочки, которая уничтожает патогенную флору и повышает иммунитет животных.
Некоторые микробы, например, молочнокислая лактобактерия плантарум (Lactobacillus plantarum), угнетают развитие сенной палочки. Сенная бацилла служит пищей для простейших. Так, начало одной из пищевых цепочек выглядит следующим образом: сенная бацилла – инфузория-туфелька – моллюск – рыба и т.д. вплоть до человека.
Методы «охоты» у простейших отличаются. Например, у амебы (Amoeba) постоянно образуются и исчезают выросты внутренней среды клеток (ложноножки или псевдоплодия). Ими она окружает жертву и втягивает ее внутрь клетки. А, например, инфузория-туфелька для поглощения пищи имеет клеточный рот (цитостом). На фото он виден как углубление на теле. С помощью растущих рядом с ним и объединенных в сложные структуры ресничек в рот загоняется вода вместе с содержащимися с ней бактериями. Инфузория находит скопления бактерий по химическим веществам, которые они выделяют.
Патогенность
Согласно большинству классификаций сенная палочка не считается патогенной для человека и животных. Она помогает переваривать пищу, расщепляя белки и углеводы, борется с патогенной микрофлорой кишечника и кожных покровов.
Как питается сенная палочка
Данную бактерию относят к сапрофитам, она питается погибшей органикой. Являясь гетеротрофом, сенная палочка не может синтезировать из неорганики вещества, необходимые для своего питания. Потому использует органику, которая была произведена другими организмами. Из нее она добывает необходимый для энергообмена углерод.
В питании основным источником служат полисахариды происхождения растительного (крахмал) и животного (гликоген). В процессе производятся аминокислоты, витамины, различные ферменты и антибиотики при помощи синтеза.
Сенная палочка безопасна для человека. Это подтверждается Управлением по контролю качества продовольственных и лекарственных средств США.
На данный момент Bacillus subtilis считается одной из самых изученных представителей рода бацилл.
«Субтильная» сенная бацилла – палочка Bacillus subtilis
К числу бактерий, которые широко распространены в природе, относится и сенная палочка (Bacillus subtilis). Впервые она была описана в 1835 году. Такое название эти микробы получили из-за того, что изначально культуру выделяли из прелого сена. В лабораторных условиях в закрытом сосуде варили сено в воде и настаивали 2-3 дня. После этого в емкости образовывалась колония искомых бактерий.
Изучение
В науке существует понятие «модельный организм». Это различные представители живой природы, которые отбираются для интенсивного изучения тех или иных процессов или свойств и проведения научных опытов. Общеизвестным модельным организмом являются инфузории, один из представителей которых – инфузория-туфелька (Paramecium caudatum) – нам хорошо знаком по школьным урокам.
Сенная бацилла также принадлежит к модельным организмам. Благодаря ей было досконально изучено спорообразование у бактерий. Она же является моделью для понимания механизма работы жгутиков, исследований в области молекулярной генетики.
Был проведен эксперимент по выращиванию Bacillus subtilis в условиях, близких к невесомости, для изучения изменения генома популяции. Кроме того, эти бактерии используются для исследования влияния космического ультрафиолетового излучения и способности к адаптации к нему живых организмов. На примере бацилл изучается возможность выживания микроорганизмов в космосе и условиях других планет, в частности, Марса.
Краткая характеристика
Как хорошо видно на фото, сенная палочка имеет прямую вытянутую форму с тупыми закругленными концами, обычно бесцветна. Диаметр бактерии в среднем составляет 0,6 мкм (0,0006 мм), длина колеблется от 3 до 8 мкм (0,003-0,008 мм). При таких размерах ее можно рассмотреть и сделать фото, используя современный школьный микроскоп. Бациллы подвижны благодаря имеющимся жгутикам. Они растут по всей поверхности клетки, что можно увидеть на фото.
Эти бактерии, преимущественно являясь аэробами, для своей жизнедеятельности нуждаются в молекулярном кислороде. Хотя некоторые штаммы способны переключаться на бескислородное дыхание (факультативные анаэробы).
Бактерия традиционно относится к почвенным микроорганизмам. Из почвы она попадает на листья растений, фрукты и овощи. Но при этом встречается и в воздушной пыли, и в воде. Является частью нормальной микрофлоры кишечника животных и человека. Хорошо развивается при температуре +5°…+45°С, оптимальный диапазон составляет 25-30°С.
По имеющимся фото можно убедиться, что колонии бактерий имеют следующий вид:
Размножение и спорообразование
Сенная палочка, как и остальные бактерии, размножается простым продольным делением клетки пополам. Новые бактерии, образовавшиеся после такого деления, нередко остаются соединенными между собой тонкой нитью. Такие нити легко различимы на фото.
Палочка относится к спорообразующим бактериям. Этот механизм позволяет ей выжить при наступлении неблагоприятных условий.
Спорообразование бактерии начинается с того, что содержимое клетки (протопласт) приобретает зернистую структуру. Одно из зернышек, чаще всего в центре клетки, начинает расти и покрывается твердой оболочкой. Одновременно происходит постепенное разрушение внешней оболочки материнской клетки. Процесс завершается выпадением споры во внешнюю среду.
Каждая из клеток, соединенных нитями после вегетативного деления, сохраняет способность к образованию спор.
Судя по фото, сделанным под микроскопом, большинство спор имеют круглую или овальную форму. Они устойчивы к неблагоприятным внешним факторам, в частности, к повышенной температуре – выдерживают перегрев свыше 100°С.
Клетки, развившиеся из спор, и первые их потомки неподвижны. Способность перемещаться появляется только у следующих поколений.
Питание
Бацилла субтилис относится к сапрофитам, то есть питается мертвой органикой. Эти бактерии, являясь гетеротрофами, не могут синтезировать органические вещества из неорганических соединений, а используют органику, произведенную другими. Из нее же они добывают и необходимый для энергетического обмена углерод.
Основным источником энергии служат глюкозосодержащие полисахариды как растительного (крахмал), так и животного (гликоген) происхождения. В процессе питания происходит синтез аминокислот, витаминов, различных ферментов и антибиотиков, увеличивается кислотность среды.
Взаимоотношения с другими организмами
Сенная палочка подавляет развитие патогенных и условно-болезнетворных микробов: сальмонелл, стрептококков, стафилококков и других. Типичный пример – выработанный многими поколениями хищных животных рефлекс периодического употребления в пищу определенных сортов растений. Это не только обогащает их организм витаминами, но и способствует попаданию в него спор сенной палочки, которая уничтожает патогенную флору и повышает иммунитет животных.
Некоторые микробы, например, молочнокислая лактобактерия плантарум (Lactobacillus plantarum), угнетают развитие сенной палочки. Сенная бацилла служит пищей для простейших. Так, начало одной из пищевых цепочек выглядит следующим образом: сенная бацилла – инфузория-туфелька – моллюск – рыба и т.д. вплоть до человека.
Методы «охоты» у простейших отличаются. Например, у амебы (Amoeba) постоянно образуются и исчезают выросты внутренней среды клеток (ложноножки или псевдоплодия). Ими она окружает жертву и втягивает ее внутрь клетки. А, например, инфузория-туфелька для поглощения пищи имеет клеточный рот (цитостом). На фото он виден как углубление на теле. С помощью растущих рядом с ним и объединенных в сложные структуры ресничек в рот загоняется вода вместе с содержащимися с ней бактериями. Инфузория находит скопления бактерий по химическим веществам, которые они выделяют.
Патогенность
Согласно большинству классификаций сенная палочка не считается патогенной для человека и животных. Она помогает переваривать пищу, расщепляя белки и углеводы, борется с патогенной микрофлорой кишечника и кожных покровов.
Учеными установлено, что среди бактерий, оказывающихся в ране человека, всегда присутствуют сенные палочки. Они вырабатывают ферменты, разрушающие отмершую ткань, антибиотики, угнетающие патогенные микробы, и даже оказывают легкое антиаллергическое воздействие. Доказано, что эта бацилла подавляет развитие основных возбудителей хирургических инфекций.
Тем не менее, отмечается и негативное воздействие этой бактерии:
Использование
Сенные бациллы-палочки являются основным действующим веществом многих лекарственных препаратов. Их применяют при острых кишечных инфекциях у детей, при дисбактериозе кишечника, в послеоперационный период для профилактики нагноений и т.п.
Наиболее часто основой лекарств служит штамм Bacillus subtilis 534 (препарат Споробактерин) или полученный из него селективным путем штамм Bacillus subtilis 3Н (препарат Бактиспорин). Используется в фармакологии и штамм 31, например, в производстве препарата Биоспорин. Все эти лекарства имеют антимикробную направленность. Их ценность особенно велика в борьбе с бактериальной инфекцией, когда больному по тем или иным причинам нельзя принимать антибиотики.
Сенные палочки также входят в состав многих пищевых добавок (БАД). Например, Супрадин Киндер гель, Ветом, Бактистатин и другие.
Она является основой многих препаратов для животных. Это Бактерин-СЛ, Эндоспорин, Протексин, Энтеробактерин и другие. Их с успехом используют в животноводстве, птицеводстве и рыбоводстве для борьбы с болезнетворными бактериями, ленточными червями и для повышения иммунитета.
Существует отдельная группа препаратов на основе Bacillus subtilis для растениеводства: Алирин-Б, Гамаир, Фитоспорин и другие. Основная их задача – защита растений от болезней, вызываемых бактериями и грибами. Несомненным плюсом является их абсолютная безвредность для человека при попадании в организм вместе с плодами.
Используется сенная палочка и для ферментации овса и бобов. В Японии существует традиционное блюдо натто из сброженных соевых бобов. Для их брожения используется специальный штамм палочки – Bacillus natto. Из экстрактов натто даже производят пищевые добавки, а в США на основе Bacillus natto разработан ветеринарный препарат Глоген-8.
Промышленно производятся вырабатываемые сенной палочкой ферменты для расщепления белков (протеазы, амилазы). Так, протеаза входит в состав бытовых моющих средств, а также средств для очищения шкур от белков и жира при их выделке.
Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.
Сенная палочка
Сенная палочка была открыта еще в 1835 г. Именно тогда ее впервые экстрагировали из отвара прелого сена. Отсюда и название.
На сегодняшний день сенная палочка является одним из наиболее изученных микроорганизмов. В ходе научных исследований подтверждено ее биологическое, медицинское, и хозяйственное значение.
Свойства
Латинское название сенной палочки – Bacillus subtilis. Представляет собой палочковидную бактерию продолговатой формы с закругленными краями. Благодаря многочисленным жгутикам способна передвигаться. В этом отношении является перитрихом – жгутики расположены по всей поверхности бактерии.
Длина бактерий составляет 3-8 мкм, а толщина – 0,4-0,6 мкм. Благодаря таким относительно крупным размерам сенная палочка хорошо видна в микроскоп.
В лабораторных условиях бацилла произрастает на жидких и плотных питательных средах – на мясопептонном бульоне и мясопептонном агаре. На жидких средах образуют колонии в виде тонких беловатых пленок. Колонии на плотных средах имеют вид серых, бесцветных или розовых бархатистых образований с волнистыми краями.
Нахождение в природе
В естественных условиях сенная палочка является аэробом, сапрофитом и гетеротрофом. Говоря простым языком, это означает, что бактерия растет и размножается только в присутствии кислорода. Хотя некоторые бактериальные штаммы являются факультативными анаэробами – могут развиваться в бескислородной среде.
Будучи сапрофитом, сенная палочка не питается живыми тканями, а лишь отмершими органическими остатками. Как и всякий гетеротроф, палочка не в состоянии самостоятельно синтезировать органические соединения из неорганических.
Для поддержания жизнедеятельности микроорганизму нужно готовое органическое сырье.
Оптимальный для жизнедеятельности температурный режим находится в диапазоне +5-45 0 С. При таких условиях бактерия размножается и растет. Размножение осуществляется путем продольного деления. После деления дочерние бактерии остаются соединенными тонкими нитями.
Из-за этого бактериальные скопления имеют вид тонких нитевидных образований.
При неблагоприятных условиях, например, при нагревании, сенная бацилла способна образовывать споры. Спорообразование происходит в несколько этапов. Вначале внутри бактериальной клетки, в т.н. протопласте, формируется зернистость. В последующем из множества зерен выделяется одно, наиболее крупное. Это и есть будущая спора.
Затем под влиянием неблагоприятных факторов бактериальная оболочка разрушается. Бактерия погибает, а спора выходит во внешнюю среду. Она имеет вид округлого или овоидного образования, окруженного оболочкой. В дальнейшем спора при оптимальных условиях трансформируется в бактерию.
Правда, образовавшиеся непосредственно из спор бактерии не могут передвигаться. Но у их дочерних клеток такая способность возобновляется.
Сенную палочку относят к почвенным микроорганизмам. Действительно, ее содержание в почве в виде бактериальных клеток и спор довольно велико. Из почвы бактерия контактным путем или с водой и пылью распространяется на растения, а с растениями в качестве корма попадает в организм животных.
Возможно и прямое обсеменение палочкой продуктов растительного или животного происхождения.
Биологическое значение
Биологическим сырьем для жизнедеятельности, или, образно говоря, пищей для микробов, служат белковые соединения и полисахариды (гликоген и крахмал). Для расщепления белков палочка вырабатывает ферменты-протеазы, а для расщепления полисахаридов – ферменты-амилазы.
Попадая в кишечник животных вместе с растительной пищей, бактерии расщепляют пищевые ингредиенты. Но этим их биологическая роль не ограничивается. Дело в том, что сенная бацилла подавляет рост патогенных (болезнетворных) микроорганизмов, и тем самым предотвращает развитие кишечных инфекций.
В растениях сенная палочка тоже играет позитивную роль. Бактерия защищает здоровые растительные ткани от губительного действия плесневых грибков и других микроорганизмов.
Это одна из причин, почему некоторые животные, например, кошки и собаки, не являясь травоядными, периодически употребляют в пищу травянистые растения. Так они не только насыщаются растительной клетчаткой и витаминами, но и оздоравливаются с помощью сенной палочки.
А еще эта бацилла является низшим звеном пищевой цепочки. Ее поглощает представитель простейших, инфузория-туфелька. В свою очередь, инфузория идет в пищу моллюскам. Моллюски – это корм для рыбы, а рыба – еда для человека.
Использование
В общих чертах сенная палочка на человека действует так же, как и на животных. Расщепляя компоненты пищи в кишечнике, бактерия насыщает наш организм сахарами и аминокислотами. Помимо этого она в составе физиологической микрофлоры кишечника синтезирует ряд витаминов группы В.
Причем многие из аминокислот, образующиеся при разложении белков под действием протеолитических ферментов, являются для нас незаменимыми.
Патогенную микрофлору кишечника сенная палочка подавляет. При этом она укрепляет иммунитет, и повышает противовирусную и антибактериальную защиту на уровне всего организма.
Примечательно влияние Bacillus subtilis на течение раневого процесса. В ранах, полученных во внебольничных, нестерильных, условиях, всегда присутствует эта бактерия. Она закисляет тканевую среду, и тем самым затрудняет размножение патогенных микробов. Под действием протеолитических ферментов, выделяемых бактерией, разлагается гной и другие продукты тканевого распада.
В результате рана очищается, обеззараживается, и заживает быстрее. Разумеется, сенную палочку ни в коей мере не следует рассматривать как альтернативу антисептическим средствам. Но при ранениях, полученных в полевых условиях, она может оказаться полезной.
Хотя в отдельных случаях сенная бацилла способна принести вред. Инфицирование роговицы и склеры при ранениях глаза сопровождается тяжелым воспалением. Прием пищевых продуктов, зараженных сенной палочкой, приводит к тяжелому отравлению по типу пищевого токсикоза.
Поступление в организм бактериальных антигенов сенной палочки иногда провоцирует аллергические реакции.
Правда, аллергии на компоненты этого микроорганизма возникают редко, и, как правило, протекают в виде крапивницы. По некоторым данным наличие сенной палочки в кишечнике усугубляет имеющийся гельминтоз. Ведь расщепленные компоненты пищи служат питательной средой для кишечных паразитов.
И все-таки в Bacillus subtilis больше плюсов, чем минусов. Сама по себе бактерия не вызывает заболеваний, и не является патогенной. Опасения по поводу того, что сенная бацилла по конкурентному принципу вытесняет молочнокислые бактерии, и в виде спор колонизирует кишечник, беспочвенны.
Эта палочка не является компонентом естественной микрофлоры кишечника, и по большому счету является чужеродной. Спустя месяц после поступления она выводится из организма.
Безопасность данного микроорганизма подтверждают авторитетные источники. Так, американское Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и лекарств отнесло Bacilus subtilis в категорию безопасных организмов. На основе сенной бациллы создан ряд фармацевтических средств и БАДов.
Среди них – Биоспорин, Бактиспорин, Споробактерин. Данные средства применяют в качестве иммуномодуляторов, пробиотиков, пищеварительных ферментов.
В Японии сенную палочку используют для ферментации соевых бобов. Таким способом получают пищевой продукт под названием натто. Низкокалорийный натто является источником питательных веществ (нутриентов), уменьшает холестерин, снижает риск онкозаболеваний, и обладает другими целебными свойствами.
Препараты сенной палочки используют в ветеринарии и животноводстве. В растениеводстве их применяют для защиты культур от патогенных грибков и бактерий. Здесь в сравнении с ядохимикатами безопасная сенная палочка имеет явные преимущества. Полученные из культур сенной бактерии ферментные соединения идут на изготовление моющих средств, препаратов для выделки шкур.
Сенная палочка представляет не только медицинский и хозяйственный, но и научный интерес. Ее используют в генно-молекулярных исследованиях. На примере этой спорообразующей бактерии изучается влияние на живые организмы космического ультрафиолетового излучения и других экстремальных факторов.