Bacillus stearothermophilus je apatogena in paličasta vrsta bakterije ki pripada družini Bacillaceae in oddelku Firmicutes. Bakterijska vrsta spada med ti spore, ki tvorijo odporne endospore v neugodnih pogojih. Za človeka je bakterijska vrsta pomembna predvsem kot preskusni kalček, na primer za nadzor toplotne opreme za sterilizacija.
Kaj je Bacillus stearothermophilus?
Bacillus stearothermophilus je bakterijska vrsta iz družine Bacillaceae, od katerih je znanih približno 50 rodov. Vrsta spada v rod Bacillus, ki spada v oddelek Firmicutes. Med njimi vrsta bakterij spada v razred Bacilli in je vključena v red Bacillales. Kot vsi bakterije iz reda Bacillales je Bacillus stearothermophilus gram-pozitivna bakterija v obliki palice. Mnogi člani Bacillales lahko tvorijo endospore v neugodnih razmerah, kot sta pomanjkanje hrane in ekstremne temperature. To velja tudi za Bacillus stearothermophilus, tako da je vrsta uvrščena skupaj s Clostridiami v skupino oblikovalcev spor. Posamezniki vrste Bacillus stearothermophilus so termofilni organizmi in rastejo dolg do deset µm. Bakterijska vrsta ne povzroča bolezni in kaže gram-pozitivno obnašanje obarvanja. Apatogeni bakterije se uporabljajo v biotehnologiji, na primer za sterilizacija procesov. Vrsta ima vlogo v molekularni biologiji, saj ima encim polimerazo. Polimerazo lahko uporabimo za cepitev verig DNA. Polimeraza igra vlogo pri verižni reakciji polimeraze in pri drugih metodah ojačanja ali modifikacije DNA.
Pojav, distribucija in lastnosti
Bacili bakterijske vrste Bacillus stearothermophilus se pojavljajo povsod in v slabih razmnoževalnih razmerah vstopijo v spore. Ta postopek posameznikom daje večjo odpornost na določene okoljske razmere. Bakterijske vrste lahko preživijo celo v 70 odstotkih alkohol v to smer. Da bi izpolnili namene razkuževanja in tako uničili bakterije, alkohol uporabljeni morajo biti sterilno filtrirani. Bakterijska vrsta živi obvezno aerobno. To pomeni, da lahko posamezniki v kisik-bogate okolje. Njihova presnova je usmerjena v kisik. Pod popolno kisik izključenosti, za razliko od mnogih drugih bakterij, ne morejo preživeti. Najbolj priljubljeno okolje Bacillus stearothermophilus so tla, bogata s humusom. Seve bakterijske vrste najdemo tudi v vročih vrelcih, v puščavskem pesku, v kompostu ali v hrani. Enako velja za arktične vode in oceanska dna. Vrsta je zaradi svoje sposobnosti, da tvori spore, izjemno toplotno stabilna in odporna na vplive okolja. Kali se izključno v ugodnih okoljskih pogojih. Bakterije imajo DNA polimerazo, večnamenski encim, ki katalizira polimerizacijo posameznih nukleotidov v dolgo verigo. Pri replikaciji DNA katalizira sintezo DNA iz posameznih deoksiribonukleotidov.
Pomen in funkcija
Skupaj z Bacillus subtilis ima Bacillus stearothermophilus veliko korist za ljudi, predvsem kot preskusni kalček pri biološkem nadzoru različnih sterilizacija naprav. Pri preverjanju avtoklavov ali sterilizatorjev z vročim zrakom se bakterijski sevi vrste uporabljajo kot bioindikatorji in služijo za določanje kinetike izumiranja. To je časovni interval, v katerem naprava za poravnavo uniči bakterije. S pomočjo kinetike izumiranja je tako mogoče izmeriti uspeh postopkov sterilizacije. Bacillus stearothermophilus je zelo termostabilen. Zato se preskusni kalček v glavnem uporablja pri termični sterilizaciji za določanje učinkovitosti. Klico damo v steklene ampule, napolnjene s tekočim hranilnim medijem in barvnim indikatorjem. Posamezne ampule se avtoklavirajo in nato nekaj dni inkubirajo skupaj s kontrolno ampulo pri 60 stopinjah Celzija. Sprememba barve indikatorja prikazuje presnovno aktivnost posameznih celic. To pomeni, da se v uspešno steriliziranih ampulah obarvanost ne spremeni. Sterilizacijsko testiranje z uporabo Bacillus stearothermophilus lahko izvedemo tudi v obliki spore. Trakovi filtrirnega papirja, na katere se nanesejo endospore bakterije, so znani kot sporni trakovi. Ta nanos običajno poteka tudi v povezavi s testiranjem parne sterilizacije. V ta namen preskusni kalček damo v sporne trakove v avtoklavu, nato ga damo v hranilno raztopino in na koncu inkubiramo. Če je sterilizacija uspešna, do rasti ne pride. Poleg teh aplikacij ima Bacillus stearothermophilus pomembno vlogo pri proizvodnji encimi kot je BstBI.
Bolezni in bolezni
Bakterijska vrsta Bacillus stearothermophilus ni patogena za ljudi ali živali. Tako posamezni sevi vrste niso patogeni. To ni nenavadno za bakterije iz reda Bacillales in družine Bacillaceae. Družina vključuje različne apatogene vrste, po drugi strani pa vsebuje tudi fakultativne patogeni in obvezni patogeni. Bacillus subtilis je na primer fakultativni patogen družine, ki povzroča bolezni le pod določenimi pogoji. Bacillus anthracis pa je obvezni patogen, ki nujno povzroča tako imenovano antraks. Za razliko od fakultativnih in obveznih patogenih vrst se ne pričakuje, da apatogene vrste Bacillaceae Bacillus stearothermophilus v nobenem primeru povzročajo bolezen, če bakterije pridejo v stik z ljudmi. Vdihavanje spore vrste tudi ni povezan s potencialom bolezni. Imunski status bolnikov pri tem ne vpliva. Medtem ko fakultativni patogeni kalčki so večinoma oportunistični patogeni in tako lahko povzroči bolezni pri ljudeh s podpovprečno imunološko sestavo, apatogenimi kalčki kot je Bacillus stearothermophilus, so neškodljivi tudi za imunsko oslabljene posameznike.
