Бациллы — род бактерий¶

Бациллы (лат. Bacillus) — род грамположительных аэробных или факультативно-анаэробных бактерий, относящихся к семейству Bacillaceae. Название происходит от латинского bacillus — «палочка», что отражает характерную форму клеток. Род включает более 100 видов, среди которых наиболее известны возбудитель сибирской язвы (Bacillus anthracis) и ряд видов, используемых в биотехнологии и сельском хозяйстве.

В обиходе и старой научной литературе термин «бациллы» нередко употребляется как синоним «палочковидных бактерий» любой принадлежности, однако в современной микробиологии под бациллами понимают именно представителей рода Bacillus и близких родов.

¶Строение и морфология

Клетки бацилл имеют форму прямых или слегка изогнутых палочек с закруглёнными концами. Размеры варьируют в зависимости от вида: длина обычно составляет 1–10 мкм, ширина — 0,3–1,2 мкм. Подвижность обеспечивается перитрихиальными жгутиками (расположенными по всей поверхности клетки), хотя некоторые виды неподвижны.

Ключевая особенность бацилл — способность формировать эндоспоры (внутриспоровые покоящиеся формы). Споры возникают в неблагоприятных условиях и способны сохранять жизнеспособность десятки и сотни лет, выдерживая высокие температуры, ультрафиолетовое излучение и химическое воздействие. Прорастание спор происходит при появлении благоприятных факторов. Спорообразование является важным диагностическим признаком рода.

¶Классификация

Род Bacillus традиционно включает множество видов, однако молекулярно-генетический анализ привёл к выделению из него ряда самостоятельных родов. Наиболее значимые из них:

В составе рода Bacillus sensu stricto наиболее изучены виды B. subtilis (почвенная бацилла), B. cereus, B. anthracis, B. thuringiensis, B. licheniformis.

¶Образ жизни и распространение

Бациллы — преимущественно почвенные микроорганизмы. Они обнаруживаются в почве, воде, растительных остатках, а также на коже и слизистых оболочках животных и человека. Спорообразование обеспечивает им выживание в широком диапазоне экологических условий — от промёрзших почв до горячих источников.

Большинство видов не патогенны и участвуют в разложении органических веществ, круговороте углерода и азота в экосистемах. Некоторые виды образуют ассоциации с растениями (эндофиты), способствуя их росту.

¶Патогенные виды

Наиболее опасный представитель рода — Bacillus anthracis, возбудитель сибирской язвы, острой инфекционной болезни, поражающих домашних и диких животных, а также человека. Сибирская язва передаётся контактным, алиментарным и аэрогенным путём; споры возбудителя крайне устойчивы во внешней среде. В Российской Федерации сибирская язва относится к особо опасным инфекциям, а возбудитель включён в список объектов биологического оружия (запрещено ООН).

Bacillus cereus вызывает пищевые отравления двух типов: рвотный (токсин цереулид, образуется в готовых продуктах) и диарейный (токсин образуется в кишечнике). Заболевание обычно протекает доброкачественно и заканчивается выздоровлением.

Bacillus thuringiensis продуцирует кристаллические белковые токсины (δ-эндотоксины), токсичные для гусениц чешуекрылых и личинок некоторых жуков. На основе этого вида созданы биологические инсектициды (БТИ), широко применяемые в сельском хозяйстве и лесном деле.

¶Практическое значение

Бациллы играют важную роль в биотехнологии и промышленной микробиологии:

• Bacillus subtilis — основная модельная организм для генетики прокариот; продуцирует амилазы, протеазы и другие ферменты, используемые в пищевой промышленности. Синтезирует сурфактин — поверхностно-активное вещество с противомикробными свойствами.
• Bacillus licheniformis — источник термостабильных амилаз и протеаз, применяемых в производстве моющих средств.
• Bacillus amyloliquefaciens — продуцирует антибиотик бацитракин, используется как фунгицид в сельском хозяйстве.
• Ряд видов применяется в качестве пробиотиков в кормах для скота и аквакультуре.
• Geobacillus stearothermophilus используется в качестве индикаторного организма при контроле стерилизации (его споры обладают повышенной термостойкостью).

¶Бациллы и человек

У человека бациллы обнаруживаются в составе нормальной микрофлоры кишечника и кожи, где не вызывают заболеваний. При резком снижении иммунитета отдельные виды (чаще B. cereus) способны выступать оппортунистическими возбудителями — вызывать бактериемию, эндокардит, инфекции мочевых путей у ослабленных пациентов.

¶История изучения

Род Bacillus был описан немецким микробиологом Фердинандом Кохом в 1872 году. В 1876 году Роберт Кох (не родственник Фердинанда) детально изучил жизненный цикл B. anthracis, включая образование спор, что стало важным этапом в развитии микробиологической теории. В 1881–1882 годах Роберт Кох разработал метод получения чистых культур бактерий, использовав B. anthracis как модель. В 1935 году Пьер Дюссо впервые описал инсектицидные свойства B. thuringiensis.

¶Источники

• Борисов Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — М.: Медицинская литература.
• Красильников Н. А. Определитель бактерий и актиномицетов. — М.: Наука.
• Систематика рода Bacillus // Bergey's Manual of Systematic Bacteriology.
• Ключевые роды семейства Bacillaceae // Микробиология (учебные материалы МГУ).