Bacillus stearothermophilus

Bacillus stearothermophilus è una specie di batteri a forma di bastoncello non patogeno della famiglia Bacillaceae e divisione Firmicutes. Il tipo di batteri è uno dei cosiddetti agenti sporigeni, cioè forma endospore resistenti in condizioni sfavorevoli. Per gli esseri umani, il tipo di batterio è principalmente importante come germe di prova, ad esempio per controllare i dispositivi termici per la sterilizzazione.

Cos'è il Bacillus stearothermophilus?

Il Bacillus stearothermophilus è una specie batterica della famiglia delle Bacillaceae, di cui si conoscono circa 50 generi. La specie appartiene al genere Bacillus, che appartiene alla divisione Firmicutes. La specie batterica rientra nella classe Bacilli e appartiene all'ordine Bacillales.

Come tutti i batteri dell'ordine Bacillales, il Bacillus stearothermophilus è un batterio Gram-positivo a forma di bastoncello. Molti rappresentanti dei Bacillales possono formare endospore in condizioni sfavorevoli come mancanza di cibo e temperature estreme. Ciò vale anche per Bacillus stearothermophilus, per cui la specie, insieme ai clostridi, appartiene al gruppo dei formatori di spore.

Gli individui della specie Bacillus stearothermophilus sono organismi termofili e possono crescere fino a dieci µm di lunghezza. La specie batterica non porta a malattie e mostra un comportamento alla colorazione dei Gram-positivi. I batteri non patogeni sono utilizzati in biotecnologia e vengono utilizzati, ad esempio, nei processi di sterilizzazione.

La specie gioca un ruolo nella biologia molecolare in quanto possiede l'enzima polimerasi. I filamenti di DNA possono essere divisi usando la polimerasi. La polimerasi svolge un ruolo nella reazione a catena della polimerasi e in altri metodi di amplificazione o modifica del DNA.

Evento, distribuzione e proprietà

I bacilli della specie batterica Bacillus stearothermophilus sono presenti in modo ubiquitario e, in cattive condizioni di propagazione, si trasformano in uno stadio di spore. Questo approccio conferisce agli individui una maggiore resistenza a determinate influenze ambientali. Le specie batteriche possono sopravvivere in questo modo anche con il 70% di alcol. Per soddisfare gli scopi di disinfezione e quindi uccidere i batteri, l'alcool utilizzato deve essere filtrato sterilmente.

La specie batterica vive aerobicamente. Ciò significa che gli individui possono sopravvivere in un ambiente ricco di ossigeno. Il tuo metabolismo è orientato all'ossigeno. A differenza di molti altri batteri, non possono sopravvivere in completa assenza di ossigeno.

L'ambiente preferito del Bacillus stearothermophilus è il terreno ricco di humus. I ceppi della specie batterica si possono trovare anche nelle sorgenti calde, nella sabbia del deserto, nel compost o nel cibo. Lo stesso vale per le acque artiche e i fondali oceanici. Grazie alla sua capacità di formare spore, la specie è estremamente stabile al calore e resistente alle influenze ambientali.

La germinazione avviene solo in condizioni ambientali favorevoli. I batteri hanno la DNA polimerasi, un enzima multifunzionale che catalizza la polimerizzazione dei singoli nucleotidi in lunghe catene. Quando il DNA si replica, catalizza la sintesi del DNA dai singoli desossiribonucleotidi.

Significato e funzione

Insieme al Bacillus subtilis, il Bacillus stearothermophilus è molto utile per l'uomo, soprattutto come germe di prova nel controllo biologico di vari dispositivi di sterilizzazione.

Durante il controllo di autoclavi o sterilizzatori ad aria calda, i ceppi batterici della specie vengono utilizzati come bioindicatori e vengono utilizzati per determinare il tasso di morte. Questo è l'intervallo di tempo in cui i batteri vengono uccisi da un dispositivo di setrizzazione. Il successo dei processi di sterilizzazione può essere misurato utilizzando la cinetica della morte.

Il Bacillus stearothermophilus è altamente termostabile. Questo è il motivo per cui il germe di prova viene utilizzato principalmente nella sterilizzazione termica per determinare l'efficienza. Il germe viene posto in fiale di vetro riempite con un mezzo nutritivo liquido e un indicatore di colore. Le singole fiale vengono sterilizzate in autoclave e quindi incubate insieme a una fiala di controllo a 60 gradi Celsius per alcuni giorni. Il cambiamento di colore dell'indicatore mostra l'attività metabolica delle singole cellule. Ciò significa che il colore non cambia nelle fiale sterilizzate con successo.

Il test di sterilizzazione con Bacillus stearothermophilus può essere eseguito anche sotto forma di strisce di spore. Come strisce di spore, sono note strisce di carta da filtro a cui vengono applicate le endospore del batterio. Anche questa applicazione avviene principalmente in connessione con il test di sterilizzazione a vapore. A tale scopo, il germe in esame viene posto in strisce di spore in un'autoclave, quindi posto in una soluzione nutritiva e infine incubato. Se la sterilizzazione ha successo, la crescita non si verifica.

Oltre a queste aree di applicazione, Bacillus stearothermophilus svolge un ruolo nella produzione di enzimi come BstBI.

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Malattie e disturbi

La specie batterica Bacillus stearothermophilus non è patogena né per l'uomo né per gli animali. I singoli ceppi della specie non sono quindi patogeni. Questo non è raro per i batteri dell'ordine Bacillales e della famiglia delle Bacillaceae.

La famiglia comprende varie specie non patogene, ma comprende anche agenti patogeni facoltativi e agenti patogeni obbligati. Il Bacillus subtilis, ad esempio, è un agente patogeno facoltativo della famiglia che porta a malattie solo in determinate condizioni. Il Bacillus anthracis è, a sua volta, un agente patogeno obbligato, che inevitabilmente causa il cosiddetto antrace.

A differenza delle specie patogene facoltative e obbligatorie, in nessun caso si devono prevedere malattie della specie Bacillaceae non patogena Bacillus stearothermophilus se i batteri vengono a contatto con l'uomo. Anche l'inalazione di spore della specie non è associata al potenziale di malattia. La situazione immunitaria del paziente non gioca alcun ruolo qui.

Mentre i germi patogeni facoltativi sono per lo più patogeni opportunisti e possono quindi causare malattie nelle persone con una costituzione immunologica inferiore alla media, i germi non patogeni come il Bacillus stearothermophilus sono innocui anche per le persone immunocompromesse.