MIKROBIOLOGIA TECHNICZNA – studia zaoczne
Ćwiczenie 3
część teoretyczna
___________________________________________________________________________
ĆWICZENIE 3: IDENTYFIKACJA I CHARAKTERYSTYKA
BIOCHEMICZNA WYIZOLOWANYCH SZCZEPÓW BACILLUS
Wstęp
Do rodziny Bacillaceae zalicza się laseczki, ba ogół gramdodatnie zdolne do wytwarzania
przetrwalników o wysokiej oporności na działanie czynników chemicznych i fizycznych.
Należą tu dwa rodzaje: tlenowce Bacillus i beztlenowce Clostridium.
Występowanie
Bakterie rodzaju Bacillus, dzięki możliwości tworzenia przetrwalników, są szeroko
rozpowszechnione w przyrodzie. Zawdzięczają to także zdolnościom adaptowania się do
warunków środowiska i aktywny rozwój w otoczeniu o dużej rozpiętości temperatur, pH
i zasolenia. Można je spotkać w glebie, w wodach słodkich i słonych, mule, osadach wód
powierzchniowych, gorących źródłach, na rożnych częściach roślin, w przewodzie
pokarmowym zwierząt czy psującej się żywności.
Bakterie z rodzaju Bacillus najpospolitsze są w glebie. Występują tu zarówno gatunki
mezofilne, jak i psychrofilne. Zaliczane są do zymogenicznej mikroflory gleby, a
więc w przeciwieństwie do autochtonicznej, ich intensywny rozwój występuje w
przypadku dużego napływu do gleby materii organicznej (np. opad liści w lesie,
nawożenie obornikiem itp.). Uczestniczą w mineralizacji gleby. W przypadku
niekorzystnych warunków mogą penetrować środowisko w poszukiwaniu dostępu do
substancji odżywczych (gatunki urzęsione) lub tworzą endospory. Głównym
przedstawicielem laseczek glebowych jest Bacillus cereus, nieco mniej liczne są B.
licheniformis, B. subtilis, B. pumilus. Są to bakterie o niewielkich wymaganiach
pokarmowych. Bardziej wymagające gatunki (B. psychrosaccharolyticus, B.
polymyxa, B. macerans, B. azotofixans) rosną głównie w strefie ryzosfery, korzystając
z substancji odżywczych wydzielanych przez rośliny i odwdzięczając się im
wiązaniem azotu atmosferycznego.
Bakterie występują też w wodzie. W wodach słodkich klimatu umiarkowanego
spotyka się te same gatunki co w glebach, tylko w mniejszych ilościach. W gorących
źródłach, gejzerach i jeziorach o wysokich temperaturach swoją niszę znalazły gatunki
termofilne, które nie rosną w temperaturze poniżej 45ºC (Bacillus stearothermophilus
i Bacillus thermoruber). W przybrzeżnych wodach morskich i ujściach rzek
(zwłaszcza zanieczyszczonych) spotyka się bakterie glebowe: B. subtilis i B.
licheniformis. W wodach morskich o dużej czystości rozwija się B. cereus. W wodach
i glebach zasadowych spotyka się laseczki alkalofilne (B. firmus, B. alcalophilus, B.
lentus).
Bakterie z rodzaju Bacillus powszechnie występują w ściółce i na martwych
tkankach roślin, aktywnie uczestnicząc w II fazie ich rozkładu (B. megaterium, B.
cereus, B. mycoides). Bakterie te wydzielają liczne enzymy, w tym rozkładające
biopolimery i pochodne aromatyczne, przyczyniając się do rozkładu martwych
liści drzew bogatych w taniny i ligniny.
Bakterie występujące na powierzchni żywych roślin,
(…)
….
laterosporus, B. pumilus znaleziono w żwaczu przeżuwaczy, gdzie pomagają w
degradacji białek, hemiceluloz, ksylenu, glikozydów.
Morfologia i fizjologia
Bakterie z rodzaju Bacillus są tlenowymi lub względnie beztlenowymi,
gramdodatnimi laseczkami, często tworzące układy łańcuszkowe. Tworzą cylindryczne,
ruchliwe komórki o przeciętnych długościach 1-3 µm, ale bywają też większe (Bacillus
meganterium zalicza…
…. W odróżnieniu od
mineralizacji, termin ten używa się w odniesieniu do substancji obcych i szkodliwych dla
środowiska naturalnego, syntetyzowanych sztucznie przez człowieka i nie występujących
naturalnie przyrodzie (ksenobiotyków).
Biodegradacja n-alkanów o długości łańcucha C9-C44
Znane są 3 drogi:
mono- lub diterminalna oksydacja
subterminalna oksydacja
poprzez alkeny
Bakterie z rodzaju Bacillus uczestniczą w pierwszej z nich, w szczególności
odgrywają znaczącą rolę przy biodegradacji n-alkanów o łańcuchu powyżej C16 (parafiny),
które są ciałami stałymi, a wykorzystywane były do produkcji kremów, kosmetyków,
smarów, świec, pokrywania papieru itp. Problem z ich degradacją polega na tym, że są one
katabolizowane wewnątrzkomórkowo, a więc ich rozkład jest uzależniony od dostępu do
komórki mikroorganizmu. B. subtilis pokonuje ten problem wydzielając do otoczenia
bioemulsator ułatwiający wnikanie cząstek n-alkanu do komórek własnych i innych
mikroorganizmów.
Oksydacja polega na wprowadzeniu grupy OH do łańcucha przy węglu 1. (terminalna), 2,3
lub 4 (subterminalna). Bacillus macerans może hydroksylować 4, 5 i 6. atom węgla. Mieszane
kultury Bacillus i Streptomyces hydroksylują długie n-alkany w dowolnym miejscu…
…. azotofixans) mogą wiązać
azot atmosferyczny. Gatunki oddychające beztlenowo przeprowadzają fermentację
sacharydów. B. cereus i B. licheniformis wytwarzają 2,3-butandiol, glicerol, CO2 i niewielkie
ilości mleczanu oraz etanolu. B. polymyxa i B. macerans rozkładają skrobię i pektyny, przy
czym B. polymyxa daje 2,3-butandiol, CO2 H2 i etanol, a B. macerans – etanol, aceton, octan i
mrówczan, CO2 i H2…
…)
__________________________________________________________________________________________
KATEDRA TECHNOLOGII FERMENTACJI I MIKROBIOLOGII TECHNICZNEJ
http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/
8
MIKROBIOLOGIA TECHNICZNA – studia zaoczne
Ćwiczenie 3
część teoretyczna
___________________________________________________________________________
Biodegradacja związków aromatycznych np. pochodnych toluenu, protokatecholu,
pirydyny, kwasu nikotynowego.
Taksonomia
Grupa tlenowców jest stosunkowo…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)