Bacillus stearothermophilus là một loài gây chết và hình que của vi khuẩn thuộc họ Bacillaceae và bộ phận Firmicutes. Các loài vi khuẩn thuộc về cái gọi là bào tử giả, tức là nó hình thành nội bào tử kháng thuốc trong điều kiện không thuận lợi. Đối với con người, các loài vi khuẩn chủ yếu quan trọng như một vi trùng thử nghiệm, ví dụ, để kiểm soát thiết bị nhiệt khử trùng.
Bacillus stearothermophilus là gì?
Bacillus stearothermophilus là một loài vi khuẩn thuộc họ Bacillaceae, trong đó có khoảng 50 chi được biết đến. Loài này thuộc chi Bacillus, thuộc bộ Firmicutes. Trong số đó, các loài vi khuẩn được xếp vào lớp Bacilli và được bao gồm trong thứ tự Bacillales. Giống như tất cả vi khuẩn theo thứ tự Bacillales, Bacillus stearothermophilus là một vi khuẩn gram dương có hình que. Nhiều thành viên của Bacillales có thể hình thành nội bào tử trong những điều kiện không thuận lợi như thiếu thức ăn và nhiệt độ khắc nghiệt. Điều này cũng đúng đối với Bacillus stearothermophilus, do đó loài này được xếp cùng với Clostridia trong nhóm sinh bào tử. Các cá thể của loài Bacillus stearothermophilus là sinh vật ưa nhiệt và phát triển chiều dài lên đến mười µm. Các loài vi khuẩn không gây bệnh và thể hiện hành vi nhuộm gram dương. Sự chết chóc vi khuẩn được sử dụng trong công nghệ sinh học, chẳng hạn như khử trùng các quy trình. Loài này đóng một vai trò trong sinh học phân tử ở chỗ nó sở hữu enzyme polymerase. Polymerase có thể được sử dụng để phân cắt các sợi DNA. Polymerase đóng một vai trò trong phản ứng chuỗi polymerase và trong các phương pháp khuếch đại DNA hoặc sửa đổi DNA khác.
Sự xuất hiện, phân phối và thuộc tính
Trực khuẩn của các loài vi khuẩn Bacillus stearothermophilus xuất hiện phổ biến và bước vào giai đoạn bào tử trong điều kiện nhân giống kém. Quá trình này mang lại cho các cá thể sức đề kháng cao hơn đối với các điều kiện môi trường nhất định. Các loài vi khuẩn thậm chí có thể sống sót trong 70% rượu theo cách này. Để thực hiện mục đích khử trùng và do đó tiêu diệt vi khuẩn, rượu được sử dụng phải được lọc vô trùng. Các loài vi khuẩn sống hiếu khí bắt buộc. Điều này có nghĩa là các cá thể có thể tồn tại trong một ôxy-môi trường phong phú. Quá trình trao đổi chất của chúng hướng tới ôxy. Dưới đầy đủ ôxy loại trừ, không giống như nhiều vi khuẩn khác, chúng không thể tồn tại. Môi trường ưa thích của Bacillus stearothermophilus là đất giàu mùn. Các chủng vi khuẩn cũng được tìm thấy trong các suối nước nóng, trong cát sa mạc, trong phân trộn hoặc trong thực phẩm. Điều này cũng đúng đối với vùng biển Bắc Cực và đáy đại dương. Do có khả năng hình thành bào tử nên loài này rất bền nhiệt và chịu được ảnh hưởng của môi trường. Sự nảy mầm chỉ xảy ra trong điều kiện môi trường thuận lợi. Vi khuẩn sở hữu DNA polymerase, một loại enzyme đa chức năng xúc tác quá trình trùng hợp các nucleotide đơn thành một chuỗi dài. Trong quá trình sao chép DNA, nó xúc tác tổng hợp DNA từ các deoxyribonucleotide đơn.
Tầm quan trọng và chức năng
Cùng với Bacillus subtilis, Bacillus stearothermophilus có công dụng cao đối với con người, đáng chú ý nhất là vi trùng thử nghiệm trong việc kiểm soát sinh học của các khử trùng các thiết bị. Khi kiểm tra nồi hấp hoặc máy khử trùng bằng không khí nóng, các chủng vi khuẩn của loài được sử dụng làm chất sinh học và phục vụ cho việc xác định động học chết. Đây là khoảng thời gian vi khuẩn bị tiêu diệt bởi thiết bị khử trùng. Do đó, bằng phương pháp động học chết, có thể đo được thành công của các quá trình khử trùng. Bacillus stearothermophilus có khả năng điều nhiệt cao. Do đó, mầm thử được sử dụng chủ yếu trong quá trình khử trùng bằng nhiệt để xác định hiệu quả. Mầm được đặt trong ống thủy tinh chứa đầy môi trường dinh dưỡng lỏng và chất chỉ thị màu. Các ống riêng lẻ được hấp tiệt trùng và sau đó được ủ cùng với ống đối chứng ở 60 độ C trong vài ngày. Sự thay đổi màu sắc của chất chỉ thị cho thấy hoạt động trao đổi chất của từng tế bào. Điều này có nghĩa là trong các ống thuốc được khử trùng thành công, màu sắc không thay đổi. Thử nghiệm tiệt trùng bằng Bacillus stearothermophilus cũng có thể được thực hiện ở dạng dải bào tử. Các dải giấy lọc mà nội bào tử của vi khuẩn được áp dụng được gọi là dải bào tử. Ứng dụng này cũng thường diễn ra liên quan đến thử nghiệm khử trùng bằng hơi nước. Với mục đích này, mầm thử nghiệm được đặt trong các dải bào tử trong nồi hấp, sau đó được đặt trong dung dịch dinh dưỡng và cuối cùng là ủ. Sự tăng trưởng không xảy ra nếu quá trình khử trùng thành công. Ngoài những ứng dụng này, Bacillus stearothermophilus đóng một vai trò trong việc sản xuất enzyme chẳng hạn như BstBI.
Bệnh tật
Loài vi khuẩn Bacillus stearothermophilus không gây bệnh cho người hoặc động vật. Do đó, các chủng riêng lẻ của loài không mầm bệnh. Điều này không có gì lạ đối với vi khuẩn thuộc họ Bacillales và họ Bacillaceae. Họ này bao gồm các loài apathogenic khác nhau, nhưng mặt khác cũng chứa mầm bệnh và mầm bệnh bắt buộc. Ví dụ, vi khuẩn Bacillus subtilis là một mầm bệnh thuộc họ đơn tính, chỉ gây bệnh trong một số điều kiện nhất định. Mặt khác, Bacillus anthracis là một mầm bệnh bắt buộc gây ra cái gọi là bệnh than. Không giống như các loài gây bệnh tự nhiên và bắt buộc, loài Bacillaceae có khả năng gây bệnh là Bacillus stearothermophilus không gây bệnh trong bất kỳ trường hợp nào nếu vi khuẩn tiếp xúc với người. Hít phải bào tử của loài cũng không liên quan đến khả năng gây bệnh. Tình trạng miễn dịch của bệnh nhân không đóng một vai trò nào trong vấn đề này. Trong khi đó gây bệnh dễ dàng vi trùng chủ yếu là cơ hội mầm bệnh và do đó có thể gây bệnh cho những người có thành phần miễn dịch dưới mức trung bình, gây chết vi trùng chẳng hạn như Bacillus stearothermophilus vô hại ngay cả đối với những người bị suy giảm miễn dịch.
