stringtranslate.com

Бацилла лихениформис

Bacillus licheniformis — это бактерия, которая обычно встречается в почве. Она встречается на перьях птиц, особенно на груди и спине, и чаще всего у птиц, живущих на земле (например, воробьи ) и водных видов (например, утки ).

Это грамположительная мезофильная бактерия. Оптимальная температура ее роста составляет около 50 °C, хотя она может выживать и при гораздо более высоких температурах. Оптимальная температура для секреции ферментов составляет 37 °C. Она может существовать в форме покоящейся споры , чтобы противостоять суровым условиям, или в вегетативном состоянии, когда условия благоприятные.

Высокая способность секреции щелочной сериновой протеазы сделала B. licheniformis одной из важнейших бактерий в промышленном производстве ферментов . [2] Субтилизин Карлсберг ( P00780 ), секретируемый B. licheniformis, используется в качестве детергентной протеазы. Он продается под названием Alcalase компанией Novozymes . [3] Небольшая антисмысловая РНК против субтилизина Карлсберга, названная BLi_r0872, была обнаружена в исследовании, основанном на РНК-секвенировании . Она может оказывать предполагаемое влияние на выработку протеазы и служить целью для улучшения штамма. [4]

Ученые в настоящее время изучают его способность разлагать перья для сельскохозяйственных целей. Перья содержат большое количество неперевариваемых белков , но исследователи надеются, что с помощью ферментации с B. licheniformis они смогут использовать отходы перьев для производства дешевой и питательной перьевой муки для корма скота.

Также проводятся экологические исследования, изучающие взаимодействие между цветом оперения и активностью B. licheniformis , а также последствия этого. Бактерии, разрушающие перья, могли играть важную роль в эволюции линьки и закономерностей окраски перьев ( правило Глогера ).

Описание

B. licheniformis — грамположительная , спорообразующая , факультативно анаэробная , палочковидная бактерия. [5] [6] Первоначально она была названа Clostridium licheniforme Х. Вейгманном [7] и переименована в Bacillus licheniformis Фредериком Д. Честером. [8] B. licheniformis демонстрирует разнообразные морфологии колоний , причем грубые «лихениформные» колонии дали название организму. [6] Колонии, как правило, кремового цвета, но становятся красными в присутствии железа в среде, скорее всего, в результате действия пульхерримина. [6] [9] B. licheniformis встречается в самых разных средах, но особенно в почве и в перьях птиц, где B. licheniformis разрушает β-кератин . [6] [10] Имеются данные, что красные перья, содержащие пситтакофульвин , более устойчивы к деградации. [11]

Приложения

Промышленные ферменты

Субтилизин Карлсберг, сериновая протеаза, секретируемая B. licheniformis , используется в составах моющих средств для стирки благодаря своей способности работать при высоких уровнях pH (оптимальная активность составляет от 8,0 до 10,0) и высоких температурах (40–50 °C или 104–122 °F). [12] Амилазы также синтезируются B. licheniformis и используются в промышленных целях. [13] [14]

Пробиотики

B. licheniformis используется в качестве пробиотика в кормах для животных, где изоляты, как было показано, предотвращают заболевания и способствуют росту, а также имеются в продаже. [13] [15] [16] Некоторые изоляты также оказались пробиотическими для людей (и также имеются в продаже), [13] [17] но упоминается, что клинические испытания многих из них еще не проводились. [13]

Другие приложения

B. licheniformis также демонстрирует возможные применения в биоремедиации, биоминерализации и производстве биотоплива. [13]

Естественная генетическая трансформация

B. licheniformis обладает естественной способностью к генетической трансформации . [18] Естественная генетическая трансформация представляет собой половой процесс, включающий перенос ДНК от одной бактерии к другой через промежуточную среду и интеграцию донорской последовательности в геном реципиента путем гомологичной рекомбинации .

Патогенность и порча пищевых продуктов

Было обнаружено, что Bacillus licheniformis вызывает инфекцию в нескольких случаях у пациентов с ослабленным иммунитетом. [19] [20] Было обнаружено, что B. licheniformis является возбудителем вентрикулита, офтальмита, бактериемии, перитонита и эндокардита. [21] [22] [23] [24] Также известно, что B. licheniformis загрязняет пищевые продукты, особенно молочные, [25] а также вызывает «вязкость» хлеба. [20] [26] Есть данные, что заражение может быть результатом токсина. [20]

Идентификация

Ниже приведен список дифференциальных методов и результатов, которые могут помочь идентифицировать Bacillus licheniformis от других бактерий и видов Bacillus . [27]

Ссылки

  1. ^ "Вид: Bacillus licheniformis". Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре . Получено 3 октября 2020 г.
  2. ^ Шалмей, Маркус; Сингх, Аджай; Уорд, Оуэн П. (2004-01-01). «Разработки в использовании видов Bacillus для промышленного производства». Канадский журнал микробиологии . 50 (1): 1–17. doi :10.1139/w03-076. ISSN  0008-4166. PMID  15052317.
  3. ^ "UniProtKB".
  4. ^ Виганд, Сандра; Дитрих, Саша; Хертель, Роберт; Бонгертс, Йоханнес; Эверс, Стефан; Фолланд, Соня; Даниэль, Рольф; Лизеганг, Хайко (2013-01-01). "РНК-Seq Bacillus licheniformis: активные регуляторные свойства РНК, выраженные в продуктивной ферментации". BMC Genomics . 14 : 667. doi : 10.1186/1471-2164-14-667 . ISSN  1471-2164. PMC 3871023 . PMID  24079885. 
  5. ^ Клементс, Лора Д.; Миллер, Брайан С.; Стрейпс, Улдис Н. (август 2002 г.). «Сравнительный анализ роста факультативных анаэробов Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и Escherichia coli». Systematic and Applied Microbiology . 25 (2): 284–286. doi :10.1078/0723-2020-00108. ISSN  0723-2020. PMID  12353884.
  6. ^ abcd Логан, Ниалл А.; Вос, Пол Де (2015), «Бациллы», Руководство Берджи по систематике архей и бактерий , Американское онкологическое общество, стр. 1–163, doi :10.1002/9781118960608.gbm00530, ISBN 978-1-118-96060-8, получено 2021-02-06
  7. ^ Вейгманн, Х. (1898). Über zwei an der Käsereifung beteiligte Bakterien . Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene. Абтейлунг. стр. 820–834.
  8. ^ Честер, Фредерик Д. (1901). Руководство по детерминантной бактериологии . Нью-Йорк: The MacMillan Company.
  9. ^ Ли, Сяоюнь; Ван, Дун; Цай, Дунбо; Чжань, Янъян; Ван, Цинь; Чэнь, Шоувэнь (2017-12-01). «Идентификация и высокоуровневое производство пульчерримина в Bacillus licheniformis DW2». Прикладная биохимия и биотехнология . 183 (4): 1323–1335. doi :10.1007/s12010-017-2500-x. ISSN  1559-0291. PMID  28523413. S2CID  9678745.
  10. ^ Уитакер, Джастин М.; Кристол, Дэниел А.; Форсайт, Марк Х. (июль 2005 г.). «Распространенность и генетическое разнообразие Bacillus licheniformis в оперении птиц». Журнал полевой орнитологии . 76 (3): 264–270. doi :10.1648/0273-8570-76.3.264. ISSN  0273-8570. S2CID  34090767.
  11. ^ Burtt, EH (2010). «Цветные перья попугая сопротивляются бактериальной деградации». Biology Letters . 7 (2): 214–216. doi :10.1098/rsbl.2010.0716. PMC 3061162. PMID  20926430 . 
  12. ^ Селлами-Камун, Аля; Хаддар, Анисса; Али, Недра Эль-Хадж; Горбель-Фриха, Басма; Канун, Сафия; Насри, Монсеф (1 мая 2008 г.). «Стабильность термостабильной щелочной протеазы Bacillus licheniformis RP1 в коммерческих составах твердых стиральных порошков». Микробиологические исследования . 163 (3): 299–306. doi :10.1016/j.micres.2006.06.001. ISSN  0944-5013. ПМИД  16872818.
  13. ^ abcde Мурас, Андреа; Ромеро, Мануэль; Майер, Селия; Отеро, Ана (2021-02-16). "Биотехнологические применения Bacillus licheniformis". Критические обзоры в области биотехнологии . 41 (4): 609–627. doi :10.1080/07388551.2021.1873239. ISSN  0738-8551. PMID  33593221. S2CID  231945315.
  14. ^ де Бур, Энн Ситске; Прист, Фергус; Дидерихсен, Бёрге (1994-01-01). «О промышленном использовании Bacillus licheniformis: обзор». Прикладная микробиология и биотехнология . 40 (5): 595–598. doi :10.1007/BF00173313. ISSN  1432-0614. S2CID  9649394.
  15. ^ Лю, Сяолу; Янь, Хай; Лв, Ле; Сюй, Цяньцянь; Инь, Чуньхуа; Чжан, Кейи; Ван, Пей; Ху, Цзие (май 2012 г.). «Производительность роста и качество мяса цыплят-бройлеров, в питьевую воду которых добавлена ​​бактерия Bacillus licheniformis». Азиатско-австралазийский журнал наук о животных . 25 (5): 682–689. doi :10.5713/ajas.2011.11334. ISSN  1011-2367. PMC 4093119. PMID  25049614 . 
  16. ^ Дэн, В.; Донг, XF; Тонг, JM; Чжан, Q. (март 2012 г.). «Пробиотик Bacillus licheniformis улучшает ухудшение яйценоскости, морфологии кишечника и иммунитета слизистой оболочки кишечника у кур-несушек, вызванное тепловым стрессом». Poultry Science . 91 (3): 575–582. doi : 10.3382/ps.2010-01293 . ISSN  0032-5791. PMID  22334732.
  17. ^ Ли, На-Кён; Ким, Вон-Сак; Пайк, Хён-Дон (2019-10-08). «Штаммов бацилл как человеческих пробиотиков: характеристика, безопасность, микробиом и носитель пробиотиков». Food Science and Biotechnology . 28 (5): 1297–1305. doi :10.1007/s10068-019-00691-9. ISSN  1226-7708. PMC 6811671. PMID 31695928  . 
  18. ^ Якобс М., Хоффманн К., Грабке А., Нойбер С., Лизеганг Х., Фолланд С., Мейнхардт Ф. (2014). «Раскрытие генетической основы развития компетентности ауксотрофных штаммов Bacillus licheniformis 9945A». Микробиология . 160 (ч. 10): 2136–47. doi : 10.1099/mic.0.079236-0 . PMID  25009236.
  19. ^ La Jeon, You; Yang, John Jeongseok; Kim, Min Jin; Lim, Gayoung; Cho, Sun Young; Park, Tae Sung; Suh, Jin-Tae; Park, Yong Ho; Lee, Mi Suk; Kim, Soo Cheol; Lee, Hee Joo (2012). «Комбинированная инфекция Bacillus licheniformis и Bacillus subtilis у пациента с перфорацией пищевода». Журнал медицинской микробиологии . 61 (12): 1766–1769. doi :10.1099/jmm.0.042275-0. ISSN  0022-2615. PMID  22918867.
  20. ^ abc Salkinoja-Salonen, MS; Vuorio, R.; Andersson, MA; Kämpfer, P.; Andersson, MC; Honkanen-Buzalski, T.; Scoging, AC (октябрь 1999 г.). "Токсикогенные штаммы Bacillus licheniformis, связанные с пищевым отравлением". Applied and Environmental Microbiology . 65 (10): 4637–4645. Bibcode :1999ApEnM..65.4637S. doi :10.1128/AEM.65.10.4637-4645.1999. ISSN  0099-2240. PMC 91618 . PMID  10508100. 
  21. ^ Янг, Рональд Ф.; Йошимори, Роберт Н.; Мюррей, Деннис Л.; Чоу, Паула Дж. (1982-10-01). «Послеоперационные нейрохирургические инфекции, вызванные видами бацилл». Хирургическая неврология . 18 (4): 271–273. doi :10.1016/0090-3019(82)90343-3. ISSN  0090-3019. PMID  6758158.
  22. ^ Мокур, МФ; Брюньяр, К.; Дюкасс, А.; Брасме, Л.; Бажоле, О. (апрель 1999 г.). «[Бациллярный эндофтальмит. Четыре случая заболевания]». Журнал Français d'Ophtalmologie . 22 (3): 371–376. ISSN  0181-5512. ПМИД  10337596.
  23. ^ Гайдушка, Ирина А.; Маркова, Надя; Кирина, Веселина; Атанасова, Мария (2012-01-01). «Рецидивирующий сепсис, вызванный Bacillus licheniformis». Журнал глобальных инфекционных заболеваний . 4 (1): 82–3. doi : 10.4103/0974-777X.93768 . ISSN  0974-777X. PMC 3326966. PMID  22529634 . 
  24. ^ Blue, SR; Singh, VR; Saubolle, MA (1995-03-01). «Бактериемия Bacillus licheniformis: пять случаев, связанных с постоянными центральными венозными катетерами». Клинические инфекционные заболевания . 20 (3): 629–633. doi :10.1093/clinids/20.3.629. ISSN  1058-4838. PMID  7756487.
  25. ^ Dhakal, Rajat; Chauhan, Kanika; Seale, R. Brent; Deeth, Hilton C.; Pillidge, Christopher J.; Powell, Ian B.; Craven, Heather; Turner, Mark S. (2013-06-01). "Генотипирование молочных изолятов Bacillus licheniformis с помощью анализа плавления с высоким разрешением множественных тандемных повторных локусов переменного числа". Food Microbiology . 34 (2): 344–351. doi :10.1016/j.fm.2013.01.006. ISSN  0740-0020. PMID  23541201.
  26. ^ Сорокулова, ИБ; Рева, ОН; Смирнов, ВВ; Пинчук, ИВ; Лапа, СВ; Урдачи, МК (2003). «Генетическое разнообразие и участие в порче хлеба штаммов Bacillus, выделенных из муки и вязкого хлеба». Письма в прикладную микробиологию . 37 (2): 169–173. doi : 10.1046/j.1472-765X.2003.01372.x . ISSN  1472-765X. PMID  12859662. S2CID  34135869.
  27. ^ Харвуд, Колин Р. (11.11.2013). Бациллы. Springer Science & Business Media. ISBN 9781489935021.

Внешние ссылки