Bacillus stearothermophilus er en apatogen og stavformet art av bakterie tilhører familien Bacillaceae og divisjon Firmicutes. Bakteriearten tilhører de såkalte sporedannere, dvs. den danner resistente endosporer under ugunstige forhold. For mennesker er bakterieartene viktig hovedsakelig som testkim, for eksempel for kontroll av termisk utstyr for sterilisering.
Hva er Bacillus stearothermophilus?
Bacillus stearothermophilus er en bakteriell art av familien Bacillaceae, hvorav rundt 50 slekter er kjent. Arten tilhører slekten Bacillus, som tilhører divisjonen Firmicutes. Blant dem faller bakterieartene inn i klassen Bacilli og er inkludert i rekkefølgen Bacillales. Som alle bakterie fra rekkefølgen Bacillales er Bacillus stearothermophilus en gram-positiv bakterie med stavform. Mange medlemmer av Bacillales kan danne endosporer under ugunstige forhold som mangel på mat og ekstrem temperatur. Dette gjelder også for Bacillus stearothermophilus, slik at arten klassifiseres sammen med Clostridia i gruppen av sporedannere. Individer av arten Bacillus stearothermophilus er termofile organismer og vokse opptil ti µm i lengde. Bakteriearten forårsaker ikke sykdom og viser grampositiv fargingsadferd. Den apatogene bakterie brukes i bioteknologi, for eksempel for sterilisering prosesser. Arten spiller en rolle i molekylærbiologi ved at den har enzymet polymerase. Polymerase kan brukes til å spalte DNA-tråder. Polymerase spiller en rolle i polymerasekjedereaksjonen og i andre metoder for DNA-amplifikasjon eller DNA-modifisering.
Forekomst, distribusjon og egenskaper
Baciller av bakteriearten Bacillus stearothermophilus forekommer allestedsnærværende og går inn i et sporestadium under dårlige formeringsforhold. Denne prosessen gir individene høyere motstand mot visse miljøforhold. Bakterieartene kan til og med overleve i 70 prosent alkohol på denne måten. For å oppfylle desinfiseringsformål og dermed drepe bakteriene, alkohol brukt må sterilfiltreres. Bakteriearten lever obligatorisk aerob. Dette betyr at individene kan overleve i en oksygen-rikt miljø. Deres metabolisme er orientert mot oksygen. Under fullført oksygen eksklusjon, i motsetning til mange andre bakterier, kan de ikke overleve. Det foretrukne miljøet til Bacillus stearothermophilus er humusrik jord. Stammer av bakterieartene finnes også i varme kilder, i ørkensand, i kompost eller i mat. Det samme gjelder for arktiske farvann og havbunn. På grunn av sin evne til å danne sporer, er arten ekstremt varmestabil og motstandsdyktig mot miljøpåvirkninger. Spiring skjer utelukkende under gunstige miljøforhold. Bakteriene har DNA-polymerase, et multifunksjonelt enzym som katalyserer polymeriseringen av enkeltnukleotider til en lang kjede. I DNA-replikasjon katalyserer det DNA-syntese fra enkle deoksyribonukleotider.
Viktighet og funksjon
Sammen med Bacillus subtilis har Bacillus stearothermophilus høy nytteverdi for mennesker, spesielt som en testkim i biologisk kontroll av forskjellige sterilisering enheter. Ved kontroll av autoklaver eller varmluftssterilisatorer brukes bakteriestammer av arten som bioindikatorer og tjener til å bestemme den avdøde kinetikken. Dette er tidsintervallet der bakterier blir drept av en setriliseringsenhet. Ved hjelp av avstengningskinetikken kan suksessen til sterilisasjonsprosesser måles. Bacillus stearothermophilus er svært termostabil. Derfor brukes testkimen hovedsakelig i termisk sterilisering for å bestemme effektiviteten. Kimen er plassert i glassampuller fylt med et flytende næringsmedium og en fargeindikator. De enkelte ampullene autoklaveres og inkuberes deretter sammen med en kontrollampulle ved 60 grader Celsius i flere dager. Fargeendringen på indikatoren viser metabolismen til de enkelte cellene. Dette betyr at fargen ikke endres i steriliserte ampuller med hell. Steriliseringstesting ved bruk av Bacillus stearothermophilus kan også utføres i form av sporestrimler. Strimler av filterpapir som endosporer av bakterien påføres er kjent som sporestrimler. Denne applikasjonen foregår vanligvis også i forbindelse med dampsteriliseringstesting. For dette formålet blir testkimen plassert i sporestriper i en autoklav, deretter plassert i en næringsoppløsning og til slutt inkubert. Vekst skjer ikke hvis sterilisering er vellykket. Utover disse applikasjonene spiller Bacillus stearothermophilus en rolle i produksjonen av enzymer slik som BstBI.
Sykdommer og plager
Bakteriearten Bacillus stearothermophilus er ikke patogen for mennesker eller dyr. Dermed er de individuelle stammene av arten ikke patogener. Dette er ikke uvanlig for bakterier fra ordenen Bacillales og familien Bacillaceae. Familien inkluderer forskjellige apatogene arter, men inneholder på den annen side også fakultativ patogener og obligatoriske patogener. Bacillus subtilis, for eksempel, er et fakultativt patogen i familien som bare forårsaker sykdom under visse forhold. Bacillus anthracis er derimot et obligatorisk patogen som nødvendigvis forårsaker den såkalte anthrax. I motsetning til fakultative og obligatoriske patogene arter, forventes ikke den apatogene Bacillaceae-arten Bacillus stearothermophilus å forårsake sykdom under noen omstendigheter hvis bakteriene kommer i kontakt med mennesker. innånding av sporer av arten er heller ikke forbundet med sykdomspotensial. Immunstatusen til pasienter spiller ikke en rolle i denne forbindelse. Mens fakultativ patogen bakterier er stort sett opportunistiske patogener og kan dermed forårsake sykdom hos personer med en immunologisk konstitusjon under gjennomsnittet, apatogen bakterier slik som Bacillus stearothermophilus er ufarlig selv for immunkompromitterte individer.
