Bacillus subtilis: qué es, taxonomía, morfología, características
¿Qué es el Bacillus subtilis?
Bacillus subtilis es una bacteria catalasa positiva que se encuentra ampliamente distribuida por todo el globo terráqueo. Constituye uno de los especímenes del género Bacillus más estudiado.
Generalmente, cuando las personas escuchan hablar de bacterias, se imaginan agentes patógenos causantes de enfermedades.
Sin embargo, no siempre estos microorganismos acarrean daños a su huésped. Algunas bacterias son capaces de generar beneficios, no solo al humano sino al entorno ambiental.
Este es el caso de Bacillus subtilis, bacteria gram positiva que reporta enormes beneficios en varios y diversos campos. Desde hace años se han estudiado las propiedades bioquímicas de esta bacteria.
Es así como se ha llegado a la conclusión de que es inofensiva para el humano, ya que no causa daño alguno al estar en contacto con ella. En muy contadas ocasiones se ha descrito algún efecto nocivo, pero este ha estado determinado por otros aspectos más allá de la patogenicidad de la bacteria como tal.
Por el contrario, los muchos beneficios probados de esta bacteria, ya sea en la agricultura, la medicina o la industria, han hecho de ella una de las mejores opciones a la hora de exponer el efecto positivo de ciertas bacterias para la humanidad.
Taxonomía de Bacillus subtilis
La clasificación taxonómica de la bacteria Bacillus subtilis es la siguiente:
Dominio: Bacteria
Filo: Firmicutes
Clase: Bacilli
Orden: Bacillales
Familia: Baacillaceae
Género: Bacillus
Especie:Bacillus subtilis
Morfología
Como todas las que pertenecen a este género, las células de Bacillus subtillis tienen forma de barra con bordes redondeados. Miden aproximadamente 1 micra de ancho por 2-3 micras de largo. Se encuentran de forma individual o formando pequeñas cadenas.
Al observarlas al microscopio, se puede notar en el centro de la célula bacteriana una espora esférica, que no modifica la forma de la bacteria.
En los cultivos con agar sangre, forman colonias que pueden tener aspecto liso, rugoso o mucoide. Sus bordes pueden estar extendidos en el medio o ser ondulados. Así mismo, el tamaño promedio de las colonias es de 2 a 4 mm de diámetro.
La célula bacteriana presenta una pared celular gruesa, constituida por un peptidoglicano, conocido como mureína.
En lo referente a su genoma, la bacteria posee un único cromosoma circular, en el que están contenidos 4.100 genes que codifican la expresión de ciertas proteínas.
De la superficie celular se desprenden unas prolongaciones, los flagelos. Estos contribuyen a la movilidad de la célula.
Características generales de Bacillus subtilis
Cuando se somete al proceso de tinción de Gram, la bacteria adopta la típica coloración violeta de las bacterias Gram positivas. Esto es debido al peptidoglicano presente en su pared celular.
Por otra parte, cuando las bacterias se cultivan en agar sangre, se observa un patrón de hemólisis completo. Esto las ubica dentro del grupo de las bacterias Beta hemolíticas, capaces de ocasionar la lisis completa de los eritrocitos.
En lo referente al metabolismo, la Bacillus subtilis es capaz de hidrolizar triglicéridos, no así fosfolípidos ni caseína.
Hasta hace poco se creía que esta bacteria era aeróbica estricta. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que puede subsistir en ambientes sin disponibilidad de oxígeno.
En condiciones anaeróbicas puede llevar a cabo la fermentación mediante la vía del butanediol. Igualmente, puede realizar la amonificación con nitrato.
Bacillus subtilis es una especie bacteriana que puede ser encontrada en diversos ambientes. Ha sido aislada de ambientes terrestres y acuáticos. Sin embargo, cuando se encuentra en un medio con condiciones hostiles tiene un mecanismo para sobrevivir.
Ese mecanismo es la producción de esporas, las cuales son altamente resistentes a las cambiantes condiciones del medio externo. Una vez el medio ambiente vuelve a ser favorable, las esporas germinan y comienzan a reproducirse las bacterias nuevamente.
Entre sus atributos se puede mencionar que presenta la enzima catalasa, la cual le permite dividir a la molécula de peróxido de hidrógeno en sus constituyentes: agua y oxígeno.
Otras enzimas de importancia que posee son las nitrato reductasas, en especial dos, que son únicas. Una de ellas se emplea en la asimilación de nitrato de hidrógeno y la otra se utiliza en la respiración del nitrato.
En lo referente a los requerimientos ambientales, Bacillus subtilis puede crecer y desarrollarse en intervalos de temperatura de entre 15° C hasta 55° C. Además es capaz de sobrevivir en concentraciones salinas de hasta 7% de NaCl.
Patologías relacionadas
Bacillus subtilis es una bacteria que se considera segura e inocua para el humano. Sin embargo, debido a que se encuentra en el suelo y en el intestino de algunos animales, es posible que infecte algunos alimentos.
A pesar de esto, son muy escasos los casos que se han documentado de intoxicación alimentaria por esta bacteria. La mayoría se refieren a pacientes inmunosuprimidos, cuyo sistema inmunológico no se encuentra totalmente apto para cumplir su función.
Cuadro clínico
En los pocos casos de intoxicación alimentaria por Bacillus subtilis, los síntomas descritos son similares a la intoxicación generada por la bacteria Bacillus cereus. Entre los más destacados se pueden contar:
- Diarrea
- Náuseas
- Febrícula
- Malestar general.
Es importante acotar que estos son casos aislados, tan escasos que la literatura sobre ellos es poca.
Por regla general, y basado en los estudios que se han llevado a cabo utilizando la Bacillus subtilis, se afirma que es una bacteria inofensiva para el ser humano.
Aplicaciones de Bacillus subtilis
Bacillus subtilis es una bacteria que ha resultado beneficiosa en varias áreas o campos. Todavía hoy se siguen realizando estudios para determinar la utilidad que puede tener.
Efecto antifúngico
Entre los microorganismos patógenos que afectan a los diversos cultivos están los hongos. Ellos se encuentran entre los causantes principales del daño y deterioro de ciertas plantas.
En estudios experimentales se ha logrado determinar el efecto antifúngico que tiene la Bacillus subtilis. Libera ciertas sustancias que tienen la capacidad de romper las paredes celulares de otros organismos, como los hongos, ocasionando su lisis.
Tomando en cuenta esta característica, Bacillus subtilis es utilizada ampliamente para el control de plagas en los cultivos.
Elaboración de detergentes
Bacillus subtilis produce un tipo de enzimas, conocidas como proteasas, las cuales han sido utilizadas desde hace muchos años como aditivos en los detergentes. Entre las proteasas que produce esta bacteria, la más utilizada a nivel industrial en la fabricación de detergentes es la subtilisina.
La utilidad de esas enzimas radica en que son capaces de degradar sustancias de origen proteico, lo que se traduce en la efectividad del detergente en la eliminación de este tipo de manchas.
En el área farmacológica
Bacillus subtilis produce ciertas sustancias que tienen un efecto antibiótico. Esto quiere decir que son capaces de eliminar otras cepas bacterianas que sí son patógenas.
Un ejemplo de esto es el medicamento Bacitracina, el cual es un ungüento que se aplica en heridas, lesiones o quemaduras y es efectivo en contra de otras bacterias grampositivas. La bacitracina está conformada por polipéptidos producidos por una de las cepas aisladas de esta especie de bacterias.
Así mismo, esta bacteria produce aproximadamente dos docenas de sustancias con cualidades antibióticas, las cuales incluyen péptidos de síntesis ribosomal y otros que no lo son.
Son sustancias cuyos efectos aún permanecen bajo estudio para determinar todas sus potencialidades.
En la gastronomía
Hay una cepa de Bacillus subtilis que actúa sobre la semilla de la soja, llevando a cabo el proceso de fermentación. El resultado de este proceso es un alimento de origen japonés conocido como Natto.
Es un alimento cuyo sabor es poco convencional, pero esto lo compensa con la gran cantidad de nutrientes que aporta.
Bacillus subtilis es una bacteria conocida por la gran cantidad de beneficios que aporta al ser humano. Pese a esto, aún quedan muchas de sus propiedades por descubrir. Es un microorganismo que dará mucho de qué hablar en el área de la biotecnología.
Referencias
- Bacillus subtilis. Obtenido de microbewiki.kenyon.edu.
- Calvo, P. y Zúñiga D. (2010). Caracterización Fisiológica de Cepas de Basillus spp. Aisladas de la Rizósfera de Papa (Solanum tuberosum). Ecología aplicada. 9(1).
- Earl, A., Losick, R. y Kolter, R. (2008). Ecology and Genomics of Bacillus subtilis. Trends Microbiology. 16 (6). 269.
- Espinoza, J. (2005). Caracterización del proceso de crecimiento de Bacillus subtilis bajo condiciones anaerobias. Universidad Autónoma de México.
- Realpe, M., Hernández, C. y Agudelo C. Especies del género Bacillus: morfología macroscópica y microscópica. Recuperado de: revistabiomedica.org