Bacillales

Bacillales zijn een bestelling uit de bacterieklasse van Bacilli die families omvat zoals Alicyclobacillaceae, Bacillaceae, Listeriaceae en Paenibacillaceae. Bacteriën van de orde vertonen grampositieve eigenschappen en vormen vaak endosporen, vooral onder ongunstige omstandigheden. Sommige worden gebruikt als probiotica, andere zijn opportunistische of verplichte pathogenen.

Wat zijn bacillales?

Bacillen zijn een klasse Gram-positieve bacteriën met een laag GC-gehalte. Delen van het exacte systeem zijn tot dusver onzeker. Toch behoort de bacteriële orde van de Bacillales tot de klasse Bacilli.

De Bacillales zijn grampositieve bacteriën die meestal in de vorm van staafjes voorkomen. De meeste vertegenwoordigers van de bestelling zijn aëroob. Het soms belangrijke kenmerk van de individuele vertegenwoordigers is hun vermogen om endosporen te vormen bij gebrek aan voedsel, extreme temperaturen of andere ongunstige omstandigheden.

Het geslacht Bacillus uit de bacteriefamilie Bacillaceae gaf de orde Bacillales zijn naam. Volgens de huidige opvatting omvat de orde families zoals de families Alicyclobacillaceae, Bacillaceae, Listeriaceae en Paenibacillaceae. Bovendien vallen de bacteriefamilies Pasteuriaceae, Planococcaceae, Sporolactobacillaceae, Staphylococcaceae en Thermoactinomycetaceae onder de bestelling.

Verschillende geslachten zijn nog niet aan een familie toegewezen. Deze geslachten omvatten bijvoorbeeld Exiguobacterium en Gemella en Solibacillus. Analyse van hun 16S-rRNA-sequentie geeft aan dat ze nauw verwant zijn aan vertegenwoordigers van de orde Bacillales. Om deze reden worden de drie geslachten aanvankelijk aan de bestelling toegewezen.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Bacteriefamilies van de orde Bacillales zijn meestal staafvormig, maar als Planococcaceae kunnen ze bijvoorbeeld ook kokkenvormig zijn. De vertegenwoordigers van de bestelling zijn meestal aëroob. Het metabolisme van de micro-organismen kan niet zonder zuurstof. De individuele vertegenwoordigers van de orde zijn afhankelijk van een zuurstofrijke omgeving om te groeien en te overleven.

Vertegenwoordigers zoals de familie Listeriaceae zijn gedeeltelijk facultatief anaëroob. U kunt dus zonder zuurstof overleven als het absoluut nodig is. Uw stofwisseling verandert hiervoor en gebruikt indien nodig andere stoffen om energie op te wekken.

Sommige vertegenwoordigers van de Bacillales voeren bijvoorbeeld ook fermentatie uit en gebruiken glucose of lactaat. Weer andere vertegenwoordigers oefenen stikstofoxidatie uit. Vooral de Planococcaceae-familie heeft de enzymen catalase en oxidase.

Hoewel veel vertegenwoordigers van de orde fundamenteel immobiel zijn, zijn individuele vertegenwoordigers van de Listeriaceae-familie bijvoorbeeld flagellated en dus in staat tot actieve voortbeweging. De volgorde van de Bacillales is behoorlijk divers wat betreft de ideale groeiomstandigheden. Veel families van de orde houden van warmte. Sommige worden gekenmerkt als zuurminnend, bijvoorbeeld Alicyclobacillaceae.

Even verschillend als het voorkeursmilieu van de individuele gezinnen, zo verschillend zijn hun verdeling en leefruimte. Individuen uit de orde Bacillales komen dus zowel in normale bodems als in water en lucht voor. Met name het geslacht Bacillus is ook een fysiologisch onderdeel van de menselijke en dierlijke darmflora.

Sommige vertegenwoordigers van de Bacillales-orde kunnen verschijnen als vruchtensapspoilers. De familie Paenibacillaceae geeft de voorkeur aan het koloniseren van insecten en is verantwoordelijk voor een aantal insectenziekten.

Niet alle, maar de meeste families van de Bacillales-orde vormen endosporen.Endosporen zijn een vorm van persistentie die bacteriën vormen in een organisme of cel. De endosporevormende vertegenwoordigers van de Bacillales opereren endosporen voornamelijk onder ongunstige omstandigheden om een ​​overlevingsvoordeel voor zichzelf veilig te stellen. Endosporen zijn doorgaans relatief goed bestand tegen hitte, extreme kou, uitdroging, straling, extreme pH-waarden en chemicaliën.

Betekenis en functie

De soort Bacillus subtilis van het geslacht Bacillales wordt nu onder bepaalde omstandigheden als biologisch wapen gebruikt. Het is een proboticum dat wordt gebruikt tegen pathogene prebiotica in de darm en de groei van bifidobacteriën kan afremmen. Vertegenwoordigers van de soort hebben een hoge enzymatische activiteit en stimuleren zo de spijsvertering. Bovendien produceren ze virusdodend interferon.

In de darm heeft Bacillus subtilis een bacteriedodende werking tegen Escherichia, Proteus, Salmonella, Klebsiella en Citrobacter, maar ook tegen enterobacteriën, Streptococcus, Staphylococcus, Clostridium of Pseudomonas.

Als onderdeel van de fysiologische darmflora vervullen vele andere vertegenwoordigers van de Bacillales-orde vergelijkbare functies. De bestelling omvat daarom verreweg niet alleen pathogene pathogenen, maar ook neutrale commensalen en zelfs porbiotica die nuttig zijn voor mensen. Dergelijke bacteriën voorkomen diarree, beschermen tegen darminfecties met ziekteverwekkers en herstellen de normale darmflora na antibioticabehandeling.

Ziekten en aandoeningen

Verschillende families van de Bacillales-orde omvatten menselijke pathogenen. Dit geldt vooral voor Bacillus. Deze groep bacteriën omvat zowel niet-pathogene als obligaat pathogene of opportunistische pathogenen.

Vooral opportunistische pathogenen van de soort Bacillus cereus of Bacillus stearothermophilus kunnen leiden tot voedselvergiftiging bij immuungecompromitteerde of anderszins constitutioneel zieke mensen, terwijl mensen met een sterk immuunsysteem niet bang hoeven te zijn voor een infectie.

Een obligaat pathogene soort is de soort Bacillus anthracis, die de zogenaamde miltvuur veroorzaakt. Infectie kan optreden door direct contact of de consumptie van besmet voedsel. Inademing van de sporen door de lucht kan echter ook tot infectie leiden. Vertegenwoordigers van de soort Bacillus anthracis produceren het zogenaamde anthrax-toxine. Dit mengsel van eiwitten is een exotoxine dat de bacteriën uitscheiden als ze geïnfecteerd raken. Nadat de gastheercellen zijn binnengedrongen, vernietigt het eiwitmengsel celweefsel.

De miltvuur wordt behandeld met penicilline. Bovendien zijn ciprofloxacine, erytromycine en tetracyclines beschikbaar voor behandeling.