Bacillus stearothermophilus

Bacillus stearothermophilus is een niet-pathogene en staafvormige bacteriesoort uit de familie Bacillaceae en Firmicutes. Het type bacterie is een van de zogenaamde sporenvormende middelen, d.w.z. het vormt onder ongunstige omstandigheden resistente endosporen. Voor mensen is het type bacterie vooral belangrijk als testkiem, bijvoorbeeld voor het controleren van thermische apparaten op sterilisatie.

Wat is Bacillus stearothermophilus?

Bacillus stearothermophilus is een bacteriesoort uit de Bacillaceae-familie, waarvan ongeveer 50 geslachten bekend zijn. De soort behoort tot het geslacht Bacillus, dat behoort tot de Firmicutes-divisie. De bacteriesoort valt in de klasse Bacilli en behoort tot de orde Bacillales.

Zoals alle bacteriën uit de orde Bacillales, is Bacillus stearothermophilus een staafvormige Gram-positieve bacterie. Veel vertegenwoordigers van de Bacillales kunnen endosporen vormen onder ongunstige omstandigheden, zoals gebrek aan voedsel en extreme temperaturen. Dit geldt ook voor Bacillus stearothermophilus, zodat de soort samen met de clostridia tot de groep van sporenvormers behoort.

Individuen van de soort Bacillus stearothermophilus zijn thermofiele organismen en kunnen tot tien µm lang worden. De bacteriesoort leidt niet tot ziektes en vertoont grampositief kleuringsgedrag. De niet-pathogene bacteriën worden gebruikt in de biotechnologie en worden bijvoorbeeld gebruikt in sterilisatieprocessen.

De soort speelt een rol in de moleculaire biologie voor zover hij het enzym polymerase bezit. DNA-strengen kunnen worden gesplitst met behulp van polymerase. Polymerase speelt een rol bij de polymerasekettingreactie en bij andere methoden van DNA-amplificatie of DNA-modificatie.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Bacillen van de bacteriesoort Bacillus stearothermophilus komen overal voor en veranderen onder slechte voortplantingsomstandigheden in een sporenstadium. Deze benadering geeft de individuen een grotere weerstand tegen bepaalde omgevingsinvloeden. De bacteriesoort kan op deze manier zelfs in 70 procent alcohol overleven. Om desinfectiedoeleinden te vervullen en zo de bacteriën te doden, moet de gebruikte alcohol steriel worden gefilterd.

De bacteriesoort leeft aëroob. Dit betekent dat de individuen kunnen overleven in een zuurstofrijke omgeving. Je stofwisseling is gericht op zuurstof. In tegenstelling tot veel andere bacteriën kunnen ze niet overleven in de volledige afwezigheid van zuurstof.

Het voorkeursmilieu van Bacillus stearothermophilus is humusrijke grond. Stammen van de bacteriesoort komen ook voor in warmwaterbronnen, in woestijnzand, in compost of in voedsel. Hetzelfde geldt voor arctische wateren en oceaanbodems. Door het vermogen om sporen te vormen, is de soort extreem hittestabiel en bestand tegen omgevingsinvloeden.

Kieming vindt alleen plaats onder gunstige omgevingsomstandigheden. De bacteriën hebben DNA-polymerase, een multifunctioneel enzym dat de polymerisatie van individuele nucleotiden tot lange ketens katalyseert. Wanneer DNA repliceert, katalyseert het de DNA-synthese van individuele deoxyribonucleotiden.

Betekenis en functie

Samen met Bacillus subtilis heeft Bacillus stearothermophilus grote voordelen voor de mens, vooral als testkiem bij de biologische bestrijding van verschillende sterilisatieapparatuur.

Bij het controleren van autoclaven of heteluchtsterilisatoren worden bacteriestammen van de soort gebruikt als bio-indicatoren en worden ze gebruikt om het sterftecijfer te bepalen. Dit is het tijdsinterval waarin bacteriën worden gedood door een setrilisatie-apparaat. Het succes van sterilisatieprocessen kan worden gemeten aan de hand van de kinetiek van de dood.

Bacillus stearothermophilus is zeer thermostabiel. Daarom wordt de testkiem vooral gebruikt bij thermische sterilisatie om de efficiëntie te bepalen. De kiem wordt in glazen ampullen geplaatst die gevuld zijn met een vloeibaar voedingsmedium en een kleurindicator. De afzonderlijke ampullen worden geautoclaveerd en vervolgens enkele dagen samen met een controleampul bij 60 graden Celsius geïncubeerd. De kleurverandering van de indicator toont de metabolische activiteit van de individuele cellen. Dit betekent dat de kleur niet verandert in succesvol gesteriliseerde ampullen.

De sterilisatietest met Bacillus stearothermophilus kan ook in de vorm van sporenstrips worden uitgevoerd. Als sporenstroken zijn stroken filtreerpapier bekend waarop de endosporen van de bacterie worden aangebracht. Deze toepassing vindt ook veelal plaats in verband met de stoomsterilisatietest. Hiertoe wordt de testkiem in sporenstroken in een autoclaaf geplaatst, vervolgens in een voedingsoplossing geplaatst en tenslotte geïncubeerd. Als de sterilisatie succesvol is, treedt geen groei op.

Naast deze toepassingsgebieden speelt Bacillus stearothermophilus een rol bij de aanmaak van enzymen zoals BstBI.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten en aandoeningen

De bacteriesoort Bacillus stearothermophilus is noch pathogeen voor mens noch dier. De individuele stammen van de soort zijn dus geen ziekteverwekkers. Dit is niet ongebruikelijk voor bacteriën uit de orde Bacillales en de Bacillaceae-familie.

De familie omvat verschillende niet-pathogene soorten, maar ook facultatief pathogene en obligaat pathogene agentia. Bacillus subtilis is bijvoorbeeld een facultatieve ziekteverwekker van de familie die alleen onder bepaalde voorwaarden tot ziekten leidt. Bacillus anthracis is op zijn beurt een obligaat ziekteverwekker, die onvermijdelijk de zogenaamde miltvuur veroorzaakt.

In tegenstelling tot facultatieve en verplichte pathogene soorten, mogen ziekten van de niet-pathogene Bacillaceae-soort Bacillus stearothermophilus onder geen beding worden verwacht als de bacteriën in contact komen met mensen. Inademing van sporen van de soort wordt ook niet in verband gebracht met de kans op ziekte. De immuunsituatie van de patiënt speelt hierbij geen rol.

Hoewel facultatief pathogene kiemen meestal opportunistische ziekteverwekkers zijn en daarom ziekten kunnen veroorzaken bij mensen met een ondergemiddelde immunologische constitutie, zijn niet-pathogene kiemen zoals Bacillus stearothermophilus onschadelijk, zelfs voor mensen met een onderdrukt immuunsysteem.