2. Описание бактерий
2.1 Отдел Firmicutes
Фирмикуты (лат. Firmicutes) — тип бактерий, представители которого характеризуются низким содержанием пар нуклеотидов Г+Ц (меньше 50%) и строением клеточной стенки, характерным для грамположительных бактерий.
Тип включает и патогенные для человека и животных организмы (Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens), так и представителей нормальной микробиоты человека (представители рода Lactobacillus например), так и важные промышленные микроорганизмы (молочнокислые бактерии, Paenibacillus polymyxa — продуцент полипептидного антибиотика полимиксина, представители рода Clostridium — возбудители ацетонобутилового брожения).
2.1.1. Bacillus anthracis
Домен: Eubacteria
Тип: Фирмикуты
Класс: Бациллы
Порядок: Bacillales
Семейство: Bacillaceae
Род: Бациллы
Вид: Bacillus anthracis
Bacillus anthracis (лат.) — вид грамположительных, спорообразующих бактерий. Возбудитель сибирской язвы. Первый доказанный возбудитель заболеваний человека, выделен в чистую культуру Р. Кохом в 1877 году.
Морфолого- культуральные свойства
Неподвижная крупная палочка 1—1,2 × 3—5 мкм, на микропрепаратах располагаются одиночно, попарно в организме или длинными цепочками на питательных средах. Концы клеток бацилл при световой микроскопии кажутся обрубленными или слегка вогнутыми (напоминая бамбуковую трость). Бактериальная клетка образует капсулы. Овальные эндоспоры чаще располагаются центрально.
Хемоорганогетеротроф, факультативный анаэроб, растёт на простых питательных средах (в том числе на МПА, МПБ) при 37 °C. Колонии крупные, волокнистые (характерная морфология типа «голова медузы» или «грива льва»), край колонии бахромчатый.
Патогенность
B. anthracis является возбудителем сибирской язвы, отнесён к IV группе патогенности. В факторы патогенности входят:
1) Образование капсулы, обладающей антифагоцитарной активностью и адгезивными свойствами;
2) Образование термолабильного трёхкомпонентного экзотоксина, состоящего из трёх компонентов — эдематозного компонента (вызывает воспаления, отёки), защитного протективного антигена (не обладает токсичностью) и летального компонента.
3) Механизм передачи возбудителя контактный от падшего и больного скота, заражённой спорами бактерии, находящимися в почве.
4) Образование спор вне живого организма.
2.1.2 Clostridium botulinum
Домен: Eubacteria
Тип: Фирмикуты
Класс: Clostridia
Порядок: Clostridiales
Семейство: Clostridiaceae
Род: Клостридии
Вид: Clostridium botulinum
Крупные палочки с закруглёнными концами, споры расположены субтерминально. Подвижны. Грамположительны. Капсулу не образуют. Строгий анаэроб, срок культивирования 48—72 ч. На мясо-пептонном бульоне — помутнение среды с газообразованием, характерный запах прогорклого масла. На кровяном МПА — колонии крупные с корневидными отростками и зоной гемолиза. Оптимальная кислотность для роста 7,3—7,6 (для прорастания спор 6,0—7,2).
Вид C. botulinum образует экзотоксины, различающиеся по антигенным свойствам и по этому признаку подразделяются на серотипы. Ботулотоксины всех типов обладают сходной биологической активностью, являясь вариантами одного нейротоксина. Кроме нейротоксического действия, ботулотоксин обладает лейкотоксической, гемолитической и лецитиназной активностью.
Известны 7 антигенных вариантов ботулотоксина: A, B, C (подтипы C1 и C2), D, E, F, G. Токсинообразование типов C, D, E закодировано в геноме конвертируемых бактериофагов и проявляется при интеграции профага в бактериальную хромосому; у остальных типов генетический контроль осуществляет непосредственно хромосома клетки.
Заболевания человека вызывают ботулотоксины типов A, B, E, а также F. В организме человека C. botulinum размножаются слабо и не продуцируют токсина за редким исключением. Ботулотоксин накапливается в пищевых продуктах, инфицированных спорами C. botulinum, при их прорастании, если созданы анаэробные условия (например при консервировании). Для человека ботулотоксин — самый сильнодействующий бактериальный яд, губительно действующий в дозе 10−8 мг/кг. Споры C. botulinum выдерживают кипячение в течение 6 часов, стерилизация при высоком давлении разрушает их через 20 минут, 10%-ная соляная кислота — через 1 час, 50%-ный формалин через 24 часа. Ботулинический токсин типа A(B) полностью разрушается при кипячении в течение 25 минут.
Токсин представляет собой полипептидную цепь с одной или несколькими внутримолекулярными связями, его молекулярная масса равна 150 000, он относится к бинарным токсинам.