Che cos’è Bacillus subtilis?
VIDABIOMA · Bacillus subtilis · Fondamenti
Bacillus subtilis è un batterio a forma di bastoncino presente naturalmente, capace di formare spore resistenti in condizioni sfavorevoli. Questa particolare strategia di sopravvivenza lo rende uno dei microrganismi più noti e più studiati della microbiologia moderna.
cellula attiva e spora resistente.
La risposta breve
Bacillus subtilis è una specie batterica distinta appartenente al genere Bacillus. Questo batterio Gram-positivo ha una forma a bastoncino ed è presente naturalmente in diversi habitat, in particolare nel suolo e negli ambienti associati alle piante.
La sua caratteristica più evidente è la capacità di formazione delle spore. Se mancano nutrienti o le condizioni ambientali peggiorano, la cellula batterica attiva può trasformarsi in una forma di quiescenza estremamente resistente. Se in seguito le condizioni tornano favorevoli, la spora può germinare e dare nuovamente origine a una cellula attiva.
Che tipo di batterio è Bacillus subtilis?
Il nome descrive già una parte del suo aspetto: il termine latino bacillus significa, in senso generale, «bastoncino». Al microscopio, le cellule vegetative, cioè metabolicamente attive, presentano una forma allungata.
Bacillus subtilis appartiene ai batteri Gram-positivi. Questa definizione si riferisce alla struttura della parete cellulare e a una classica tecnica di colorazione microbiologica. Per comprenderne lo stile di vita particolare, tuttavia, è soprattutto importante sapere che il batterio può passare tra due stati molto diversi:
In condizioni adatte, il batterio cresce, assorbe nutrienti e svolge un metabolismo attivo.
In condizioni sfavorevoli può formarsi una robusta forma di riposo che protegge il materiale genetico e importanti componenti cellulari.
Perché le sue spore sono così particolari?
Una spora non è una forma di riproduzione né un secondo batterio. È piuttosto uno stato temporaneo di sopravvivenza della stessa cellula. Durante la sporulazione, il materiale genetico viene racchiuso in diversi strati protettivi e, contemporaneamente, il metabolismo viene fortemente ridotto.
In questo modo le spore possono resistere a condizioni che molte cellule batteriche metabolicamente attive tollererebbero solo per breve tempo. Tra queste vi sono, per esempio, siccità, carenza di nutrienti e temperature elevate. La reale resistenza di una spora dipende tuttavia dal ceppo, dalle condizioni di produzione e dallo specifico fattore di stress.
Dove si trova Bacillus subtilis?
Bacillus subtilis non è un microrganismo creato artificialmente. Rappresentanti di questa specie batterica sono presenti naturalmente nell’ambiente e sono associati in particolare a suoli, superfici vegetali, apparati radicali e materiale organico.
Le spore possono diffondersi attraverso polvere, acqua, piante e alimenti. Per questo esseri umani e animali entrano da sempre in contatto con specie di Bacillus sporigeni nel loro ambiente naturale.
La precedente definizione semplificata di puro «batterio del suolo» è però riduttiva. Oggi Bacillus subtilis viene piuttosto considerato un microrganismo ecologicamente versatile, capace di colonizzare temporaneamente diversi habitat e di adattarsi a condizioni mutevoli.
Perché Bacillus subtilis è così importante per la ricerca?
Insieme a Escherichia coli, Bacillus subtilis è uno degli organismi modello più importanti della ricerca batteriologica. Un organismo modello viene studiato in modo particolarmente approfondito perché consente di comprendere processi biologici fondamentali.
Su Bacillus subtilis gli scienziati studiano, tra l’altro:
- la formazione e la germinazione delle spore batteriche,
- la regolazione dei geni e delle vie metaboliche,
- la divisione e la differenziazione cellulare,
- la formazione di comunità batteriche e biofilm,
- la produzione e il rilascio di enzimi e proteine,
- l’adattamento a condizioni ambientali mutate.
Decenni di ricerca spiegano perché la biologia di base di questa specie batterica sia relativamente ben conosciuta. Ciò non significa però che ogni singolo ceppo possieda le stesse caratteristiche.
Non tutti i Bacillus subtilis sono uguali
All’interno di una specie batterica esistono numerosi ceppi differenti. Appartengono tutti alla specie Bacillus subtilis, ma possono comunque differire per caratteristiche genetiche, metaboliche e tecnologiche.
Per una precisa classificazione scientifica, quindi, il solo nome della specie non è sufficiente. Quando si descrivono studi, caratteristiche o prodotti specifici, è determinante indicare la denominazione completa del ceppo.
«Bacillus subtilis» indica la specie batterica. «DSM 21097» indica un ceppo specificamente identificato e depositato all’interno di questa specie.
Ciò che questi fondamenti non chiariscono ancora
La descrizione della specie batterica chiarisce innanzitutto che cosa sia Bacillus subtilis in generale. Non consente però di trarre automaticamente conclusioni sulle caratteristiche di uno specifico ceppo, su un determinato dosaggio o sull’effetto di un determinato prodotto.
Per queste domande è sempre necessario esaminare i dettagli: quale ceppo è stato utilizzato? Come è stato coltivato e lavorato? Quante spore vitali sono contenute? E a quale ceppo specifico si riferiscono le analisi di laboratorio o gli studi scientifici?
Nel Mondo di Subtilis l’attenzione non è quindi rivolta soltanto alla specie Bacillus subtilis ma in particolare al ceppo di riferimento DSM 21097.
Per approfondire: Una panoramica più approfondita su caratteristiche, presenza naturale, formazione delle spore e ambiti di ricerca è disponibile alla pagina Bacillus subtilis – caratteristiche, presenza naturale, spore e ricerca.
In sintesi
Bacillus subtilis è una specie batterica Gram-positiva, a forma di bastoncino e presente naturalmente. In condizioni sfavorevoli può formare spore protettive e, in seguito, tornare allo stato attivo. Grazie a questo particolare ciclo di vita e alla sua accessibilità sperimentale, Bacillus subtilis è uno degli organismi modello più importanti della microbiologia. Per affermazioni specifiche, tuttavia, è sempre determinante il ceppo effettivamente studiato.