Otoczka bakteryjna
Otoczka bakteryjna – warstwa o charakterze żelu lub śluzu otaczająca od zewnątrz ścianę komórkową wielu bakterii[1].
W skład otoczki bakteryjnej wchodzi głównie woda, a ponadto polisacharydy: homopolisacharydy takie jak celuloza, dekstran, lub heteropolisacharydy jak kwas hialuronowy[2]. Takie polisacharydy umiejscowione na zewnątrz komórki nazywane są egzopolisacharydami[3]. U niektórych szczepów bakterii skład ten jest odmienny, przykładowo u laseczki wąglika składa się z polimeru kwasu glutaminowego[2][4]. Różnice w składzie obserwowane są nawet w obrębie jednego gatunku. Zdolność do wytwarzania substancji otoczkowych jest uwarunkowana genetycznie[5].
Gęsta warstwa tego typu substancji związana z powierzchnią komórki bakterii nazywana jest otoczką[5]. Trudno jest ją zmyć z powierzchni komórki[6]. Wyróżnić można:
- makrootoczki, które są na tyle grube, że można je zobaczyć w zwykłym mikroskopie świetlnym[2] przy użyciu barwników nieprzechodzących przez materiał otoczkowy (np. nigrozyna, czerwień Kongo)[3]
- mikrootoczki, których obecność można stwierdzić tylko za pomocą technik serologicznych[2] (substancje otoczki są nośnikami struktur antygenowych[7]) lub mikroskopii elektronowej[2].
Wodnista wydzielina swobodnie przylegająca do powierzchni komórek nazywana jest śluzem[2][5]. Można ją łatwo wypłukać z powierzchni komórki[6]. W środowisku płynnym często rozprzestrzenia się ona do podłoża[2]. Przykładowo heterofermentatywne bakterie kwasu mlekowego Leuconostoc mesenteroides wytwarzają dużo śluzu w środowisku zawierającym cukry, tworząc ciągliwą masę złożoną z dekstranów[3]. Sieć polisacharydów występująca na powierzchni komórek bakterii, obejmująca zarówno otoczki, jak i śluzy, nazywana bywa glikokaliksem[5][6]. Niektóre bakterie nitkowate tworzą rurkowate osłonki określane jako pochewki[3].
Synteza otoczek zależy od fazy wzrostu bakterii, składu chemicznego środowiska i natlenienia. Niektóre bakterie wytwarzają otoczkę jedynie w określonej fazie wzrostu. Wielkość otoczki często jest większa od samej komórki[5]. Wytwarzanie otoczek wpływa na typ tworzonych kolonii bakteryjnych. Szczepy otoczkowe tworzą kolonie typu S (smooth – gładkie), a bezotoczkowe – kolonie typu R (rough – szorstkie)[7].
Otoczki nie są niezbędne bakteriom do życia[3]. Mogą pełnić rozmaite funkcje:
- chronią przed wysychaniem[5]
- regulują wchłanianie różnych substancji do wnętrza komórki[5]
- chronią bakterie przed wirusami i toksycznymi dla nich substancjami[6]
- biorą udział w zapewnianiu przylegania komórek bakterii do różnych powierzchni stałych[5], np. do tkanek zwierząt lub roślin pełniących rolę gospodarza[6]
- mogą wspomagać ruchliwość bakterii[6]
- chronią przed fagocytozą[2]
- pomagają niektórym gatunkom bakterii utrzymywać pojedyncze komórki w zespołach[3]
- u bakterii chorobotwórczych są skorelowane z patogennością – szczepy bezotoczkowe zwykle nie wywołują chorób[2]
- związki polisacharydowe o właściwościach adhezyjnych biorą udział w formowaniu biofilmu[8].
Niektóre z wydzielanych polisacharydów wykorzystuje się w przemyśle, np. ksantan produkowany przez bakterie Xanthomonas campestris[2].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ J. Stenesh: Dictionary of biochemistry and molecular biology. Wiley, 1989, s. 88. ISBN 0-471-84089-0.
- ↑ a b c d e f g h i j Paul Singleton (red.): Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2000, s. 25–26. ISBN 83-01-13212-4.
- ↑ a b c d e f Hans G. Schlegel: Mikrobiologia ogólna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 83–86. ISBN 83-01-13999-4.
- ↑ Leon Jabłoński (red.): Podstawy mikrobiologii lekarskiej. Podręcznik dla studentów. Warszawa: PZWL, 1979, s. 25. ISBN 83-200-0181-1.
- ↑ a b c d e f g h Jadwiga Moneta, Anna Piątkiewicz, Bakterie, [w:] Zdzisława Libudzisz, Krystyna Kowal, Zofia Żakowska (red.), Mikrobiologia techniczna. Tom 1, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 29, ISBN 978-83-01-15221-5.
- ↑ a b c d e f J.P. Harley, L.M. Prescott: Laboratory Exercises in Microbiology. McGraw-Hill Companies, 2002, s. 61. ISBN 978-0-07-232041-1.
- ↑ a b T. Dingerman, Kreis, Rimpler, I. Zündorf: Laboratory Exercises in Microbiology. McGraw-Hill Companies, 2012, s. 10–12. ISBN 978-83-62283-85-9.
- ↑ Zdzisława Libudzisz, Podstawy ekologii mikroorganizmów, [w:] Zdzisława Libudzisz, Krystyna Kowal, Zofia Żakowska (red.), Mikrobiologia techniczna. Tom 1, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 180, ISBN 978-83-01-15221-5.