Бактибацилл — род бактерий¶

Bactibacillus — род грамположительных, факультативно анаэробных, спорообразующих бактерий семейства Bacillaceae. Описан в 2015 году при исследовании микробиоты кишечника медоносных пчёл. Род включает единственный валидно опубликованный вид — Bactibacillus apis, типовой штамм которого выделен из средней кишки рабочей пчелы. Название образовано от латинского bacti (палочка) и bacillus (бацилла), что отражает морфологию клеток: прямые или слегка изогнутые палочки размером 0,5–0,8 × 2–4 мкм, подвижные за счёт перитрихиальных жгутиков.

¶Таксономия и история описания

Род был предложен группой исследователей под руководством Хён Чхоль Ким в 2015 году на основании полифазного таксономического анализа. Первоначально изоляты, полученные из кишечника Apis mellifera, рассматривались как атипичные представители рода Bacillus. Секвенирование гена 16S рРНК показало сходство с Bacillus на уровне 93–94 %, что ниже порогового значения (95 %), принятого для отнесения к одному роду. Дополнительными аргументами стали различия в липидном профиле мембраны (преобладание изо-разветвлённых жирных кислот C15:0 и C17:0), составе менахинонов и низкий уровень ДНК–ДНК-гибридизации с ближайшими родственниками.

В 2018 году при изучении микробиоты личинок восковой моли (Galleria mellonella) был выделен второй штамм, предварительно отнесённый к роду, однако его валидная публикация остаётся предметом дискуссии в таксономическом сообществе. По состоянию на 2024 год в базе LPSN род Bactibacillus содержит один вид с валидным статусом.

¶Морфология и физиология

Клетки Bactibacillus apis — грамположительные палочки, образующие эндоспоры овальной формы, расположенные терминально или субтерминально. Споры термоустойчивы: выдерживают нагревание при 80 °C в течение 10 минут. Колонии на агаризованных средах кремового или бледно-жёлтого цвета, округлые, гладкие, диаметром 1–2 мм после 48 часов инкубации при 30 °C.

Физиологические характеристики вида:

В качестве источников углерода штамм использует глюкозу, мальтозу, сахарозу, маннит и трегалозу; не усваивает лактозу и арабинозу. Основные продукты брожения — молочная, уксусная и янтарная кислоты.

¶Экология и среда обитания

Основная экологическая ниша Bactibacillus apis — пищеварительный тракт общественных насекомых. Бактерия обнаружена в средней и задней кишке рабочих пчёл, а также в мёде и перге. Предполагается, что она участвует в расщеплении сложных углеводов пыльцы и в синтезе короткоцепочечных жирных кислот, подавляющих рост патогенных микроорганизмов. В пользу симбиотической роли свидетельствует способность штамма продуцировать бактериоцины — пептидные антимикробные соединения, активные против Paenibacillus larvae — возбудителя американского гнильца пчёл. Это делает Bactibacillus потенциальным объектом биотехнологических разработок в области пчеловодства.

Помимо насекомых, изоляты с высокой степенью сходства по гену 16S рРНК (99 %) выявлялись в почвенных образцах и ризосфере сельскохозяйственных культур, однако их таксономическая принадлежность к роду окончательно не подтверждена.

¶Геном

Полный геном типового штамма Bactibacillus apis (штамм KACC 18453) секвенирован в 2016 году. Размер генома составляет около 4,1 млн пар оснований, содержание ГЦ-пар — 42,3 %. Выявлено 3 876 предсказанных белок-кодирующих последовательностей, а также опероны, отвечающие за синтез спор и бактериоцинов. Гены устойчивости к антибиотикам, за исключением хромосомной β-лактамазы, в геноме не обнаружены.

¶Значение и перспективы изучения

Интерес к роду связан с двумя направлениями. Первое — экология пчёл: понимание состава микробиоты кишечника важно для борьбы с инфекционными заболеваниями пчелиных семей, наносящими экономический ущерб пчеловодству. Второе — поиск новых антимикробных пептидов: бактериоцины Bactibacillus рассматриваются как кандидаты для создания препаратов, альтернативных классическим антибиотикам. Исследования ограничены малым числом изолятов, что связано со сложностью культивирования и идентификации близкородственных таксонов.