(),Mikrobiologia L, Wzrost bakterii.docx

Laboratorium 6.                                                                                                                              

Wzrost bakterii

Każda bakteria ma swój charakterystyczny wzrost.

Ćwiczenia:
1. Badanie wzrostu bakterii na podłożach płynnych
1 dośw na parę
2 probówki – do każdej po 5 ml sterylnego bulionu i 1 ml wybranej bakterii (Bacillus subtilis) do jednej z nich dodatkowo dodać kroplę Tween80.

Wyniki: Bacillus normalnie rośnie w postaci pyłków itp. na powierzchni, a z Tweenem80 leży na dnie.

2. Charakterystyka wzrostu bakterii na podłożach stałych
a) posiew redukcyjny dowolnie wybranej bakterii (Bacillus subtilis);
b) wzrost bakterii na powierzchni i w głębi agaru – przynieść wielką probówę z aparatu, ma ostygnąć do czasu, aż będzie się dało złapać ją za dół (gdzie jest agar), wtedy należy wprowadzić ezą niewielką ilość bakterii (Bacillus subtilis), wypłukać, wymieszać agar ezą i wylać na czystą, pustą i sterylną szalkę Petriego zdecydowanym ruchem;
Wyniki: Bacillus ma kolonie niebłyszczące.

3. Wyizolowanie bakterii (1/parę)
Izolacja bakterii z powietrza – wziąć jedną płytkę z agarem i iść gdzieś z nią, tam otworzyć ją na 10 minut, zamknąć i wrócić.
Wyniki: im czystsze powietrze, tym ładniejsze kolory; bakterie charakterystyczne dla powietrza (otwarte przestrzenie) mają kolory żółte, pomarańczowe, czerwone (ziarniaki)- zawierają karoteny (barwnik), które chronią przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym (ultrafioletowym); w zamkniętych pomieszczeniach można znaleźć zarodniki pleśni (ciemne, wnoszone na butach);

4. Bakterie z roztworu glebowego (1/parę)
roztwór glebowy – bakterie w glebie są związane z grudkami mineralnymi/ organicznymi, w płynie fizjologicznym bakterie ekstrahują; na dno opada błoto, a na górze zostaje mętny roztwór glebowy;
zrobić rozcieńczenie 10-1 (9ml płynu fizjologicznego i 1ml roztworu glebowego), wymieszać i zrobić posiew głaszczką na agarze (100μl!)
Wyniki: bakterie typowe dla gleby są brzydkie (białe, nie ma kolorowych), np. Sventillus N.???

Streptomyces – bakterie białe, wyglądające jak kropla gipsu, główni producenci antybiotyków, „zapach wiosny” – świeżo oranej ziemi; wytwarzają brązowe i czarne barwniki (produkty ich metabolizmu)- dlatego też ziemia ma taki kolor

TEORIA

Wzrost bakterii – zarówno powiększenie rozmiarów komórek, jak i przyrost komórek w hodowli (przyrost biomasy);

Wzrost określonego szczepu na różnych typach podłoży wykazuje zasadnicze różnice. Szybkość wzrostu w warunkach łatwej dostępności gotowego materiału budulcowego jest znacznie większa (E. Coli na podłożu z glukozą jako jedynym składnikiem odżywczym rozmnaża się z szybkością 1,2 podziału na godzinę, a gdy na podłożu bulionowym zachodzą w tym czasie 3 podziały.
Szybkość syntezy może też być regulowana przez czynniki zewnętrzne, np. substancje toksyczne, temperaturę otoczenia.

Wzrost bakterii na podłożach płynnych:
 

A - wzrost w postaci kożuszka/błonki na powierzchni
B – wzrost w postaci osadu na dnie naczynia
C – wzrost w postaci zmętnienia

Każda hodowla bakterii w czasie swego rozwoju na podłożach płynnych przechodzi przez szereg charakterystycznych faz wzrostu (hodowla okresowa stacjonarna), wzrost hodowli można wyrazić krzywą:
I – faza adaptacyjna
II – faza wzrostu logarytmicznego
III – faza zwolnionego wzrostu
IV – faza równowagi
V – faza zamierania
VI – faza śmierci logarytmicznej

I – lag-faza – od momentu wsiania bakterii do rozpoczęcia intensywnych podziałów; czas trwania zależny od gatunku bakterii, rodzaju podłoża, wieku hodowli; po zaadaptowaniu się podczas fazy zastoju, komórki bakterii zaczynają szybko rosnąć, ale częstość ich podziału jest niewielka;
II – faza, w której przyrost liczby bakterii w jednostce czasu jest stały; częstość podziałów jest tu największa; czas trwania zależy od gatunku bakterii, liczby wsianych bakterii, temperatury…
III –częstość podziałów maleje, a jednocześnie powiększa się liczba martwych komórek;
IV – faza stacjonarna – ustala się równowaga między liczbą dzielących się i obumierających komórek;
V – liczba żywych komórek stale się zmniejsza, a rośnie liczba martwych; stwierdza się obecność form inwolucyjnych; ich tworzenie jest spowodowane prawdopodobnie nagromadzeniem metabolitów o charakterze niekorzystnym;
VI – bardzo szybkie zamieranie bakterii; zwykle jednak nawet w bardzo starych hodowlach część komórek zachowuje zdolność do życia i rozmnażania;

W badaniach często wskazane jest przedłużenie fazy logarytmicznej przez stosowanie hodowli ciągłej. Szybkośc wzrostu jest funkcją stężenia substratu.
Hodowla ciagła – stosowanie ciągłego dopływu pożywki, odpływu zużytego podłoża wraz z produktami metabolizmu (często toksycznymi dla bakterii); stosuje się chemostaty, w których podłoże przepływa z określoną szybkością;
Turbistat – w odróżnieniu od chemostatu, układ ten pracuje przy zastosowaniu stężeń substratu, zapewniających największą szybkość wzrostu.

W hodowli bakteryjnej nie wszystkie komórki dzielą się równocześnie. Wiek osobniczy (czas upływający między dwoma podziałami) wykazuje u różnych komórek nieznaczne różnice. Tak więc po kilku podziałach (nawet wychodząc z pojedynczej komórki) otrzymuje się populację będącą mieszaniną osobników znajdujących się w różnych fazach osobniczego cyklu rozwojowego. Hodowle z dzielącymi się w sposób nieskoordynowany komórkami, nie mogą być wykorzystane do badań zmian zachodzących w osobniczym cyklu rozwojowym. Nie mogą być do tego celu użyte pojedyncze komórki (brak tak czułych metod). Konieczna jest więc synchronizacja podziałów. Można ją wywołać różnymi czynnikami:
1. Okresowa zmiana temperatury hodowli (obniżenie = zahamowanie podziałów; dochodzi więc do wyrównania różnic w rozwoju osobniczym i po przeniesieniu do optymalnej temperatury niemal wszystkie komórki dzielą się równocześnie;
2. Równoczesne kiełkowanie zarodników;
3. Mechaniczna selekcja;
4. Rozdział na podstawie podobnej gęstości;

Na podłożach stałych, siejąc odpowiednio rozcieńczony materiał można otrzymać pojedyncze kolonie. Wymiar i struktura zależą od wielu czynników środowiska, fazy wzrostu i szczepu.

Kształty kolonii na podłożach stałych:
 

Brzegi kolonii na podłożach stałych:
 

Powierzchnia może być gładka, pofałdowana lub ziarnista.