Періодичне культивування мікроорганізмів
У періодичному стані динаміка росту і розмноження мікроорганізмів у рідкому поживному середовищі має ряд особливостей, спільних для бактерій, актиноміцетів, мікроскопічних грибів, мікоплазм та інших про – і еукаріот. При індивідуальному розвитку їм властива висока швидкість розмноження. Розвиток відбувається у вигляді послідовних фаз, характер і тривалість яких залежать від фізіологічного стану клітин, що визначається в свою чергу умовами різноманітних факторів середовища, в якій розвиваються популяція того чи іншого організму.
Іншими словами, фази росту мікроорганізму відображають кількісні та якісні зміни в їх біомасі та навколишньому середовищу.
У простій гомогенної періодичної культурі мікроорганізмів виділяють від 4 до 8, і навіть до 16 фаз.
1. Вихідна фаза (лаг-фаза або індукційний період) є фазою затримки росту, коли розмноження мікробних клітин не відбувається. Ця фаза характеризується відсутністю росту клітин. У цей період посівна культура пристосовується до змінених зовнішніх умов і виробляє ферменти, необхідні для росту на даній живильному середовищі. У лаг-фазі в клітинах культури відбуваються значні якісні зміни: зросте кількість нуклеїнових кислот, в першу чергу РНК, активізуються одні ферменти і синтезуються інші.
Тривалість лаг-фази залежить від наступних факторів:
– Від складу живильного середовища – якщо живильне середовище за складом мало відрізняється від середовища, на якій росла посівна культура, лаг-фаза може практично відсутні;
– Від якості посівного матеріалу ~ кількості в ньому життєздатних клітин, їх віку, способу зберігання;
– Від посівної дози.
2. Період позитивного прискорення зростання. Тривалість цього періоду для більшості мікроорганізмів становить 2 години, і вона залежить від температури, складу живильного середовища, якості посівного матеріалу. Багато авторів ці дві фази розглядають разом. Число клітин залишається постійним через відсутність в цей період клітинного поділу. Загальний стан мікробних клітин характеризується як стан пристосування до живильному середовищі. У цей період посилюється синтез речовин, клітин, вони збільшуються в розмірі, в них утворюється велика кількість індуцибельних ферментів.
3. Фаза логарифмічного (лог-фаза) або експоненціального (показового) зростання. Вона характеризується постійною і максимальною швидкістю росту клітин. Зростання мікробів в цю фазу відбувається в геометричній прогресії.
Тривалість цієї фази залежить:
– Від запасу поживних речовин в середовищі;
– Від умов аерації;
– Від перемішування та ін. Факторів.
Для опису процесів росту мікроорганізмів використовують такі характеристики, як загальна і питома швидкості росту біомаси (або числа клітин). Іншою важливою характеристикою росту культури є час генерації, за яке біомаса культури подвоюється. Час генерації з різних культур мікроорганізмів сильно розрізняється. Найбільш швидкозростаючі бактерії при сприятливих умовах генерації мають період генерації – 20-25 хв.
Тривалість генерації в лог-фазі у різних мікроорганізмів не однакова. Так, для сальмонел вона дорівнює 20-30 хв., Для стрептококів і стафілококів – 25-35 хв., Для ешерихій – 15-17 хв.
На тривалість генерацій впливають температура, рН середовища, склад середовища і т. Д.
Якщо на одиницю об’єму зростаючої періодичної культури припадає а0 клітин – це число клітин, яке внесли в живильне середовище з маткової культурою в момент to, то після п поділів за час t число клітин буде Ао х 2n = Аt
Логаріфміруя цей вираз отримаємо: lg Аt == lg Ао + п lg 2.
Кількість клітин в момент to і t визначають підрахунком в камері Горяєва за допомогою автоматичних лічильників, що використовуються для підрахунку формених елементів крові типу Целлоскоп або Каултера, або спектро-фотометричним (турдіметріческі або нефелометрічеському). Однак за допомогою цих методів визначаються як живі, так і мертві клітини.
У деяких випадках проводять підрахунок тільки живих клітин. Для цього проводять висів клітин на щільні живильні середовища з подальшим підрахунком числа колоній, утворених життєздатними клітинами.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)