Mis on bakterite kasvu kõver? Peamised omadused

The bakterite kasvu kõver see on bakteripopulatsiooni kasvu ajaline graafiline esitus. Nende mikroorganismidega töötamiseks on oluline analüüsida, kuidas bakterikultuurid kasvavad.

Sel põhjusel on mikrobioloogid välja töötanud vahendid, mis võimaldavad neil paremini mõista nende kasvu.

1960. – 1980. Aastate vahel oli bakterite kasvumäärade kindlaksmääramine oluline vahend erinevate valdkondade, näiteks mikroobide geneetika, biokeemia, molekulaarbioloogia ja mikroobide füsioloogia valdkonnas..

Laboris kasvatatakse baktereid tavaliselt toitesöötmes, mis sisaldub katseklaasis või agariplaadil.

Neid põllukultuure peetakse suletud süsteemideks, sest toitaineid ei uuendata ja jäätmeid ei kõrvaldata.

Nendes tingimustes suureneb rakupopulatsioon prognoositavalt ja väheneb.

Kuna suletud süsteemi elanikkond kasvab, järgib see etappide mudelit, mida nimetatakse kasvukõveraks.

Bakterite kasvu neli etappi

Bakterite kasvuperioodi andmed toodavad tavaliselt kõvera, mis koosneb hästi määratletud faasidest: kohanemisfaas (lag), eksponentsiaalne kasvufaas (log), statsionaarne faas ja suremusfaas.

1 - Kohanemise faas

Kohanemisfaas, mida tuntakse ka kui viivitusfaas, on graafikus suhteliselt lame periood, kus elanikkond ei näi kasvavat või kasvab väga aeglaselt.

Kasv aeglustub peamiselt seetõttu, et inokuleeritud bakterirakud vajavad aega uue keskkonnaga kohanemiseks.

Sel perioodil on rakud valmis paljunema; see tähendab, et nad peavad sünteesima selle protsessi teostamiseks vajalikud molekulid.

Selle aja jooksul sünteesitakse ribosoomid ja kasvuks vajalikud nukleiinhapped; energia tekib ka ATP kujul. Viivitusperioodi pikkus varieerub pisut elanikkonnast.

2 - eksponentsiaalne faas

Eksponentsiaalse kasvufaasi alguses on kogu bakterirakkude aktiivsus suunatud raku massi suurendamisele.

Sel perioodil toodavad rakud ühendeid, nagu aminohapped ja nukleotiidid, vastavad valkude ja nukleiinhapete ehitusplokid.

Eksponentsiaalse või logaritmilise faasi ajal jagunevad rakud konstantsel kiirusel ja nende arv suureneb iga protsendi võrra sama ajavahemiku jooksul.

Selle perioodi kestus on muutuv, jätkub seni, kuni rakkudel on toitaineid ja keskkond on soodne.

Kuna bakterid on aktiivse paljunemise ajal antibiootikumide ja teiste kemikaalide suhtes tundlikumad, on eksponentsiaalne faas meditsiinilisest seisukohast väga oluline..

3- Statsionaarne faas

Statsionaarses faasis siseneb populatsioon ellujäämisrežiimi, kus rakud peatuvad või aeglaselt kasvavad.

Kõver on tasandatud, sest rakusurma määr tasakaalustab raku paljunemise kiiruse.

Kasvukiiruse vähenemine on tingitud toitainete ja hapniku ammendumisest, orgaaniliste hapete ja muude biokeemiliste saasteainete eritumisest kasvusöötmes ning suurema rakkude tihedusest (konkurents).

Aeg, mille jooksul rakud statsionaarses faasis jäävad, sõltub liigist ja keskkonnatingimustest.

Mõned organismide populatsioonid jäävad paariks tunniks statsionaarses faasis, teised aga päevadeks.

4. Surma faas

Kuna piiravad tegurid intensiivistuvad, hakkavad rakud surema konstantsel kiirusel, mis on sõna otseses mõttes oma jäätmetes. Nüüd kõverdab kõver surmafaasi sisenemiseks alla.

Surmaga seotud kiirus sõltub liigi suhtelisest vastupanuvõimest ja selle toksilisusest, kuid üldiselt on see aeglasem kui eksponentsiaalne kasvufaas..

Laboris kasutatakse jahutamist, et lükata edasi surmafaasi kulgemine, nii et põllukultuurid jäävad elujõuliseks nii kaua kui võimalik.

Viited

1. Hall, B. G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Kasvumäärad on lihtsad. Molekulaarbioloogia ja evolutsioon, 31(1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Oluline mikrobioloogia.
3. Nester, E.W., Anderson, D. G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., & Nester, M.T.. Mikrobioloogia: inimlik perspektiiv (4. väljaanne).
4. Talaro, K. P., ja Talaro, A. (2002). Mikrobioloogia alused (4. väljaanne).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Bakterite kasvu kõvera modelleerimine. Rakendatud ja keskkonna mikrobioloogia, 56(6), 1875-1881.