Культивирование бактерий

NewTheory 0 Comments

Культивирование — выращивание микробов на искусственных питательных средах. Различают:

а) Периодическое (стационарное). Такая культура бактерий имеет свой цикл развития, который происходит в неизменной питательной среде. При этом рост их ограничивается исчерпанием питательных веществ и накоплением токсинов их метаболизма.

Фазы развития периодической культуры бактерий в жидкой питательной среде по Ж. Моно. Для наблюдений вполне подойдет даже кабинет биологии.

1. Фаза адаптации бактерии к питательной среде. Роста и размножения нет, а общее количество клеток может слегка уменьшаться. Длительность: 1.5-2 часа.
2. Фаза начала интенсивного роста клеток. Некоторые клетки начинают размножаться.
   1 и 2 фазы вместе составляют лаг-фазу (от англ. lag — отставать).
3. Экспоненциальная (логарифмическая) фаза. Деление клеток происходит с максимальной скоростью, а их количество увеличивается в геометрической прогрессии. В этой фазе бактерии имеют наибольшую биологическую активность и минимальную резистентность к внешним воздействиям. Длительность: 5-6 часов.
4. Уменьшение скорости размножения. Скорость деления и количество клеток, которые делятся уменьшаются.
5. Стационарная фаза. Количество клеток, которые делятся, равняется количеству клеток, которые умирают. Длительность: несколько часов. В культуре формируется максимальная концентрация (М-концентрация) клеток. В конце этой фазы количество погибших бактерий увеличивается.
6. Ускорение скорости смерти
7. Фаза интенсивной смерти
8. Конечная фаза развития. Имеется небольшое количество клеток, имеющих признаки морфологической дегенерации, которые длительное время могут сохранять жизнеспособность. Если их перенести в новую среду, цикл будет повторяться.

Развитие периодической культуры, длительность отдельных фаз, морфологические и физиологические изменения в клетках зависят от вида микроорганизмов, питательной среды, условий культивирования и др.

В.Г.Войцеховский: во время развития периодической культуры спорообразующих микроорганизмов при определенных условиях после экспоненциальной фазы отдельно расположенные бактериальные клетки начинают постепенно объединяться между собой и образовывать многоклеточные агрегаты (фаза агрегации). В агрегатном состоянии культура находится все оставшееся время. Только после того, как в вегетативных клетках, из которых состоят агрегаты, образуются споры, наступает обратный процесс — дезагрегация и культура снова состоит из одиноко расположенных споровых форм. Так, гибель клеток не происходит, а они переходят в состояние длительного анабиоза.

б) Непрерывное (проточное). Микроорганизмы выращивают в условиях, когда в культуру постоянно добавляют питательную среду и отбирают часть клеток, которые выросли. Осуществляется также культивирование в реакторах (хемостатах, турбостатах, ферментерах), емкость которых = 10-100л и более. Таким методом культуру постоянно поддерживают в экспоненциальной фазе.
Синхронные культуры — это такие культуры, у которых в течении нескольких генераций деление большинства клеток происходит одновременно.