Aká je bakteriálna rastová krivka? Hlavné charakteristiky

krivka bakteriálneho rastu je to grafické znázornenie rastu bakteriálnej populácie v čase. Analýza toho, ako rastú bakteriálne kultúry, je nevyhnutná na to, aby sme mohli pracovať s týmito mikroorganizmami.

Z tohto dôvodu vyvinuli mikrobiológovia nástroje, ktoré im umožnia lepšie porozumieť ich rastu.

Medzi šesťdesiatymi a osemdesiatymi rokmi bolo stanovenie rýchlosti rastu baktérií dôležitým nástrojom v rôznych disciplínach, ako je mikrobiálna genetika, biochémia, molekulárna biológia a mikrobiálna fyziológia..

V laboratóriu sa baktérie zvyčajne kultivujú v živnom médiu, ktoré sa nachádza v skúmavke alebo na agarovej platni.

Tieto plodiny sa považujú za uzavreté systémy, pretože živiny sa neobnovujú a odpadové produkty sa nevylučujú.

Za týchto podmienok sa počet buniek predpovedateľne zvyšuje a potom klesá.

Ako rastie populácia v uzavretom systéme, postupuje podľa vzoru fáz nazývaných rastová krivka.

Štyri stupne rastu baktérií

Údaje z obdobia rastu baktérií typicky produkujú krivku s radom dobre definovaných fáz: adaptačná fáza (oneskorenie), exponenciálna rastová fáza (log), stacionárna fáza a fáza smrti.

1- Adaptačná fáza

Adaptačná fáza, známa aj ako fáza oneskorenia, je v grafe relatívne plochá perióda, v ktorej sa zdá, že populácia nerastie alebo rastie veľmi pomalým tempom..

Rast je oneskorený hlavne preto, že inokulované bakteriálne bunky vyžadujú určitý čas na prispôsobenie sa novému prostrediu.

V tomto období sa bunky pripravia množiť; to znamená, že musia syntetizovať molekuly potrebné na uskutočnenie tohto procesu.

Počas tohto obdobia sa syntetizujú enzýmy oneskorenia, ribozómy a nukleové kyseliny potrebné na rast; energia je tiež generovaná vo forme ATP. Dĺžka doby oneskorenia sa mierne líši od jednej populácie k druhej.

2 - Exponenciálna fáza

Na začiatku exponenciálnej fázy rastu sú všetky aktivity bakteriálnych buniek zamerané na zvýšenie bunkovej hmoty.

V tomto období bunky produkujú zlúčeniny, ako sú aminokyseliny a nukleotidy, príslušné stavebné bloky proteínov a nukleových kyselín.

Počas exponenciálnej alebo logaritmickej fázy sa bunky delia konštantnou rýchlosťou a ich počet sa zvyšuje v každom intervale o rovnaké percento..

Trvanie tohto obdobia je variabilné, bude pokračovať dovtedy, kým bunky budú mať živiny a prostredie bude priaznivé.

Pretože baktérie sú v tomto čase aktívneho násobenia náchylnejšie na antibiotiká a iné chemikálie, exponenciálna fáza je zo zdravotného hľadiska veľmi dôležitá..

3 - Stacionárna fáza

V stacionárnej fáze populácia vstupuje do režimu prežitia, v ktorom bunky prestávajú rásť alebo pomaly rastú.

Krivka je vyrovnaná, pretože rýchlosť bunkovej smrti vyvažuje rýchlosť množenia buniek.

Pokles rýchlosti rastu je spôsobený vyčerpaním živín a kyslíka, vylučovaním organických kyselín a iných biochemických kontaminantov v rastovom médiu a vyššou hustotou buniek (konkurencia)..

Čas, počas ktorého bunky zostávajú v stacionárnej fáze, sa mení podľa druhu a podmienok prostredia.

Niektoré populácie organizmov zostávajú v stacionárnej fáze niekoľko hodín, zatiaľ čo iné zostávajú celé dni.

4- Fáza smrti

Ako sa limitujúce faktory zintenzívňujú, bunky začínajú umierať konštantnou rýchlosťou, doslova hynú vo svojom vlastnom odpade. Krivka sa teraz nakloní nadol a vstúpi do fázy smrti.

Rýchlosť, s akou smrť nastane, závisí od relatívnej rezistencie druhu a od toho, aké sú toxické podmienky, ale vo všeobecnosti je pomalšia ako exponenciálna fáza rastu..

V laboratóriu sa chladenie používa na oddialenie progresie fázy smrti tak, aby plodiny zostali životaschopné čo najdlhšie.

referencie

1. Hall, B. G., Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Rýchlosti rastu ľahko a rýchlo. Molekulárna biológia a evolúcia, 31(1), 232-238.
2. Hogg, S. (2005). Základná mikrobiológia.
3. Nester, E.W., Anderson, D.G., Roberts, E.C., Pearsall, N.N., & Nester, M.T. (2004). Mikrobiológia: Ľudská perspektíva (4. vydanie).
4. Talaro, K. P., & Talaro, A. (2002). Základy mikrobiológie (4. vydanie).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modelovanie bakteriálnej rastovej krivky. Aplikovaná a environmentálna mikrobiológia, 56(6), 1875-1881.