Stiri Online, Enciclopedie, Revista presei

CULTURI DE BACTERII

in Biologie/Enciclopedie

CULTURI SINCRONE

Nu toate celulele unei culturi bacteriene se divid în acelaşi timp (sincron), astfel încât se ajunge la o populaţie heterogenă, formată din indivizi care nu au aceeaşi vârstă.

Pentru o serie de studii morfologice, fiziologice, biochimice şi genetice este important să se lucreze pe celule de aceeaşi vârstă → s-au realizat culturi speciale, cu creştere şi multiplicare sincronă a indivizilor populaţiei respective.

Sunt cunoscute două categorii de culturi cu creştere sincronă:
culturi sincrone – toate bacteriile se divid în acelaşi timp, deoarece iniţial au fost selecţionate celule de vârste şi dimensiuni asemănătoare.
Culturi sincronizate – celulele au fost aduse în acelaşi stadiu de diviziune prin diferite tratamente fizice sau chimice.

Principalul mijloc de obţinere a culturilor sincronizate este supunerea populaţiilor bacteriene la schimbări ciclice de temperatură.

Dacă o populaţie de Salmonella typhimurium aflată în multiplicare este supusă alternativ la temperatura optimă de dezvoltare (370 C) şi apoi la o temperatură mai scăzută (250 C), întreaga populaţie se va divide sincron în timpul scurtei incubări (8 minute) la 370 C.

În timpul incubării (28 minute) la 250 C populaţia rămâne constantă deoarece multiplicarea nu are loc la această temperatură.

CULTURI CONTINUE
Procesele de biosinteză, industriale sau de laborator, necesită existenţa bacteriilor în faza exponenţială de creştere.

Acest lucru nu poate fi realizat timp îndelungat într-un volum fix de mediu nereînnoit, în care faza exponenţială are un număr limitat de generaţii, iar condiţiile de mediu (concentraţia substanţelor nutritive sau a O2) devin limitante.

În aceste condiţii, prelungirea fazei exponenţiale se poate realiza numai dacă mediul de cultură este reînnoit continuu, simultan cu eliminarea produşilor de metabolism.

Aparatele în care se realizează astfel de culturi se numesc chemostate = sisteme de cultivare deschise, în flux continuu, în care mediul proaspăt este adăugat în mod continuu, în timp ce o cantitate egală, reprezentând surplusul de microorganisme şi de mediu este îndepărtată.

Spre deosebire de cultura statică, în care concentraţia substratului scade pe măsură ce microorganismele se multiplică, în chemostat adăugarea mediului proaspăt în mod continuu menţine concentraţia substratului şi rata de creştere.

Principalul avantaj al culturii continue este posibilitatea de a varia rata de creştere prin modificarea ratei de aprovizionare cu substanţe nutritive proaspete.

În chemostat densitatea populaţiei bacteriene şi rata de creştere pot fi controlate prin intermediul a doi factori de reglare: rata diluţiei şi concentraţia unui nutrient limitant.

Chemostatul asigură în mod continuu o cultură care creşte indefinit, cu o viteză constantă, în condiţii constante, furnizând celule cu proprietăţi uniforme şi activităţi fiziologice optime.
Culturile continue se folosesc în practica industrială pentru:

– obţinerea biomasei microbiene bogate în nutrienţi;
– extragerea unor principii active de la diferite specii de microorganisme (vitamine, enzime etc.).

Condiţii pentru creşterea bacteriilor

Temperatura

Cea mai mare parte a microorganismelor au o dezvoltare optimă la temperaturi situate în jurul valorii de 370 C.

Există însă şi bacterii care se pot dezvolta la temperaturi extreme, la care nu pot supravieţui majoritatea eucariotelor.

Fiecare specie bacteriană se dezvoltă la temperaturi minime, optime şi maxime particulare.
Temperatura minimă de creştere – cea mai mică temperatură la care are loc creşterea.
Temperatura optimă de creştere – temperatura la care bacteriile cresc cel mai bine.
Temperatura maximă de creştere – temperatura cea mai înaltă la care este posibilă creşterea.
În funcţie de domeniul preferat de temperatură, microorganismele pot fi clasificate în trei grupuri:

1. psihrofile: – 10 + 200 C
2. mezofile: 10 – 500 C
3. termofile: 40 – 700 C

Cea mai mare parte a microorganismelor se dezvoltă într-un domeniu relativ restrâns de temperatură (300 C între minim şi maxim).

Microorganismele psihrofile

Au fost iniţial considerate organismele capabile să se dezvolte la 00 C.

Se pot clasifica în două grupe:

1. Psihrofile propriu-zise
Se dezvoltă la 00 C dar au o temperatură optimă la 150 C.
Sunt sensibile la temperaturi mai mari, majoritatea nedezvoltându-se la temperatura camerei (250 C).
Cel mai frecvent se dezvoltă în abisurile oceanelor sau în anumite regiuni polare.
Determină probleme la păstrarea alimentelor la rece.

2. Psihrotrofe
Se dezvoltă la 00 C dar au o temperatură optimă mai mare, de obicei 20 – 300 C.
Nu pot creşte la temperaturi mai mari de 400 C.
Sunt mai frecvente decât psihrofilele.

Deoarece se dezvoltă foarte bine la temperatura de refrigerare a alimentelor determină deteriorarea acestora pe timpul conservării la rece.

Microorganismele mezofile sunt cele mai comune microorganisme.

Au o temperatură optimă de creştere cuprinsă între 25 – 400 C.
Cele adaptate să se dezvolte în corpul animalelor au temperatura optimă de creştere egală cu cea a gazdei → bacteriile patogene se dezvoltă optim la 370 C.

Microorganismele termofile

Sunt capabile să se dezvolte la temperaturi ridicate, majoritatea având optimul de dezvoltare la 50 – 600 C (peste temperatura apei fierbinţi de la robinet).
Se dezvoltă în apele termale.

Nu se pot dezvolta la temperaturi mai mici de 450 C.
Endosporii formaţi de bacteriile termofile sunt foarte rezistenţi la temperaturi ridicate → pot supravieţui la tratamentele termice practicate în industria alimentară pentru obţinerea conservelor.
Nu determină degradarea alimentelor.

Se găsesc în composturile organice unde temperatura poate ajunge rapid la 50 – 600 C.
Unele arhebacterii au o temperatură optimă de creştere de 800 C sau mai mare.
Aceste bacterii au fost denumite hipertermofile sau uneori termofile extreme.

Majoritatea bacteriilor de acest tip trăiesc în izvoarele cu apă fierbinte asociate cu activitatea vulcanică.

Sulful joacă un rol important în metabolismul acestor bacterii.
Recordul de temperatură pentru creşterea bacteriilor este de 1100 C, în apropierea vulcanilor submarini (presiunea apei în adâncurile oceanelor împiedică fierberea apei chiar la temperaturi de peste 1000 C).

pH-ul

Majoritatea bacteriilor se dezvoltă optim la un pH apropiat de valorile neutre, între 6,5 – 7,5.
Foarte puţine bacterii cresc în medii acide, cu un pH < 4. Ele se numesc bacterii acidofile, având o toleranţă remarcabilă la aciditate. Ex. Thiobacillus ferrooxidans este o bacterie chemoautotrofă care se dezvoltă în apele de drenaj ale minelor de cărbuni. Oxidează sulfaţii feric şi feros până la H2SO4, supravieţuind la pH = 1 Cultivate în condiţii de laborator, bacteriile produc acizi care modifică pH-ul mediului de cultură, afectând astfel propria lor dezvoltare. Pentru a neutraliza acizii şi a menţine pH-ul optim se adaugă un tampon chimic în compoziţia mediului de cultură (peptone, aminoacizi, fosfaţi). Presiunea osmotică Microorganismele îşi obţin hrana în soluţie din mediul înconjurător, necesitând din acest motiv apă pentru dezvoltare. Presiunea osmotică ridicată are ca efect scoaterea apei din celulă. Când microorganismele se găsesc în medii hipertonice (cu o concentraţie mai mare de substanţe dizolvate comparativ cu interiorul celulei) apare fenomenul de plasmoliză – pierderea apei → moartea celulară. Ca urmare a plasmolizei membrana plasmatică se îndepărtează de peretele celular, creşterea fiind în acest mod inhibată. Acest fenomen prezintă o importanţă practică în conservarea alimentelor: peştele sărat, mierea, laptele condensat îndulcit fiind păstrate în acest mod. Concentraţii ridicate de săruri sau glucide în mediul extracelular pot inhiba creşterea şi dezvoltarea bacteriilor. Există însă şi excepţii: bacteriile halofile extreme care se dezvoltă în medii cu concentraţii ridicate de săruri absolut necesare creşterii lor. În acest caz se poate utiliza termenul de halofile obligatorii. Astfel de organisme care se găsesc de pildă în apele saline ale Mării Moarte, necesită pentru dezvoltare concentraţii de sare de aproximativ 30 %. Cele mai comune sunt bacteriile facultativ halofile care nu necesită prezenţa sărurilor în mediu, dar se pot dezvolta până la concentraţii de 2 % care inhibă în mod obişnuit dezvoltarea majorităţii bacteriilor. Câteva specii de bacterii halofile facultative se pot totuşi dezvolta la concentraţii de 15 % săruri în mediu.

loading...
DESCARCA APLICATIA CYD PE MOBIL
Aplicatie CYD Google Play

Nu sunt un artist, nu sunt un talentat scriitor, sunt om ca si tine. Doar ca diferentele dintre mine si tine o fac obiceiurile noastre si viata pe care o traim. Nu ne invartim in aceleasi anturaje, nu avem acelasi limbaj, la dracu nici macar nu ne cunoastem, dar sigur avem de impartit idei sau am avut aceleasi idei o data, desi repet nu ne cunoastem.

Nu te stiu, nu te cunosc, nu te vad, nu te ating, nu te caracterizez, nu te critic, nu te injur, nu te admir, nu te laud, dar tu poti sa ma critici, aplauzi, caracterizezi, poate chiar si sa ma apreciezi. E dreptul tau, e timpul tau.

Latest from Biologie

LIKE-ul tau CONTEAZA!Ti-a placut articolul si ai dat LIKE? Inchide aici
Mergi la Sus

Copyright © 2016 by CYD.RO. Toate drepturile sunt rezervate
Designed by Dianys Media Solutions - realizare site web - creare site web