Размножение бактерий на питательных средах

На плотных питательных средах бактерии образуют скопления клеток, называемые колониями. Внешний вид колоний у некоторых бактерий характерен, что может служить одним из дифференциальных признаков при их идентификации (например, колонии возбудителя сибирской язвы можно сравнить с колониями или львиной гривой). Однако эти признаки могут меняться в зависимости от условий культивирования.

Признаки роста на жидких питательных средах: образование пленки на поверхности питательной среды; равномерное помутнение; осадок.

Динамика развития бактериальной популяции представлена 8 фазами:

1. Исходная (стационарная) – начинается после внесения бактерий в питательную среду. В течение этой фазы число бактериальных клеток остается постоянным.

2. Лаг-фаза (фаза задержки размножения) – характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой.

Две первые фазы можно назвать периодом адаптации бактериальной популяции, продолжительность которого определяется возрастом культуры и количеством, качеством питательной среды.

3. Лог-фаза, или логарифмическая (экспоненциальная) – отличается максимальной скоростью размножения клеток и увеличения численности бактериальной популяции в геометрической прогрессии. Логарифмическая фаза у бактерий с коротким временем генерации продолжается несколько часов.

4. Фаза отрицательного ускорения – характеризуется меньшей активностью бактериальных клеток и удлинением периода генерации. Это происходит в результате истощения питательной среды, накопления в ней продуктов метаболизма.

5. Максимальная стационарная фаза – характеризуется равновесием между количеством погибших, вновь образующихся и находящихся в состоянии покоя клеток.

6. Фаза логарифмической гибели бактерий – происходит с постоянной скоростью.

7. Фазы уменьшения скорости отмирания клеток.

Пигменты

Многие микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности синтезируют пигменты, различающиеся по цвету, химическому составу и растворимости. Эти пигменты делятся на:

• Жирорастворимые каратиноидные пигменты красного, оранжевого или желтого цветов (образуют МКБtbc, некоторые актиномицеты). Эти пигменты предохраняют их от действия УФ-лучей.

• Водорастворимые (синий пигмент пиоциамин, выделяющийся синегнойной палочкой).

• Растворимые в спирте и нерастворимые в воде (пигмент продигиозан, выделяющийся чудесной палочкой).

• Нерастворимые в спирте и воде (меланины, синтезируемые некоторыми видами дрожжей и плесеней).

Цвет пигмента используется в качестве теста для идентификации пигментообразующих бактерий.

СВЕТЯЩИЕСЯ МИКРООРГАНИЗМЫ

Некоторые бактерии, вибрионы и грибы обладают способностью светится (люминесцировать). Они вызывают свечение тех субстратов, на поверхности которых размножаются (например, чешуя рыб, высших грибов, гниющих деревьев, пищевых продуктов).

Большинство светящихся бактерий (или фотобактерий) гаалофильны, т.е. способны размножаться при повышенных концентрациях солей, и поэтому обитают в морях и океанах. Механизм свечения связан с освобождением энергии в процессе биологического окисления субстрата.

АРОМАТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

Некоторые микроорганизмы способны вырабатывать ароматические вещества, например, уксусно-этиловый или уксусно-амиловый эфиры, которые придают аромат вину, пиву, молочнокислым продуктам. Ароматобразующие бактерии широко используют при приготовлении различных пищевых продуктов. Некоторые микробы в процессе жизнедеятельности образуют вещества с неприятным запахом (индол, скатол, сероводород), что связано с размножением органических веществ.

ФЕРМЕНТЫ, ИХ РОЛЬ

Микроорганизмы синтезируют разнообразные ферменты, которые принадлежат ко всем 6 известным классам: оксодоредуктазам, трансферазам, лиазам, гидролазам, изомеразам и лигазам. Ферментный состав любого микроорганизма определяется его геномом и является достаточно стабильным признаком, что широко применяется для их идентификации. Вместе с тем ряд ферментов (нейраминидаза, гиалорунидаза, коалулаза и др.) способствуют проявлению патогенных свойств у возбудителей некоторых инфекционных заболеваний. Поскольку субстратом их действия являются вещества, входящие в состав клеток и тканей организма человека. Например, гиалуронидаза расщепляет межклеточное вещество соединительной ткани (гиалуроновую кислоту) и тем самым способствует поражению соединительной ткани и распространению возбудителя в макроорганизме.

Характерным свойством ферментов является специфичность их действия, т.е. каждый фермент реагирует с определенным химическим соединением или катализирует одну или несколько близких химических реакций. Например, фермент лактаза расщепляет лактозу.