Bakteriálne kultúry a rast baktérií

Bakteriálna kultúra

Baktérie potrebujú pre život a rozmnožovanie vhodné prostredie. Toto musí obsahovať živiny, soli, stopové prvky a rastové faktory. Okrem toho je pre optimálne rastové podmienky potrebný určitý obsah kyslíka a oxidu uhličitého ako aj vhodná hodnota pH a správna teplota.

Kým v prirodzenom prostredí baktérie sú tieto podmienky viac alebo menej ideálne, v laboratórnych podmienkach sa darí rastu baktérií, len ak sú prirodzené podmienky prostredia simulované podľa možnosti čo najlepšie. Na kultiváciu baktérií sa používajú živné médiá. Tieto môžu byť v tekutej forme ako bujón alebo v polotuhej forme ako gél. Do týchto “nosných médií” sú pridané všetky potrebné živiny.

Gély, ktoré sa označujú aj ako živný agar (agarové kultivačné médium), obsahujú ako gél tvoriacu látku agar. Agar sa získava z druhu červených rias (agarofyty). Agar obsahuje polysacharidovú agarózu, ktorý sa nad 90°C skvapalňuje a pod 45°C prechádza do gélovitého stavu. Agar je priesvitný, bezfarebný a bez chuti. Nemôže byť z organizmu odbúraný. Živné pôdy obsahujú jednopercentný agarový roztok lejú sa do plastových alebo sklenných misiek ktoré sa nazývajú Petriho misky. Na povrchu platní môžu bakteriálne kultúry rásť a tvoriť tam kolónie. Vhodnou variáciou prísad do živného média sa dá prispôsobiť rozmanitým potrebám.

Rozlišujeme:

Selektívne živné médiá

Ich zloženie podporuje rast istého druhu baktérie a potláča rast iného druhu. Táto schopnosť môže byť využitá k typizácii pri diagnostike.

Syntetické živné médiá

Obsahujú prímesy, ktoré sú jednotlivo známe a presne chemicky definované.

Nesyntetické živné médiá

Niektoré baktérie potrebujú určité biologické produkty, ktoré sa nedajú do detailu charakterizovať. K tomu patrí sérum, mäsové extrakty a albumín.

Indikátorové médiá

Niektoré baktérie vytvárajú charakteristické produkty látkovej výmeny alebo spotrebovávajú konkrétnu živinu. Zmeny v tejto oblasti možno zviditeľniť pridaním špecifického farbiva (indikátora) do živného média. Týmto spôsobom môžno baktérie zatrieďovať. V praxi sa používa celá rada takýchto selektívnych živných médií, ktoré sú naočkované rovnakou vzorkou. Kvôli početným indikátorom sa potom hovorí aj o “farebnej rade”.

Rast baktérií

Baktérie k rozmnožovaniu nepotrebujú žiadne sexuálne procesy. Rozmnožujú sa jednoduchým priečnym delením. Čas, ktory je potrebný na jeden rozmnožovací cyklus, kolíše medzi pätnástimi minútami a dnanástimi hodinami. Okrem druhu baktérie to silne závisí aj od prostredia, v ktorom baktéria rastie. Cyklus rozmnožovania sa nazýva aj generačný čas. Ak pozorujeme rast baktérie po celý čas, vznikne nám charakteristická rastová krivka. Na nej možno rozoznávať jednotlivé fázy.

Lag fáza

V tejto fáze sa prispôsobuje látková výmena baktérie okolitému prostrediu. Ešte nedochádza k deleniu buniek, ale len k rozmnoženiu ich obsahu.

Zrýchľovacia fáza

Procesy látkovej výmeny sa zintenzívňujú a pripravuje sa delenie baktérií.

Exponenčná fáza

Baktérie sa delia a počet buniek exponenciálne, resp. rovnomerne logaritmicky rastie.

Spomaľovacia fáza

Pomalé vyčerpávanie živín čoraz viac spomaľuje mieru delenia.

Stacionárna fáza

Vyčerpaním živín a nahromadením jedovatých produktov látkovej výmeny sa ďalšie delenie preruší. Počet buniek už nestúpa.

Fáza zániku

Chýbajúce živiny už viac nemôžu pokrývať energetickú potrebu pokojových buniek. Jedovaté produkty látkovej výmeny v živnom médiu zabraňujú látkovej výmene bunky. Dochádza k postupnému zániku bakteriálnych buniek.