5.7 – Mikrobiel vækst – Kapitelresumé

Kapitelresumé

På grundlag af de foretrukne temperaturområder, er mikroorganismer klassificeres som psykrofile (kuldeelskende), mesofile (moderat temperatur) og termofile (varmeelskende).
Den laveste væksttemperatur, er den laveste temperatur, ved hvilken en given art vil vokse. Den optimale væksttemperatur, er den temperatur, hvor den vokser bedst. Den maksimale væksttemperatur, er den højeste temperatur, ved hvilken vækst er mulig.
De fleste bakterier vokser bedst ved en pH værdi mellem 6,5 og 7,5.
I en hypertonisk opløsning, undergår de fleste mikroorganismer, plasmolyse; halofile mikroorganismer, kan tåle høje saltkoncentrationer.

Alle organismer, kræver en kulstofkilde; kemoheterotrofer bruger et organisk molekyle og autotrofer anvender typisk CO₂.
Nitrogen behøves til protein- og nukleinsyresyntese. Nitrogen kan opnås fra nedbrydningen af proteiner eller fra NH₄⁺ eller NO₃^–; et par bakterier er i stand til nitrogenfiksering (N₂).
På hrundlag af oxygenbehovet, klassificeres mikroorganismer som obligate aerobe, fakultativt anaerobe, obligat anaerobe, aerotolerant anaerobe og mikroaerofile.
Aerobe, fakultativt anaerobe og aerotolerant anaerobe bakterier, skal have enzymerne superoxiddismutase (2 O₂^– + 2 H⁺ → O₂ + H₂O₂) og enten katalase (2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂) eller peroxidase (H₂O₂ + 2 H⁺ → 2 H₂O).
Andre kemikalier, der kræves til mikrobiel vækst omfatter svovl, phosphor, storstoffer og for nogle mikroorganismer, organiske vækstfaktorer.

Mikroorganismer klæber til overflader og ophobes som biofilm på faste overflader i kontakt med vand.
De fleste bakterier, lever i biofilm.
Mikroorganismer i biofilm, er mere resistente over for antibiotika end fritlevende mikroorganismer.

Et dyrkningsmedium, er ethvert materiale der er forberedt til vækst af mikroorganismer i et laboratorium.
Mikroorganismer, der vokser og formerer sig i eller på et dyrkningsmedium, er kendt som en kultur.
Agar er et almindeligt størkningsmiddel til dyrkningsmedier.

Et kemisk defineret dyrkningsmedium, er et medium hvor den eksakte kemiske sammensætning er kendt.

Et komplekst dyrkningsmedium, er et medium hvor den eksakte kemiske sammensætning varierer lidt fra batch til batch.

Reducerende medier, fjerner kemisk molekylært oxygen (O₂), der kan påvirke væksten for anaerobe bakterier.
Petriskåle kan inkuberes i en anaerob beholder eller krukke, i anaerobe kamre, eller OxyPlate.

Nogle parasitære og kræsne mikroorganismer, skal dyrkes i levende dyr eller levende cellekulturer.
CO₂ inkubatorer, eller stearinlyskrukker, bruges til at dyrke bakterier der kræver en øget CO₂
Procedurer og udstyr til at minimere risikoen for eksponering til sygdomsfremkaldende mikroorganismer er benævnt som biosikkerhedsniveau 1 til 4 (Bio Safety Level eller BSL).

Ved at hæmme uønskede mikroorganismer med salte, farvestoffer eller andre kemikalier, tillader selektive medier kun vækst af de ønskede mikroorganismer.
Differentielle dyrkningsmedier bruges til at skelne forskellige mikroorganismer.

En berigelseskultur, anvendes til at fremme væksten af en bestemt mikroorganisme i en blandet kultur.

En koloni, er en synlig masse af mikroorganismer, som teoretisk er opstået fra en enkelt celle.
Rene kulturer opnås sædvanligvis ved pladeudstrygningsmetoden.

Mikroorganismer, kan opbevares i lange perioder efter dybfrysning eller frysetørring.

Den normale reproduktive metode for bakterier, er binær fission, hvor en enkelt celle deler sig til to identiske celler.
Nogle bakterier formerer sig ved knopskydning, sporedannelse eller fragmentering.

Den tid det tager en celle at dele sig, eller den tid det tager en population af celler at fordoble deres antal, er kendt som generationstiden.

Bakteriel deling, sker gennem en logaritmisk progression (to celler, fire celler, otte celler og så videre).

Under lagfasen, er der en lille eller ingen ændring i antallet af celler, men den metaboliske aktivitet er høj.
Under den eksponentielle fase, formerer bakterierne sig med den hurtigste hastighed under de fastsatte betingelser.
Under den stationære fase, er der ligevægt mellem celledeling og –død.
Under dødsfasen, overstiger antallet af celle der død, antallet af nye celler der dannes.

Et heterotroft kimtal, afspejler antallet af levedygtige mikroorganismer og antager, at hver bakterie vokser til en enkelt koloni; pladetællinger rapporteres som antallet af kolonidannende enheder (KDE).
Et kimtal fås enten ved Kochs pladespredningsmetode eller den almindelige pladespredningsmetode.
I filtrering, tilbageholdes bakterier på overfladen af et membranfilter og overføres derefter til et dyrkningsmedium for at vokse og efterfølgende tælles.
I direkte mikroskopisk tælling, tælles mikroorganismer i en afmålt mængde af en bakterieopløsning ved anvendelse af et specialdesignet objektglas (tællekammer).

Spektrofotometre anvendes til at bestemme turbiditeten, ved at måle mængden af lys, der passerer gennem en suspension af celler.
En indirekte måde at estimere antallet af bakterier på, er ved at måle den metaboliske aktivitet af populationen (for eksempel syreproduktion eller oxygenforbrug).
For filamentøse organismer, som for eksempel svampe, er måling af tørvægt en bekvem metode til måling af vækst.