Рост и размножение. Условия культивирования бактерий

Рост бактерий — это увеличение размеров бактериальной клетки. Размножение бактерий — это увеличение количества бактериальных клеток. Размножение бактерий происходит путем деления бактериальной клетки. Для большинства бактерий характерно поперечное бинарное деление, приводящее к образованию двух дочерних клеток. У грамположительных бактерий при этом происходит синтез перегородки между делящимися клетками. Перегородка начинает формироваться на периферии и движется к центру клетки. Для грамотрицательных бактерий характерно первоначальное формирование перетяжки, отделяющей клетки. После ее образования окончательное разделение дочерних клеток сопровождается синтезом перегородки между ними. У большинства бактерии каждая клетка делится в течение 15-30 минут. Считается, что большинство бактерий могут делиться около 50 раз, после чего клетка погибает.

При внесении бактерий в питательную среду они растут и размножаются до тех пор, пока содержание какого-нибудь из необходимых компонентов среды не достигает минимума, после чего рост и размножение прекращаются. Если на протяжении всего этого времени не прибавлять питательные вещества и не удалять конечные продукты обмена, то получим следующие фазы роста и умирания культуры на питательные среде.

Первая фаза — лаг-фаза — это рост клеток при отсутствии их размножения. Ее продолжительность в среднем 2-5 ч. Во время лаг-фазы происходит адаптация бактериальных клеток к новым условиям культивирования.

Вторая фаза — логарифмическая — фаза энергичного размножения бактерий, в результате чего их количество резко возрастает. Время удвоения клеток называется временем генерации, которое варьируется от вида бактериальной культуры.

Третья фаза — стационарная — количество клеток остается постоянным, так как число вновь появившихся бактерий равно числу отмирающих бактерий. Продолжительность стационарной фазы составляет несколько часов и зависит от вида бактерий и особенностей их культивирования.

Четвертая фаза — отмирания — в среде преобладают отмершие клетки. Это связано с накоплением в жидкой питательной среде вредных продуктов обмена. Продолжительность этой фазы колеблется от десятка часов до нескольких недель.

Накопление бактериальной массы (числа бактерий) при культивировании зависит от многих факторов (качество питательных сред, посевная доза, температура выращивания, pH, наличие активирующих рост добавок и др.).

На жидких питательных средах рост и размножение бактерий проявляется в виде диффузного помутнения, образования придонного осадка или поверхностной пленки. На плотных питательных средах бактерии образуют скопление клеток — колонии, которые принято считать потомком одной клетки. Колонии различаются формой, размерами, поверхностью, прозрачностью, консистенцией и окраской. Окраска колоний определяется способностью бактерий синтезировать пигменты.