Цикл розвитку бактерій в основному складається з чотирьох фаз

1. Початкова, або лаг-фаза, охоплює проміжок часу від моменту висівання бактерій на живильне середовище й до досягнення макси­мальної швидкості росту. В цей період культура бактерій, висіяна на свіже поживне середовище, не розмножується, а пристосовується до нового середовища. Наприкінці цієї фази клітини часто збільшу­ються в об'ємі.

2. Експоненціальна фаза розвитку — час інтенсивного логариф­мічного розмноження клітин. В цей період розмноження бактерій відбувається з найбільшою швидкістю. Кількість клітин збільшується в геометричній прогресії. Наприклад, час генерації для кишкової па­лички у цій фазі при температурі 37 °С становить 20 хв. І якщо цей об'єм культури містить у початковий момент часу N₀ бактерій, то ко­ли мине п клітинних поділів, кількість клітин кишкової палички ста­новитиме

N_n = 2ⁿN₀.

Отже, одна бактерія з часом генерації 20 хв через 48 годин росту в експоненціальній фазі може продукувати 2¹⁴⁴ клітин.

В результаті такої інтенсивності розмноження клітин відбувається швидке поглинання поживних речовин із поживного середовища і на- громадження в ньому токсичних продуктів обміну. Це сповільнює розмноження.

3. Стаціонарна фаза настає тоді, коли кількість клітин перестає збільшуватися. В цей період кількість нових бактерій дорівнює числу відмерлих, а тому кількість живих клітин деякий час залишається не-змінною. Разом з тим, загальна маса бактерій дещо збільшується. У цій фазі відмічається максимальна життєдіяльність мікробної по-пуляції.

4. У фазі відмирання відмирання бактерій переважає над розмно-женням. Крива росту опускається. Такий стан мікробної популяції зумовлюється зміною фізико-хімічних властивостей поживного сере-довища та іншими несприятливими для культури факторами. Трива-лість окремих фаз може змінюватись залежно від виду бактерій, умов культивування та інших факторів.

Під час культивування в замкнутій системі мікроорганізми весь час перебувають в умовах, які постійно змінюються. Це так звана непротічна культура мікробів. Спочатку вони мають в надлишку всі поживні речовини, а далі поступово починають відчувати їхню неста-чу, одночасно відбувається отруєння клітин продуктами обміну. Все це спричинює зниження швидкості росту популяції.

Однак якщо додавати в середовище свіжі поживні речовини і одно-часно видаляти продукти обміну, то мікроорганізми можуть бути в експоненціальній фазі росту будь-який час. Такий спосіб покладено в основу проточного культивування мікробів, яке здійснюється в хемо-статах, турбідостатах та інших культиваторах.

Суть методу проточного культивування бактерій і грибів полягає в тому, що вирощувана культура міститься у спеціальній посудині, в яку постійно надходить свіже живильне середовище. З такою самою швидкістю з посудини витікає культуральна рідина з мікробами. Про-точне культивування мікроорганізмів автоматично може регулювати-ся, а тому воно дуже перспективне, оскільки забезпечує значне збіль-шення продуктивності цехів при зменшенні затрат праці. Це найбільш прогресивний спосіб вирощування мікроорганізмів, і тепер широко впроваджується в промисловість і лабораторну практику.

Статевий процес у бактерій. Як уже відмічалось, більшість прока­ріот розмножується безстатевим шляхом і існує в гаплоїдному стані. Однак ще в 1946 р. Дж. Ледербергомі Е. Татумом було виявлено пере­дачу генетичного матеріалу від однієї клітини до другої шляхом без­посереднього контакту при культивуванні двох штамів кишкової па­лички. Це явище було названо кон'югацією бактерій, яка нагадує ре­дукований статевий процес (див. рис. 43). Тепер є дані, які свідчать про те, що процес кон'югації є не тільки у Escherichia coli, а й в інших бактерій та деяких актиноміцетів.

Дата добавления: 2014-01-07