Физиология роста и фазы развития микробной популяции в питательной среде

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

“ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”



Химико-биологический факультет



Кафедра биохимии и микробиологии







КУРСОВАЯ РАБОТА



по дисциплине «Промышленная микробиология с основами физиологии микроорганизмов »



Физиология роста и фазы развития микробной популяции в питательной среде



ОГУ 06.03.01. 3316. 058 ОО

	

	

	

	Руководитель:

	канд. био. наук, доцент

	___________ Е.С. Алёшина

	«26» декабря 2017 г.

	

	Исполнитель:

	студент группы 14 Био (ба) - Мб

	____________ В.Р. Чичерина

	«26» декабря 2017 г.

	 







Оренбург 2017 

Утверждаю

заведующий кафедрой

биохимии и микробиологии

___________ Е.С. Барышева

«5» сентября 2017 г.









ЗАДАНИЕ



на выполнение курсовой работы



студенту Чичериной Валентине Романовне

по направлению подготовки 06.03.01 Биология



1 Тема курсовой работы: Особенности морфологии, экологии и систематики архей.



2 Срок сдачи студентом курсовой работы «26» декабря 2017 г.



3 Цель и задачи: изучить физиологию роста и фазы развития микробной популяции в питательной среде. 



4 Исходные данные к курсовой работе: русскоязычная и иностранная литература, диссертации, статьи в журналах.



5 Перечень вопросов, подлежащих разработке: методы определения числа бактерий и бактериальной массы; рост бактерий в периодической культуре; параметры кривой роста микроорганизмов и получение целевого продукта; влияние концентрации питательных веществ на скорость роста и влияние синхронизации клеточного деления на микробную популяцию.



























Дата выдачи и получения задания

Руководитель                          «5» сентября  2017 г. __________ Е.С. Алёшина

Студент                                    «5» сентября 2017 г. __________ В.Р. Чичерина

Аннотация





Курсовая работа выполнена на 21 странице, включает 6 рисунков и написана с использованием 19 источников, включающих зарубежную литературу.

Объектом исследования является рост микробной популяции в питательной среде.

В данной работе поставлена цель изучить физиологию роста и фазы развития микроорганизмов.

В ходе работы были изучены методы определения числа бактерий и бактериальной массы, параметры кривой роста, а также влияние концентрации питательных веществ на скорость роста и влияние синхронизации клеточного деления на микробную популяцию.

































Annotation





Coursework is executed on 21 pages, includes 6 figures and is written using 19 sources, including foreign literature.

The object of the study is the growth of the microbial population in a nutrient medium.

In this paper, the goal is to study the physiology of growth and the development phase of microorganisms.

In the course of the work, methods for determining the number of bacteria and bacterial mass, the parameters of the growth curve, as well as the effect of the nutrient concentration on the growth rate and the effect of synchronization of the cell division on the microbial population were studied.

































Содержание



	Введение	6

	1 Методы определения числа бактерий и бактериальной массы	7

	2 Рост бактерий в периодической культуре	9

	  2.1 Параметры кривой роста микроорганизмов и получение целевого продукта	12

	  2.2 Влияние концентрации питательных веществ на скорость роста	14

	  2.3 Влияние синхронизации клеточного деления на микробную 

	популяцию	16

	Заключение	19

	Список использованных источников	20



































Введение





Под ростом понимают необратимое увеличение количества живого вещества, обычно связанное с увеличением с делением клеток. У многоклеточных организмов увеличиваются размеры тела, у одноклеточных растет число клеток. Однако и у одноклеточных следует отличать увеличение числа клеток от увеличения клеточной массы.

При определении числа или массы бактерий пользуются обычно гомогенной суспензией клеток в какой-либо жидкой среде и определяют концентрацию бактерий (число клеток на 1мл) или плотность бактерий (в мг/мл).

На основе данных об увеличении этих показателей в растущей бактериальной культуре можно вычислить константу скорости деления клеток (ее выражают числом удвоений концентрации бактерий за 1 час) и обратную ей величину – время генерации (интервал времени, за который число клеток удваивается).





				

























1 Методы определения числа бактерий и бактериальной массы





Во время роста периодической (статической, без смены среды) бактериальной культуры может не быть строгой пропорциональности между увеличением числа клеток и увеличением бакмассы. Поэтому стоит различать эти показатели.

Определение числа бактерий. В популяции бактерий не все клетки жизнеспособны. Живыми считаются те клетки, которые могут образовывать колонии на/ или в/ агаризированной среде, либо суспензию в питательном растворе. Эти жизнеспособные клетки выявляют специальными методами, предназначенными для определения числа живых клеток. В общее же число клеток, входят также мертвые или поврежденные клетки.

Общее число клеток. Самыми распространенными методами определения общего числа клеток являются: подсчет под микроскопом в тонком слое «счетной камеры», применение электронного счетчика («счетчик Каултера»), нефелометрия (спектрофотометрия) и использование оптических стандартов мутности.

Число живых клеток. Обычно подсчитывают число колоний, образуемых жизнеспособными клетками в благоприятных для роста условиях. Существует несколько вариантов метода посева микробов в агар и подсчета числа колоний: а) посев в расплавленный агар на чашки Петри; б) посев на поверхность агара; в) посев в тонком слое агара; г) посев в многослойный агар.

Для этой цели можно использовать и метод мембранных фильтров. Профильтровав определенный объем разбавленной культуры через стерильный мембранный фильтр, затем его перегонят на агар или фильтровальную бумагу, пропитанную питательной средой, инкубируют их и подсчитывают число взросших колоний.

Определение бактериальной массы. Для оценки урожая обычно взвешивают сырые или сухие отцентрифугированные клетки. При определении интенсивности обмена или ферментативной активности исходят из содержания в клетках белка или азота. Часто выбор метода диктуется такими соображениями как простота или быстрота работы. В повседневной практике предпочтение отдается не прямым, а косвенным методам.

Прямые методы основаны на определении сырой или сухой биомассы, общего азота (метод микро-Кьельдаля и микродиффузионный). Общего содержания углерода, бактериального белка. Хорошие результаты дают модификации биуретового метода и другие колориметрические методы. Микрометоды основаны на измерении количества характерных компонентов белка: тирозина, триптофана (по Лоури или Фолину).

Косвенные методы определения бактериальной массы основаны либо на измерении мутности клеточной суспензии (измерение экстинции, турбидиметрия, нефелометрия), либо на определении показателей интенсивности метаболизма, непосредственно связанное с ростом (поглощение О2, образование СО2, или кислот), которые могут служить адекватной мерой бактериальной массы. К такого рода определениям прибегают в тех случаях, когда другие методы оказываются непригодными, например, при очень малой плотности клеточной суспензии. Для измерения можно применять титрометрические, электрохимические и другие методы. Выбор метода определения числа бактерий и бактериальной массы нередко зависит от того, с какой целью это определение производится и насколько точную характеристику роста микробной популяции необходимо получить.







































































2 Рост бактерий в периодической культуре





В этой части лекции рассмотрим фазы развития микробной популяции в питательных средах в условиях периодической системы их культивирования.

Периодической системой культивирования называют систему, в которой после внесения бактерий (засева) в питательную среду не производится ни добавления, ни удаления каких-либо компонентов, кроме газовой фазы. Отсюда следует, что периодическая система может поддерживать размножение клеток в течение ограниченного времени, на протяжении которого состав питательной среды изменяется от благоприятного (оптимального) для их роста до неблагоприятного, вплоть до полного прекращения процесса размножения.

Рост в такой «закрытой системе» подчиняется определенным закономерностям. Общую закономерность роста и размножения бактериальной популяции принято показывать графически в виде кривой, отражающей зависимость логарифма числа живых клеток от времени культивирования.

Типичная кривая (рис. 1) имеет S-обзразную форму и позваляет различать несколько фаз роста, сменяющих друг друга в определенной последовательности: начальную (или лаг-)фазу, экспоненциальную (или логарифметическую, лог-)фазу, стационарную и фазу отмирания.







Рисунок 1 – Кривая роста микроорганизмов 



Начальная фаза. Эта фаза охватывает промежуток времени между инокуляцией (момент посева) и достижением максимальной скорости деления микробов. Продолжительность этой фазы зависит главным образом от предшествующих условий культивирования и возраста инокулята, а так же от степени пригодности питательной среды для роста данного микроба. Если инокулят взят из старой культуры, то клеткам приходится сначала адаптироваться к новым условиям путем синтеза РНК, образования рибосом и синтеза ферментов. Если источники энергии и углерода в новой среде отличаются от таковых предшествующей культуры, приспособление к новым условиям может быть связано с синтезом новых ферментов, которые ранее не были нужны и поэтому не синтезировались. Образование новых ферментов индуцируется новым субстратом.

Хорошим примером влияния субстрата на синтез ферментов служит так называемая диауксия – явление двуфазного роста или двойного цикла роста наблюдаемое при культивировании Е.coli на средах, содержащих смесь питательных веществ, в частности глюкозы и сорбита (рис.2).







Рисунок 2 -  I. утилизация глюкозы; II. синтез фермента, расщепляющего сорбит; III. утилизация сорбита.



При более глубоком исследовании физиологического состояния микроорганизма в лаг-фазе представляется возможным и целесообразным выделить две стадии:

а) Стадия покоя – время от момента посева микробов до начала их роста. Число клеток при этом не увеличивается, а в некоторых случаях - даже уменьшается. Продолжительность её – 1-2 часа;

б) Стадия задержки размножения длительностью около 2 час. Клетки в течение этой стадии интенсивно растут, но слабо размножаются. Количественные изменения состава бактериальной клетки во время лаг-фазы сильнее всего затрагивают РНК, содержание которой повышается в 8 - 12 раз, что указывает на участие РНК в синтезе ферментных белков.

Экспоненциальная фаза, или фаза логарифмического роста характеризируется постоянной максимальной скоростью деления клеток. Период генерализации (лат. Generatio – рождение, воспроизведение) – это время между двумя последовательными делениями бактерий – в этой стадии будет постоянным для данного вида, а количество бактерий будет увеличиваться в геометрической прогрессии. Следовательно, после “n” генерации количество клеток в культуре будет равно “2n”. Длительность лог-фазы – обычно 5-6 часов.

Величина клеток и количество содержания в них белка у многих бактерий в лог-фазе то же остаются постоянными и в целом микробная популяция состоит из «стандартных клеток». Если увеличение биомассы бактерий, включая белки, РНК, липиды и другие макромолекулы, происходит пропорционально увеличение численности бактериальных клеток, то такое состояние определяют понятием «сбалансированный рост». Поэтому за ростом культуры в стадии «сбалансированного роста» лог-фазы можно следить, пользуясь каким-нибудь одним из этих показателей.

За стадией сбалансированного роста уже в лог-фазе наступает стадия отрицательного ускорения, при которой скорость размножения бактерий перестает быть максимальной. В результате число делящихся особей – уменьшается, а число погибших – увеличивается. Ее длительность около 2-х часов. Причина замедления размножения: истощение питательной среды, накопление продуктов метаболизма, увеличение плотности клеточной суспензии и многое другое.

В связи с тем, что в экспоненциальной фазе скорость деления клеток относительно постоянна, эта фаза наиболее удобна для определения скорости деления (и скорости роста).

Стационарная фаза максимума. В ней число новых живых бактерий почти равно числу отмерших (равновесие). Переход от лог-фазы к стационарной происходит постепенно. Причины замедления роста нами обозначены при описании стадии отрицательного ускорения (нехватка питательной среды, большая плотность бактериальной популяции, низкое порциальное давление О2, накопление токсических продуктов обмена). Все эти факторы вызывают переход к стационарной фазе.

Но и в стационарной фазе могут еще происходить такие процессы, как использование запасных веществ, распад части рибосом и синтез ферментов. Наблюдаемая картина зависит от того, какой именно фактор лимитирует рост. Быстро гибнут лишь очень чувствительные клетки, другие – еще долго сохраняют жизнеспособность – до тех пор, пока еще есть возможность получать необходимую для этого энергию в процессе окисления каких-либо запасных веществ или клеточных белков. Количество биомассы, достигнутое в стационарной фазе, называют выходом или урожаем. Урожай зависит от природы и количества используемых питательных веществ, а так же от условий культивировании.

Фаза отмирания. В этой фазе можно выделить три стадии:

а) стадия ускорения, гибели, характеризующаяся превышением числа отмирающих клеток над количеством вновь образующихся (около 3 часов);

б) стадия логарифметической гибели – отмирание клеток происходит с постоянной скоростью ( 5 часов);

в) стадия уменьшения скорости отмирании, во время которой оставшиеся в живых клетки переходят в стадию покоя.





2.1 Параметры кривой роста микроорганизмов и получение целевого продукта



Определение фаз и стадий развития микробной популяции в питательной среде в условиях периодичной культуры имеет не только теоретическое но и большое практическое значение. Так, определяя режимы хранения микробов, рекомендуется использовать культуры в конце фазы логарифмического роста, поскольку они обладают наибольшей жизнеспособностью. Для изготовления вакцин, диагностикумов и любых антигенов используют микробные культуры на определенной фазе кривой роста.

Изучение процесса развития микробной популяции в периодической системе культивирования фактически является началом научно-практической работы по микробиологическому синтезу тех или иных продуктов. С этой целью определяется динамика накопления биомассы, или целевого продукта метаболизма, а так же потребление исходного основного сырья (субстрата). Для этого периодически берут пробы из развивающейся культуры с частотой, обеспечивающей возможность установления основных фаз развития микробной популяции. Заканчивают исследования после прекращения роста микробной культуры и максимального накопления целевого продукта.

Если при сравнении параметров кривых роста число микроорганизмов (или их биомассы) и накоплением целевого продукта имеется прямая связь, то это свидетельствует о результате биосинтеза его в экспоненционную фазу. Такой продукт микробного метаболизма называют первичным. При отсутствии такой корреляции целевой продукт обычно синтезируется в стационарной фазе и фазе отмирания, т.е. рост микробов заторможен и выросшая биомасса может еще перерабатывать оставшийся неиспользованный субстрат. Этот продукт относят ко второй фазе, а сам процесс синтеза его нередко имеет катаболитический характер и связан с возникновением экстремальных условий для микробной популяции. Но иногда целевой продукт второй фазы начинает синтезироваться еще в лог-фазе, так что подразделение процессов на одно- и двухфазные не носит абсолютного характера.

Наличие вторичных продуктов (метаболитов) в отличие от первичных в большинстве своем для жизни микроба-продуцента необязательно. Типичными продуктами второй фазы роста культур являются антибиотики. Вторичными могут быть и продукты энергетического метаболизма. Например, у некоторых бродильных микроорганизмов продуктами первичного метаболизма углеводов часто являются органические кислоты, но при ингибировании роста, создающимися условиями среды, вместо них образуются нейтральные вещества – спирты, кетоны, являющиеся часто целевыми продуктами. Такая двухразность брожения была открыта В.Н.Шапошниковым и распространена затем на другие процессы микробного биосинтеза.

Во вторую фазу может осуществляться и сверхсинтез продуктов первой фазы (например, витаминов).

При культивировании микроорганизмов, с какой бы целью оно не проводилось, важным является определение таких характеристик, как эффективность или скорость роста, и экономический коэффициент культивирования, или выход биомассы.

Скорость роста характеризуется чаще всего удельной скоростью роста, обозначаемой М. Удельная скорость роста (µ) – отношение числа или веса (в граммах) образовавшихся за единицу времени клеток к общему числу или весу (в граммах) клеток. Обычно µ выражают в доле прироста за 1 час. Таким образом,

µ =  * ,

где dx – прирост биомассы за единицу времени = Х2-Х1

dt – промежуток времени, за который определяется dx;

х – общее число клеток на момент времени T2.

Удельная скорость роста микроорганизмов, когда это необходимо рассчитывается для любой фазы развития периодической культуры, но чаще всего она определяется для фазы логарифмического роста, в которой кривая роста имеет линейный характер.

Максимально возможную скорость роста культуры в данных условиях обозначают µ ш. Очевидно, что µ, определенная в фазу логарифмического роста стремится к µ м.

Иногда бывает необходимым определять валовую (общую) скорость роста V, которая характеризует абсолютный прирост биомассы за единицу времени:

V=.

Как µ так и V характеризуют данную культуру в данных условиях культивирования и не являются количественной характеристикой штамма.

Скорость роста может характеризоваться также временем удвоения количества биомассы или числа клеток – g (или временем генерации):

g = tудв. =  = ,

где ln – натуральный логарифм.

Экономический коэффициент культивирования или выхода биомассы обозначают «Y» и определяют как отношение веса (в граммах) или числа образованных клеток к весу (в граммах) или концентрации потребленного питательного субстрата.

Y=,

где dx - увеличение количества биомассы, соответствующее потреблению субстрата в количестве ds.

У периодических культур определяется средняя величина за период роста. Вычтя из количества выросшей биомассы «Х» количество посевного материала «Х0» и поделив количество потребленного питательного вещества, получим:

Yср. =,

где S0 – концентрация питательного вещества в исходной среде;

S – остаточная концентрация питательного вещества.

Экономический коэффициент может определяться за резные сроки культивирования. Обычно конкретный штамм характеризуют по формуле: 

Yср. =

в период фазы логарифмического роста. При замедлении скорости роста в лог – фазу вследствие недостатка какого – либо компонента питательной среды (лимитирования) или из-за накопления неблагоприятных для роста метаболитов в среде (ингибирования) экономический коэффициент снижается. Экономический коэффициент может рассчитываться в отношении потребления любого субстрата, прежде всего углеродного, а также и в отношении кислорода и вообще любого компонента питания.



2.2 Влияние концентрации питательных веществ на скорость роста



Рассмотренная нами кривая роста микробной популяции при периодической системе культивирования наиболее близка к реальному процессу асинхронного, или неоднородного деления клеток данной культуры. При этом, одновременно с ростом биомассы одних клеток, происходит увеличение числа клеток в популяции за счет деления других и постоянная утилизация субстратов питательной среды. Такой рост возможен лишь в том случае, если питательная среда сбалансирована по всем компонентам, необходимым бактериальной клетке для роста и размножения. Следовательно, нелимитированность питательной среды по какому-либо питательному компоненту – одно из основных обязательных условий максимального роста микробной популяции.

Если же питательная среда лимитирована по какому-либо питательному компоненту, то скорость роста замедляется вплоть до полной остановки роста после полной утилизации этого компонента. Иногда в комплексной питательной среде бактериальные клетки используют имеющиеся субстраты последовательно. Это происходит тогда, когда присутствие одного субстрата в среде приводит к подавлению синтеза фермента, участвующего в метаболизме других питательных веществ. В этих условиях «подавляемые» ферменты начинают синтезироваться и осуществлять метаболизм лишь тогда, когда ингибирующий (подавляющий) их субстрат будет израсходован бактериальными клетками. Такая регуляция физиологии бактерий концентрацией питательных веществ в субстрате приводит к изменениям в скорости роста, а следовательно, и в кривой роста, на которой появляется одна или несколько переходных (т.е. временных) стационарных фаз. Классическим примером такого роста может служить рост E.coli в присутствии глюкозы и лактозы. Сначала происходит рост культуры за счет использования глюкозы. После расхода этого субстрата кривая роста резко меняет свой наклон. Во время этой лог-фазы происходит включение новой ферментной системы, участвующей в метаболизме лактозы, и накоплении биомассы продолжается за счет потребления этого сахара.







Рисунок 3 – 1) использование глюкозы; 2) образование новой ферментной системы; 3) использование лактозы.



Концентрацией питательных веществ в среде можно влиять на только на скорость роста, но и на процессы биосинтеза тех или иных продуктов метаболизма. Такое изменение биосинтеза, как теперь известно, связанно с определенными фазами развития культуры (первичные и вторичные метаболиты). Если речь идет о первичных метаболитах, т.е. о веществах синтез которых связан сростом и размножением микробных клеток, то различными способами удлиняют фазу логарифмического роста, прибегая к полупрочному или проточному культивированию (вместо периодического). Если целевым продуктом являются вторичные метаболиты (вещества синтезируемые при замедлении размножения микробов), то меняя параметры культивирования, концентрацию тех или иных питательных веществ добиваются неоптимальных условий для роста, но оптимальных для биосинтеза определенного продукта. Для этого некоторые компоненты питательной среды должны быть в недостатке, чтобы основное сходное сырье перерабатывалось биомассой в целевой продукт.

До недавнего времени лимитирующие рост факторы выявляли только путем эмпирического поиска и обнаруживались методом проб и ошибок. Так, установлено, что многие антибиотики, образуемые актиномицетами, синтезируются при лимитации роста продуцентов недостатком роста фосфора, для биосинтеза пенициллина – требуется лимитация роста культур глюкозой, а для грамицидина С – молекулярным кислородом.

В последнее время для поиска лимитирующих компонентов питательной среды используют наборы синтетических сред с различными лимитирующими веществами, а также прибегают к математическому моделированию и планированию экспериментов.



2.3 Влияние синхронизации клеточного деления на микробную популяцию



Кривые роста, предоставленные в виде зависимости числа клеток от времени культивирования иногда показывают необычно быстрое увеличение числа клеток сразу после лаг-фазы, вслед за чем скорость накопления клеток понижается. Такое необычное значительное ускорение роста связанно с частичной или полной синхронизацией деления клеток в культуре.

Синхронный рост может быть обусловлен приспособлением культуры к новому питательному субстрату, после чего происходит одновременное деление клеток, в результате одновременного прорастания спор в вегетативные клетки. Затем синхронность культуры быстро нарушается и через 2 - 3 генерации преобладает обычный асинхронный рост.

В настоящее время разработаны специальные методы, с помощью которых можно синхронизировать деление клеток в растущей популяции, так что рост популяции соответствует росту отдельных клеток. К синхронизации роста в периодическом режиме культивирования чаще всего прибегают с целью изучения метаболических процессов, связанных с определенными этапами цикла развития индивидуальных клеток. Синхронизация культуры наступает в том случае, когда все клетки начинают делиться с почти одинаковой скоростью. При этом зависимость логарифма числа клеток от длительности культивирования приобретает ступенчатый характер в отличии от линейного при обычном асинхронном росте в периодическом режиме культивирования.





Рисунок 4 – Асинхронный рост микроорганизмов





Рисунок 5 – Синхронный рост микроорганизмов



Несмотря на то, что развитие синхронной культуры происходит довольно равномерно, сохранить синхронность в течении длительного времени трудно, поскольку требуется точный контроль.

Синхронизация культуры может быть достигнута путем изменения лимитирующих факторов среды. К числу технических приемов вызывающих синхронизацию деления клеток, относятся подавление, ускорение или задержка их метаболических функций циклическим способом. При этом популяция постепенно синхронизирует свой ответ на периодические колебания метаболической активности, а затем и показатели роста. Однако, этот метод требует значительного вмешательства в нормальный процесс метаболизма, поэтому его использование ограниченно. Единственным исключением является прорастание бактериальных спор как показатель начинающейся синхронизации. Для этого резкими изменениями состава среды стимулируют прорастание спор и тем самым моделируют процессы, близкие к естественным. Однако достичь 100%-го образования спор или их прорастания практически невозможно, да и далеко не все культуры, синхронизировать которые необходимо, являются спорообразующими. Поэтому для получения однородной по своему физиологическому состоянию популяции требуется применение некоторых физических способов предварительной селекции.

Общепринятый метод синхронизации культур основан на физическом выделении гомогенной в физиологическом отношении фракции клеток из гетерогенной популяции. Такой подход называют синхронизацией путем селекции, что позволяет избежать проблем, связанных с нарушением метаболизма.

Любая гетерогенная популяция бактериальных клеток содержит в своем составе клетки готовые к делению, клетки только что разделившиеся и клетки находящиеся в стадии роста (наращивания цитоплазматической массы). Готовые к делению и только что разделившиеся клетки имеют самую высокую плотность, несмотря на различия их в размерах, а клетки, находящиеся в стадии роста, имеют наименьшую плотность, что и позволяет разделить их на различные фракции методом центрифугирования в градиенте плотности. Для более точного фракционирования клеток, по мимо градиенты плотности, избирают скорость и время центрифугирования, в зависимости от видовых особенностей культуры. Фракция с наибольшей плотностью (осадок) обычно содержит и молодые (дочерние) и зрелые (готовые к делению) клетки, а фракция с наименьшей плотностью (надосадочная жидкость) состоит из однородной гомогенной популяции клеток, находящихся в одинаковой стадии роста. Именно эта фракция используется в качестве посевного материала для осуществления синхронного роста.

Отобрав из центрифужной пробирки самую легкую фракцию клеток, её переносят в емкость подогретой ростовой средой. Тщательно измеряют оптическую плотность засеянной среды, чтобы затем определять её ступенчатое увеличение, свидетельствующее о синхронном росте культуры.

Синхронность культуры поддерживается в течение 2-4 циклов деления клеток. Если необходим более длительный период, то синхронность приходится устанавливать заново с помощью тех же технических приемов.











Заключение





Бактерии, засеянные в определенный, не изменяющийся объем питательной среды, размножаясь, потребляют питательные элементы, что приводит в дальнейшем к истощению питательной среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бактерий в такой системе называют периодическим культивированием, а культуру — периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем непрерывной подачи свежей питательной среды и оттока такого же объема культуральной жидкости, то такое культивирование называется непрерывным, а культура — непрерывной. 

При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры. Рост периодической культуры бактерий, выращиваемых на жидкой питательной среде, подразделяют на несколько фаз, или периодов:

1. лаг-фаза;

2. фаза логарифмического роста; 

3. фаза стационарного роста, или максимальной концентрации бактерий; 

4. фаза гибели бактерий. 

Лаг-фаза — период между посевом бактерий и началом размножения. Фаза логарифмического (экспоненциального) роста является периодом интенсивного деления бактерий. Затем наступает фаза стационарного роста, при которой количество жизнеспособных клеток остается без изменений, составляя максимальный уровень. Завершает процесс роста бактерий фаза гибели, характеризующаяся отмиранием бактерий в условиях истощения источников питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма бактерий. На жидких пит. средах рост и размножение бакт. проявляются в виде диффузного помутнения, образования придонного осадка или поверхностной пленки. Бактерии, растущие на плотных питательных средах, образуют изолированные колонии округлой формы с ровными или неровными краями (S- и R- формы), различной консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий.











Список использованных источников





1 Авчинников, A.B. Гигиенические основы обеззараживания и консервации питьевой воды комбинированными физико-химическими способами / А.В. Авчинников // Дис. на соиск. учен. степ. док. мед. наук. - М. – 2006. - 365 с. 

2 Аксенов, С.И. Роль воды в процессах функционирования биологических структур и в их регулировании / С.И. Аксенов // Биофизика. т. 3. - №4 – 2006. - С. 220 – 223

3 Габуда, С.П. Связанная вода. Факты и гипотезы / С.П. Габуда // Новосибирск: Наука -  2007. - 159 с.

4 Ивчатов, А.Г. Химия воды и микробиология / А.Г. Ивчатов // М. - 2006. -  С. 84 - 95

5 Лященко, А.К. Структура воды, миллиметровые волны и их первичная мишень в биологических объектах / А.К. Лященко // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - № 8-9 – 2007. - С. 62-77

6 Лященко, А.К. Структурная динамика воды и ее спектры во всей области ориентационной поляризации / А.К. Лященко, Т.А. Носкова // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - № 1-2 – 2006. - С. 40-50.

7 Масару, Э. Послания воды (тайные коды кристаллов льда) /               Э. Масару // М.: София - 2006. – С.34 - 46

8 Рахманин, Ю.А. Структурно-энергетические изменения воды и ее биологическая активность / Ю.А. Рахманин, А.А. Стехин, Г.В. Яковлева  // Гигиена и санитария. - №5 – 2007. - С. 34-36.

9 Савостикова, О.Н. Гигиеническая оценка влияния структурных изменений в воде на ее физико-химические и биологические: свойства /   О.Н. Савостикова // Автореф. дис. на: соиск. учен. степ. кан. мед. наук - М. – 2008. - 26 с.

10 Синюков, В.В. Вода известная и неизвестная / В.В. Синюков // М. : Знание - 2007. – 174 с.

11 Стехин, A.A. Структурированная вода: Нелинейные эффекты /     А.А. Стехин, Г.В. Яковлева // М.: Изд-во ЛКИ – 2008. – 320 с.

12 Теленкова, О.Г. Влияние излучения лампы биоптрон - компакт на структурные особенности воды / О.Г. Теленкова, Н.Ф. Фаращук,                Р.И. Михайлова // Гигиена и санитария. - №6 – 2008. - С.38 - 42.

13 Теленкова, О.Г. Влияние материала посуды на структуру воды при ее хранении / О.Г. Теленкова, Н.Ф. Фаращук, Р.И. Михайлова // Гигиена и санитария. - №4 – 2007. - С. 29 - 31.

14 Фаращук, Н.Ф. Способ получения биологически активной воды / Н.Ф. Фаращук // Патент на изобретение № 2262485 от 20.10.06. Бюллетень № 29.

15 Фаращук, Н.Ф. Вода - структурная основа адаптации / Н.Ф. Фаращук, Ю.А. Рахманин // Смоленск - 2007. – С. 55- 64

16 Фрог, Б.И. Водоподготовка / Б.И. Фрог, А.П. Левченко // М.: изд. МГУ - 2006. – 80с.

17 Шабалин, В.Н. Морфология биологических жидкостей человека /          В.Н. Шабалин, С.Н. Шатошина // М.: Хризостом - 2008. - С. 45 - 92

18 Schmid, R. Recent advances in the description of the structure of water, the hydrophobic effect, and the like-dissolves-like rule / R. Schmid // Monatsh. Chem. – 2011. - P. 1295-1326

19 Afanasev, V.L. Some studies of clathrate hydrates MNR / V.L. Afanasev // Doklady ANSSSR -  2006. - P. 9 – 360









12. Аристовская Т.В., Владимирская М.Е., Голлербах М.М. и др. Большой практикум по микробиологии. М.: Высшая школа, 1962. 491 с.

6. Глик Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. 	Глик, Дж. Пастернак. М.: Мир, 2002.







20.......................