1.6. Ріст бактерій у бактеріальній популяції

Популяція – це сукупність бактерій одного виду (чиста культура) або різних видів (змішані культури, асоціації), що розвиваються в обмеженому просторі (поживне середовище та ін.).

У бактеріальній популяції постійно відбувається ріст бактерій, розмноження та відмирання клітин. Для спостережень за розвитком бактеріальної популяції визначають:

• концентрацію бактерій – кількість клітин в 1 мл клітинної суспензії (культуральної рідини);

• бактеріальну масу (маса клітин, біомаса, густина бактеріальної маси) – кількість міліграмів сухої біомаси в 1 мл клітинної суспензії (культуральної рідини).

Під час росту періодичної (статичної) бактеріальної культури (тобто такої культури, яка вирощується в будь-якому середовищі без його змін) не може бути кореляції між цими двома показниками. Ці показники необхідно розрізняти.

У популяції не всі клітини життєздатні. Живими вважаються ті клітини, які можуть утворювати колонії на (в) агаризованому середовищі або суспензію в рідкому поживному середовищі. Ці життєздатні клітини виявляють спеціальними методами, призначеними для визначення кількості живих клітин. У загальну кількість клітин входять живі, пошкоджені та мертві клітини. Тому розрізняють

методи визначення загальної кількості клітин і кількості живих клітин.

Загальна кількість клітин. Існує кілька методів визначення загальної кількості клітин:

• найпоширенішим є підрахунок загальної кількості клітин під мікроскопом у тонкому шарі за допомогою лічильної камери;

• використання стандартів мутності. Це один із найдавніших методів, суть якого полягає у порівнянні мутності досліджуваної клітинної суспензії з мутністю стандартних розчинів, для яких відома концентрація клітин;

23

• використання електронного лічильника. Його дія ґрунтується на зниженні провідності розчину електролітів під час проходження однієї бактерії через вузький отвір;

• якщо кількість клітин становить менше як 10⁶ на 1 мл, використовують

метод мембранних фільтрів ( зразок фільтрують через мембранний фільтр, потім цей фільтр сушать, фарбують, просвітлюють і підраховують кількість клітин під мікроскопом).

Кількість живих клітин. Визначається за методом Коха (посів послідовних десятикратних розведень клітинної суспензії на чашки Петрі з агаризованим середовищем). Кількість життєздатних клітин визначають за кількістю колоній, які виросли на чашках (іноді користуються терміном колонієутворююча одиниця, або КУО).

Біомасу визначають за допомогою прямих і непрямих методів. У повсякденній практиці перевага віддається непрямим методам (з використанням відповідного калібрувального графіка).

Прямі методи. Існує кілька прямих методів визначення біомаси:

• сиру біомасу визначають після осадження клітин центрифугуванням. Після висушування відмитих клітин можна визначити суху біомасу;

• визначення загального азоту (наприклад, за методом К’єльдаля) або загального вмісту вуглецю (наприклад, за методом Тюріна);

• визначення вмісту білка (наприклад, за допомогою біуретового методу,

методу Лоурі чи Фоліна).

Непрямі методи. Відомо кілька таких методів:

• біомасу визначають за оптичною густиною клітинної суспензії з наступним перерахунком на суху біомасу за допомогою калібрувального графіка;

• визначення показників інтенсивності метаболізму, безпосередньо пов’язаних з ростом (поглинання кисню, утворення СО2).