Lékařská mikrobiologie I Růst bakterií, růstová křivka MUDr. Vladana Woznicová, Ph.D. Mikrobiologický ústav LF MU 7.3.2006 - Přednáška pro obor Zubní lékařství

Proč lékaře množení bakterií zajímá ? Bakterie nejsou statické, v prostředí (makroorganismu) se množí Ovlivněním či zabráněním růstu a množení bakterií můžeme potlačit i případný chorobný proces Množení baktérií za definovaných podmínek můžeme využít – např. k identifikaci mikroorganismů (kultivační média) Průmyslové pěstování mikroorganismů může být zdrojem např. antibiotik

Bakteriální růstový cyklus Růst buňky: iniciace - při kritické velikosti buňky dojde k replikaci DNA (40 minut u E.coli) Tvorba septa Dělení buňky – septum, nové prekursory stěny – nejprve se však musí starý peptidoglykan rozštěpit Beta – laktamy (peniciliny, cefalosporiny…) – se váží na enzymy tvořící peptidoglykan a podnítí autolytické procesy – buněčná stěna se rozvolní, buňka hyne – proto působí jen na množící se buňky ! Délka růstového cyklu – generační doba – desítky minut (E.coli ) až 12 hod.(M. tuberculosis) - ovlivňuje např. délku terapie

Růstová křivka (Votava s.37) Lag – fáze Logaritmická fáze Stacionární fáze Fáze odumírání Stacionární kultivace – pěstování v nádobce s kultivačním médiem (v laboratoři), hromadění zplodin Kontinuální kultivace – průmyslová, růst baktérií v zažívacím traktu, odvádění zplodin

LOG POČTU ČAS

LAG - FÁZE různě dlouhá syntéza enzymů zvětšování buňky končí krátkým údobím dělení nekonstantní rychlostí

LOGARITMICKÁ FÁZE konstantní rychlost dělení – druh mikroba, pH, teplota… přibývá zplodin metabolismu ubývá živin postupné zpomalování dělení

STACIONÁRNÍ FÁZE nedostatek živin buňky se nemnoží přibývá odpadních zplodin

FÁZE ODUMÍRÁNÍ rychlost závisí na mikrobiálním druhu a prostředí rozpouštění – autolýza (pneumokoky, neisserie…) při zásahu jednoho faktoru – exponenciální úbytek, ale většinou je faktorů více…

Typy růstu Planktonický – růst v podobě izolovaných buněk Růst v podobě BIOFILMU – strukturovaná společenství mikrobů v mezibuněčné hmotě adherující k povrchům ZUBNÍ PLAK

Faktory ovlivňující množení bakterií Voda – odolnější bakterie (M.tuberculosis, G+koky) vydrží déle v zaschlém infekčním materiálu Teplota – u lékařsky významných optimum obvykle 35 -37°C Hydrostatický a osmotický tlak – hypertonické roztoky (konzervace) Koncentrace vodíkových iontů - u lékařsky významných optimum obvykle pH 6 - 8 Oxidoredukční potenciál – vysoký (aeroby), nízký (anaeroby), Záření – UV záření a ionizační záření poškozuje

Pěstování bakterií (tabulka s. 48) Kultivační půdy (média): Základní – živný agar, bujón Obohacené – krví, sérem, vaječné, různými cukry Selektivní – faktory s inhibičním vlivem (NaCl) Diagnostické – s různými substráty (cukry, aminokyseliny..)apod. Selektivně – diagnostické – kombinace výše uvedených faktorů Transportní – AMIES apod.

Souhrn Růstová křivka Faktory ovlivňující růst Planktonický růst vs. růst v biofilmu Pěstování baktérií (typy půd)