Morfologia kolonii
Różnorodność kształtów, wielkości, struktury i barwy kolonii jest bardzo duża, jak to pokazano
na rycinach. Cechy kolonii są więc szeroko wykorzystywane w diagnostyce
mikrobiologicznej. Ważne np. jest rozróżnienie tak zwanych kolonii gładkich (czyli S -
ang.smooth = gładki) od szorstkich (R -ang. rough = szorstki). Komórki tworzące kolonie
szorstkie mają w powierzchniowej warstwie ściany komórkowej mniejszą zawartość (lub
zupełny brak) kompleksów lipidowo-wielocukrowych, co u wielu bakterii ma związek z
chorobotwórczością. Bakterie tworzące szorstkie kolonie mogą być niechorobotwórcze,
choć ich odmiany gładkie wywołują zakażenia. Bakterie tworzące dużo śluzów tworzą kolonie
śluzowate (np. Klebsiella pneumoniae, Enterobacter sp., Serratia sp.). Liczne bakterie
wytwarzajÄ… barwniki nierozpuszczalne w wodzie (np. karotenowe), tworzÄ…c kolonie
zabarwione, np. Staphylococcus aureus - na pomarańczowozioty, Micrococcus luteus - na
żółto-cytrynowy, Serratia mąrcescens /pałeczka cudowna/ - na krwistoczerwony. Niektóre
wytwarzają barwniki dyfundujące do podłoża i powodujące jego zabarwienie , np.
piocyjanina i fluoresceina wytwarzane przez Pseudomonas aeruginosa - zabarwiajÄ…
pożywki na niebieskozielono.
Należy pamiętać, ze cechy kolonu zalezą nie tylko od gatunku bakterii, ale w dużej
mierze od warunków środowiska. Dlatego opis kolonii ma tytko wtedy wartość, gdy
zaznaczono na jakim podłożu i w jakich warunkach te kolonie otrzymano.
Opis kolonii:
" kształt: okrągła, okrągła z pomarszczonym brzegiem, okrągła z wałem brzeżnym,
nieregularna
" wzniesienie: płaskie, wypukłe, pępkowate, kraterowate, wypukłe z powierzchnią
brodawkowatÄ…
" brzeg: gładki, falisty, ząbkowany, kosmkowaty
" powierzchnia: gładka (S), szorstka (R), matowa, błyszcząca, pomarszczona,
brodawkowatÄ…
" przejrzystość: przejrzysta, mętna nieprzejrzysta
" zabarwienie samej kolonii i zabarwienie wokół kolonii - barwa: biała, żółta, pomarańczowa,
czerwona, niebieska, zielona, brązowa zapach: kwaśny, gnilny, miodu, drożdży, mydlany,
brak zapachu
Typy wzrostu w podłożu płynnym
Wzrost bakterii w płynnej pożywce zależy w dużej mierze od ich cech gatunkowych , a także
od wielu czynników m.innymi od napięcia powierzchniowego, natlenienia podłoża i stężenia
jonów wodorowych.Typ wzrostu w podłożu płynnym, podobnie jak morfologia kolonii, stanowi
niejednokrotnie ważne kryterium diagnostyczne, pomocne przy odróżnianiu i identyfikowaniu
drobnoustrojów.
Wiele bakterii rośnie w rozproszeniu, równomiernie w całej wysokości podłoża (wzrost
dyfuzyjny) (np. E.coli, S.aureus). Inne, którym odpowiada mniejsze ciśnienie cząstkowe
tlenu, rosną niekiedy dyfiizyjnie, ale tylko w dolnej części słupa podłoża. Drobnoustroje, które
po podziale połączone są w agregaty (np. Streptococcus sp.) rosną w postaci osadu na dnie
podłoża a płyn nad osadem zawiera ich niewiele). Bakterie tlenowe, szczególnie te, które
zawierają więcej substancji hydrofobowych w ścianie komórkowej rosną w postaci błonki lub
kożuszka (np. Bacillust Pseudomonas, Mycobacterium).
Typ wzrostu zależy w dużej mierze od natlenienia środowiska, stężenia jonów wodorowych i
napięcia (w obecności detergentów obniżających napięcie powierzchniowy np.Tween 80,
nawet prÄ…tki rosnÄ… dyfuzyjnie)
a) wzrost na powierzchni podłoża płynnego wjpostaci kożuszkalub błonki
b) wzrost dyfuzyjny (pałeczki Enterobacteriacae, S.aureus)
c) osad na dnie probówki
Wpływ natlenienia na wzrost drobnoustrojów
Wyróżnia się 3 główne grupy drobnoustrojów zależne od wpływu tlenu na ich rozwój:
" bezwzględnie tlenowe (oksybionty),
" względnie beztlenowe (mikroaerofile),
" bezwzględnie beztlenowe.
Wzrost bakterii beztlenowych jest możliwy jedynie w środowisku, z którego usunięto tlen.
Warunki takie można uzyskać za pomocą metod fizycznych i chemicznych,
fizykochemicznych lub biologicznych. Najczęściej do hodowli bakterii beztlenowych używa
się anaerostatów, w których stopień usunięcia powietrza z komory kontroluje się za pomocą
błękitu metylenowego (wskaz
nik powinien zmienić zabarwienie z niebieskiego na
bezbarwny).
Uwaga! za laseczki beztlenowe z rodzaju Clostridium należy uznać bakterie, które
rosną w warunkach beztlenowych i nie wytwarzają katalazy. Laseczki rosnące zarówno
w warunkach beztlenowych jak i tlenowych i wytwarzajÄ…ce katalazÄ™ zalicza siÄ™ do
bakterii względnie beztlenowych z rodzaju Bacillus.
Wpływ składników odżywczych na wzrost drobnoustrojów
Składniki potrzebne do życia drobnoustroje czerpią z otoczenia. Niektórym wystarczają proste
związki nieorganiczne, z których potrafią syntetyzować potrzebne związki organiczne
(autotrofy), inne -(heterotrofy) korzystajÄ… z organicznych z
ródeł węgla i azotu (związki
małocząsteczkowe: cukry proste, alkohole, kwasy tłuszczowe, aminokwasy itp). Wśród nich
są i takie, które wymagają podłoży wzbogaconych, zawierających niezbędne do wzrostu
składniki (np. Streptococcus hoduje się na podłożach z dodatkiem 5% odwłóknionej krwi
baraniej, pałeczki Corynebacterium diphteriae na podłożu Loefflera z surowicą krwi końskiej,
pałeczki Haemophilus w obecności czynników X- hemina i V-NAD).
Różnice w zdolności drobnoustrojów do wykorzystywania poszczególnych organicznych
związków węgla i azotu zostały wykorzystane przy ich identyfikacji.
Wpływ temperatury na wzrost bakterii
Działalność życiowa {metabolizm) drobnoustrojów zachodzi w pewnych określonych dla różnych
gatunków, granicach. Poniżej temperatury minimalnej oraz maksymalnej wzrost (podziały
komórkowe) zostaje zahamowany (bakterie dzielą, się coraz wolniej), natomiast w
temperaturze optymalnej drobnoustroje rozmnażają się najszybciej. Te trzy temperatury:
minimalna, optymalna i maksymalna zależą od samych bakterii oraz warunków środowiska.
Wyróżniamy 3 grupy bakterii (patrz tablica na sali ćwiczeń):
1. psychrofilne = zimnolubne (optimum wzrostu poniżej 20°C),
2. mezofilne = rosnące w średnich temperaturach (optimum wzrostu waha się , w zależności
od gatunku od 20 - 40°C. Dla wiÄ™kszoÅ›ci bakterii chorobotwórczych dla czÅ‚owieka optimum
zbliżone jest do temp. 37°C. Minimalna temp. zwykÅ‚a waha siÄ™ od 10-25°C, maksymalna
od..40-45°C).
3. termofilne = ciepÅ‚olubne (optimum wzrostu 45-60°C)
Przy obniżeniu temp. nieco poniżej 0°C, woda zawarta w komórkach zamienia siÄ™ w
kryształy lodu, które niszczą ultrastruktury cytolazmatyczne i powodują zniszczenie
komórek. Przy znacznym (do kilkudziesiÄ™ciu stopni poniżej 0°C), lecz szybkim obniżeniu
temperatury woda nie przechodzi w stan krystalicztiy, a zestala siÄ™ nie naruszajÄ…c
struktur plazmatycznych.Zamrożenie hodowli z jednoczesnym jej wysuszeniem w próżni
jest doskonałym środkiem przechowywania bakterii i wirusów (liofilozacja)