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 wytwarzają barwniki nierozpuszczalne w wodzie (np. karotenowe), tworząc 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 - zabarwiają 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 brodawkowatą
brzeg: gładki, falisty, ząbkowany, kosmkowaty
powierzchnia: gładka (S), szorstka (R), matowa, błyszcząca, pomarszczona, brodawkowatą
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 prątki rosną 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 (wskaźnik 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 wytwarzające katalazę zalicza się 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) korzystają z organicznych źródeł 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):
psychrofilne = zimnolubne (optimum wzrostu poniżej 20°C),
mezofilne = rosnące w średnich temperaturach (optimum wzrostu waha się , w zależności od gatunku od 20 - 40°C. Dla większości bakterii chorobotwórczych dla człowieka optimum zbliżone jest do temp. 37°C. Minimalna temp. zwykła waha się od 10-25°C, maksymalna od..40-45°C).
termofilne = ciepłolubne (optimum wzrostu 45-60°C)
Przy obniżeniu temp. nieco poniżej 0°C, woda zawarta w komórkach zamienia się w kryształy lodu, które niszczą ultrastruktury cytolazmatyczne i powodują zniszczenie komórek. Przy znacznym (do kilkudziesięciu stopni poniżej 0°C), lecz szybkim obniżeniu temperatury woda nie przechodzi w stan krystalicztiy, a zestala się nie naruszając struktur plazmatycznych.Zamrożenie hodowli z jednoczesnym jej wysuszeniem w próżni jest doskonałym środkiem przechowywania bakterii i wirusów (liofilozacja)