Mikrobiel vækst ?

Bakteriers deling

Mikrobiel vækst Vækst: En forøgelse af celleantallet. Generation = en fordobling af antal celler Generationstiden = den tid det tager at fordoble celleantallet , afhænger af art og vækstbetingelser - (E.coli: hvert 20. min.)

Eksempel på væksthastighed Tid Antal bakterier 20 min 2 40 4 60 8 100 16 3 timer 512 6 timer 262.144 9 timer 134.217.728 10 timer 1.073.741.824

Hvordan kan man måle bakterievækst ?

Hvordan kan man måle bakterievækst ?

Vækstkurve http://bioaktivator.systime.dk/index.php?id=586

Nølefase = lagfase Ingen eller meget få celledelinger Tilpasning til vækstmedium (produktion af enzymer)

Logaritmiske vækstfase (eksponentielle vækstfase) Cellerne deler sig med konstante tidsintervaller Fordoblingstiden (generationstiden) Artsafhængig Hurtigtvoksende bakterier – 20 min. Langsomt voksende bakterier – flere døgn

Stationære fase Ligevægt mellem nye celler og celler der dør Ændringer i vækstmediet Stadig aktivitet (sporer, sekundære metabolitter – antibiotika)

Dødsfasen Ophobning af stofskifteprodukter Næringsmangel Kurvens stejlhed afhænger af bakterieart og stofskifteprodukterne Halveringstiden kan følges

Vækstkurve

Bestemmelse af væksthastighed I praksis: der tælles celler til forskellige tider og celletallet afsættes som funktion af tiden i et logaritmisk plot. Giver en ret linje Generationstiden (fordoblingstiden) er den tid, det tager at fordoble antallet af celler i den eksponentielle vækstfase g = 0,693/μmax

Hvilke faktorer påvirker væksten hvis mængden af føde er ubegrænset ?

Vækstkrav Fysiske betingelser: Temperatur pH Osmotisk tryk Oxygenforhold Kemiske betingelser: Velegnet substrat – C, N, S, P

Temperatur Minimumtemperatur: Nederste grænse for vækst Optimumtemperatur: Temperatur hvor væksten er hurtigst Maximumtemperatur: Overste grænse for vækst

Temperaturforhold Psykrofile = kuldeelskende: Optimum under 20oC Psykrotrofe: Interval mellem 0 – 30oC Mesofile: Interval mellem 20-40oC Termofile = varmeelskende: Interval mellem 50-70oC Ekstreme termofile: Optimal vækst over 80oC

Temperatur

Eksempler på temperaturkrav Organisme Min. Temp. Optimum temp. Max. Temp. Bacillus psycrophilus -10 23-24 28-30 Escherichia coli 10 37 45 Stearothermo-philus 30 60-65 75 Termus aquaticus 40 70-72 79 Pyrobacteriem brockii 80 102-105 115

Varmedrab af mikroorganismer http://www.fodevarestyrelsen.dk/fdir/Pub/2000013/kap2.htm

Bakterier forhold til pH Generelt har bakterier det bedst i pH-området 6-7. Visse tåler lavere pH-værdier – helt ned til 3,5 (Laktobacillus). Andre tåler pH op til 8-9 (Pseudomonas og Salmonella).

Skimmelsvampe Har pH interval mellem 3-9 De fleste vokser bedst mellem pH 5-6

pH-optimum http://www.alken-murray.com/BioInfo2-07.htm

pH Maximum Minimum Optimum Svampe er generelt mindre pH-følsomme end bakterier Vækst medfører pH-ændringer i vækstmediet Nedbrydning af kulhydrater medfører syre-dannelse og pH falder, nedbrydning af protein medfører frigivelse af NH3 og pH stiger

pH i dagligvarer http://202.204.115.67/jpkch/jpkch/2008/wswx/chapter%206.htm#11

Temperaturoversigt

aw = Damptryk over medium Vandaktivitet Mål for vandaktivitet: aw = Damptryk over medium Damptryk over dest. vand For rent vand = 1 Sænkning af vandaktivitet = konservering Tørring Saltning Syltning

Osmotisk tryk http://water.me.vccs.edu/courses/env108/Lesson5_print.htm

Hypotonisk miljø = for få ioner Hypertonisk miljø = for mange ioner http://www.fontys.nl/lerarenopleiding/tilburg/biologie/cd%20amsterdam/cdw/almanak/5prcurs/celbiol/osmplasmth.htm Plasmolyse Tonos (græsk) =spænding

Vandaktivitet= aw Osmotisk tryk: Isotonisk (0,85% NaCl) Hypotonisk opløsning: Lavere indhold af opløste stoffer Der trænger vand ind i cellen - cellen sprænges. Hypertonisk opløsning : Højere koncentration af opløste stoffer end i cellen. Cellen forsøger at udligne, sender vand ud af cellen – den skrumper = plasmolyse

Vandaktivitet Halofile: Kræver salt Ekstremt halofile: Kræver meget salt (15-20%) Halotolerante: Tåler salt Osmofile: Foretrækker høj konc. Af sukker Xerofile: Vokser bedst under meget tørre forhold

Vandaktivitet Høj vandaktivitet Lav vandaktivitet

Vandaktivitet aw Produkt Mikroorganisme Fersk kød, fisk, æg Frisk frugt, grønt Bacon Tomatketchup 1,0 – 0,90 Clostridium botulinum Salmonella Escherichia coli Marinerede sild (saltede) 0,90 – 0,95 Gærarter Syltetøj Spegepølse Rugbrød 0.95-0,80 Staphylococcus aureus skimmelsvampe Marcipan Honning 0,75- 0,70 Salttolerante bakterier = halofile Tørrede frugter 0,65 – 0,60 Osmofile og Xerofile bakterier

Opgave Celle B er i en isotonisk opløsning. I hvilke slags opløsninger befinder cellerne A og C sig?

Tryk Mikroorganismer er meget lidt trykafhængige Meget høj tryk (mange tusinde) kan have effekt , forsøges udført i forb. Med konserveringsmetode (fordel)?

Bestråling UV Røntgen Beskadigelse af DNA-molekylet