Principi generali della crescita microbica
Camera di Bürker, Thoma
Brock – Biologia dei Microrganismi Madigan, Martinko, Stahl, Clark – Casa Editrice PEARSON
Camera di Bürker, Thoma
Brock – Biologia dei Microrganismi Madigan, Martinko, Stahl, Clark – Casa Editrice PEARSON
- conta totale (a meno che non si applichi particolare colorazione)
- non applicabile a tutti i tipi cellulari
- non molto rapida, a meno che non si usino sistemi automatizzati
Metodi diretti per la determinazione della crescita microbica:
1. Conta diretta al microscopio
2. Conta al coulter counter
Metodi diretti per la determinazione della crescita microbica:
1. Conta diretta al microscopio
2. Conta al coulter counter
3. Conta vitale (o conta su piastra) - UFC
3. Conta vitale (o conta su piastra) - UFC
Brock – Biologia dei Microrganismi Madigan, Martinko, Stahl, Clark – Casa Editrice PEARSON
- Risultato dipende da terreno, condizioni di crescita, tempo di incubazione
- difficile con microrganismi che non si conoscono affatto
- difficile con microrganismi filamentosi
Dipendente dal tipo cellulare e dalla fase di crescita
Non utilizzabile con funghi filamentosi
Metodo estremamente rapido e forse il più diffuso
1. Turbidimetria
Metodi indiretti per la determinazione della crescita microbica:
1. Turbidimetria
2. Peso secco - tecnica maggiormente utilizzata in microbiologia industriale
- permette confronti attendibili
- metodo per misurare la crescita anche dei funghi filamentosi
Metodi indiretti per la determinazione della crescita microbica:
1. Turbidimetria
2. Peso secco
3. Produzione di un metabolita/ scomparsa di un substrato
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50
ore
glu
co
sio
(g
/l)
0
2
4
6
8
10
12
eta
no
lo (
g/l
)
- Misurazioni molto importanti per valutazioni di produzione
- Stima solo qualitativa, che mostra più attività biologica che non necessariamente crescita
Descrizione matematica della crescita microbica:
Tempo di generazione:tempo necessario ad una popolazione microbica (o ad unasingola cellula) per duplicarsi
Da cosa dipende?
Che rappresentazione grafica ne consegue?
Calcolo della velocità di crescita (ovvero n generazioni nel t):
N = N02n descrive aumento esponenziale delle cellule
LogN = LogN0 + nLog2
n = (LogN - LogN0)/Log2 = (LogN – LogN0)/0,301
= 3,3 (LogN - LogN0)
v = n/t
tg = t/n ovvero v = 1/tg
Esempio: tempo di generazione
N0=6000 cellule
N= 38 000 000 cellule
n= 7,5798-3,7782/0,301=12,6 generazioni
Supponendo che il tempo intercorso fra N0 e N sia di
300 min,
il tempo di generazione (g)= t/n= 300/12,6=23,8 min
Crescita bilanciata:
Si realizza quando l’incremento di biomassa è accompagnato da
incremento comparabile di tutte le altre grandezze, componenti
del sistema (proteine, DNA, RNA, acqua intracellulare) le
colture che sostengono una crescita bilanciata mantengono una
composizione chimica costante
In realtà, solo in queste condizioni la v di incremento di uno
qualsiasi di componenti di una popolazione è uguale ed è quindi
sufficiente per determinare la velocità di crescita
Durante la crescita esponenziale bilanciata si registra la massima
velocità di crescita (anche detta velocità di crescita specifica) di
quel microrganismo in quella condizione colturale
Velocità di crescita durante le fasi di una curva di crescita:
· nella fase lag la velocità è circa 0· nella fase log aumenta rapidamente raggiungendo il valore massimo· nella fase stazionaria torna nuovamente a 0 essendo in equilibrio con la velocità di mortalità· nella fase di declino la velocità di mortalità è maggiore di quella di crescita
N= n cell vive/mL
Crescita diauxica:
Es: Saccharomyces cerevisiae in crescita aerobica in terreno contenente glucosio ad elevata concentrazione come principale fonti di Carbonio
Crescita bilanciata: può essere paragonata ad una reazione
chimica autocatalitica di I ordine
v = k (componente scelto)k: costante di crescita, con dimensioni t-1
d (componente scelto)/dt = k (componente scelto)
in crescita bilanciata è vero che
integro e risolvo
ln(comp)2 – ln(comp)1 = k (t2-t1)
k= ln(comp)2 – ln(comp)1 /(t2-t1)
quindi