gibco細菌的群體生長繁殖
細菌的個體生長是群體生長的基礎,細菌繁殖速度極快,一般細菌約20min分裂一次,即為一代,按此速度計算,經10h后,一個細菌將繁殖成10億個菌,細菌群體將龐大至難以想象的程度。但由于營養物質之耗竭,毒性產物之積聚,事實上不可能始終保持這樣的速度無限制地增殖,經過一段時間以后,繁殖速度逐漸減慢,死亡菌數逐漸增多,活菌增長率隨之而趨于停滯以至衰退。
如將一定量的細菌接種于適宜培養基中進行培養,間隔不同時間取樣檢査細菌數目。可看到其生長過程具有一定的規律性。以生長時間為橫坐標,培養物中菌數的對數為縱坐標,可得出一條曲線,稱為生長曲線
從曲線上看,細菌群體的生長繁殖可分四期。
1.遲緩期此期中細菌體積增大,代謝活躍,但不分裂,菌數并不增多。細菡尚未開始繁殖,只是為繁殖作準備。一般認為這是細菌進人新環境后的適應階段,需要合成必需數量的酶、輔酶和某些中間代謝產物,以供繁殖所需。遲緩期長短不一,從數小時至數天不等,視菡種、菌齡與接種菌量和營養物的不同而異。
2.對數生長期(或指數期)在此期中細菌生長迅速,以恒定的速度進行分裂繁殖,菌數以幾何級數增長,在生長曲線圖上菌數的對數呈直線上升,增長極快,達到顛峰狀態。此期細菌的形態、染色性、生理活性等都比較典S,對外界環境因素的作用較為敏感,研究細菌的性狀最好選用此期的細菌(多數細菌約在培養18~24h左右);有些抗菌藥物在這一時期作用于細菌效果較好。
3.穩定期對數期以后,細菌繁殖速度漸趨下降,細菌死亡數則逐步上升,細菌繁殖數與死亡數幾乎相等,趨于平衡,活菌數不增不減,保持穩定。穩定期之出現是由于培養基中營養物質消耗,供不應求,毒性產物(有機酸、過氧化氫等)積聚,培養基pH改變以及其他種種因素的影響,使細菌不能繼續髙速繁殖,并導致部分細菌的死亡。在此期中,細菌可出現種種形態與生理的變異,開始積累貯存物質如糖原顆粒、異染顆粒等,革蘭氏陽性菌的染色性可變為革蘭氏陰性。細菌的一些代謝產物如外毒素、抗生素等,多在此期產生;芽孢亦多在此期形成。
4.衰亡期穩定期繼續發展,細菌繁殖越來越慢,死亡越來越多,活菌數急劇減少,死菌數超過活菌數,但總菌數(包括活菌與死菌)并不減少。有些細菌死后發生自溶,則總菌數也可下降。此期細菌形態顯著改變,出現畸形或衰退型(involutionform)等多形態,菌體變長、腫脹或扭曲,難以辨認,生理代謝活動也趨于停滯。
細菌的生長曲線,在研究工作和生產實際中都有指導意義。但必須指出,上述生長曲線僅在體外人工培養的條件下始能出現,并受培養基成分、pH、培養溫度等因素的影響。細菌在人體或動物體內生長繁殖,受機體內部環境和免疫因素的多方面影響與制約,情況甚為復雜,并不存在這樣典型的生長曲線。