Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

MİKROBİYAL BÜYÜME VE BÜYÜMENİN KONTROLÜ. Mikrobiyal büyüme denilince sayısal artıştan bahsedilir. Eğer besiyerideki besin ve ortam şartları bakterinin.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "MİKROBİYAL BÜYÜME VE BÜYÜMENİN KONTROLÜ. Mikrobiyal büyüme denilince sayısal artıştan bahsedilir. Eğer besiyerideki besin ve ortam şartları bakterinin."— Sunum transkripti:

1 MİKROBİYAL BÜYÜME VE BÜYÜMENİN KONTROLÜ

2 Mikrobiyal büyüme denilince sayısal artıştan bahsedilir. Eğer besiyerideki besin ve ortam şartları bakterinin büyümesi için elverişli ise ilk önce bakterilerin hacimsel büyümesi olur. Daha sonra, hacim bakımından büyüyen bakteri hücre bölünmesi ile çoğalarak sayısal artış olur.

3 HÜCRELERİN BESİNSEL GEREKSİNİMLERİ Her organizma, enerji üretebilmesi ve hücresel biyosentez yapabilmesi için gerekli olan tüm maddeleri çevresinde bulabilmelidir. Bakteriyel büyüme için kullanılan kimyasal maddeler ve elementler besinler (nutrients) olarak ifade edilir. Laboratuvarlarda bakterilerin büyümesi için gerekli besinleri çözelti halinde içeren kültür ortamları kullanılır.

4 Önemli Elementler, Kaynakları ve Bakteri Hücresindeki İşlevleri Element% kuru ağırlıkKaynakİşlevi Karbon 50Organik bileşikler ya da CO 2 Hücresel materyalin esas öğesi Oksijen 20H 2 O, organik bileşikler, CO 2, ve O 2 Hücre materyal ve suyunun öğesi; O 2 aerobik solunumdaki elektron akseptörü Azot 14NH 3, NO 3, organik bileşikler, N 2 Amino asit, nükleik asit, nükleotid ve koenzimlerin öğesi Hidrojen 8H 2 O, organik bileşikler, H 2 Organik bileşikler ve hücre suyunun esas öğesi Fosfor 3Organik fosfatlar (PO 4 ) Nükleik asit, nükleotid, fosfolipid, LPS, teikoik asitlerin öğesi Kükürt 1 SO 4, H 2 S, S o, organik sülfür bileşikleri Sistein, methionin, glutathion, birkaç koenzimin öğesi Potasyum 1Potasyum tuzları Hücresel inorganik katyon ve bazı enzimler için kofaktör Magnezyum 0.5Magnezyum tuzları İnorganik hücresel katyon ve bazı enzimatik reaksiyonlar için kofaktör Kalsiyum 0.5Kalsiyum tuzları İnorganik hücresel katyon, bazı enzimler için kofaktör ve endosporların bir bileşeni Demir 0.2Demir tuzları Sitokromlar ve bazı nonheme demir proteinlerinin bileşeni ve bazı enzimatik reaksiyonlar için kofaktör

5 İZ ELEMENTLER  Belirlenmesi zor olan bazı hücreler için çok az miktarlarda gereken metal iyonlarıdır ve besiyerine ilave edilmesine gerek duyulmaz.  Enzimatik reaksiyonlarda kofaktör olarak iş görürler.  Mn, Co, Zn, Cu ve Mo  Bir organizma için iz element olan bir metal iyonu bir başka organizma için önemli bir element olabilir.

6 KARBON VE ENERJİ KAYNAKLARI Tüm canlı organizmalar  Enerji kaynağı  Karbon kaynağı  Diğer besinlere gereksinim duyar.

7 Prokaryotlarda önemli beslenme şekilleri Beslenme şekli Enerji kaynağı Karbon kaynağı Örnekler FotoototroflarIşıkCO 2 Siyanobakteriler, bazı Mor ve yeşil bakteriler Fotoheterotro f-lar IşıkOrganik bileşikler Bazı Mor ve Yeşil Bakteriler Kemoototrofl ar ya da Litotroflar H 2, NH 3, NO 2, H 2 S gibi İnorganik bileşikler CO 2 Birkaç Bakteri ve pek çok Arke Kemoheterotr oflar ya da Heterotrofl ar Organik bileşikler Çoğu Bakteriler ve bazı Arke ler

8 Büyüme faktörleri  Pürin ve pirimidinler  Aminoasitler  Vitaminler

9 Bazı Bakterilerin Beslenmesinde Gerekli Olan Yaygın Vitaminler VİTAMİNKOENZİM ŞEKLİİŞLEVİ p-aminobenzoik asit(PABA)-Folik asit biyosentez prekürsör. Folik asitTetrahidrofolatBir karbonlu birimlerin transferi ve timin, pürin bazları, serin, metionin ve pantotenatın sentezi için gerekli. Biotin Karbondioksit fiksasyonu gereken biyosentetik reaksiyonlar Lipoik asitLipoamidKetoasitlerin oksidasyonunda açil gruplarının transferi Metkaptoetansülfonik asitKoenzim MMetanojenler tarafından metan üretimi Nikotinik asitNAD (Nikotinamid adenin dinükleotid) ve NADP Dehidrogenasyon reaksiyonlarında elektron taşıyıcısı. Pantotenik asitKoenzim A ve açil taşıyıcı protein (ACP)Metabolizmadaki keto asit ve açil grup taşıyıcılarının oksidasyonu Pridoksin (B 6 )Pridoksal fosfatTransaminasyon, deaminasyon, dekarboksilasyon ve aminoasitlerin rasemasyonu Riboflavin (B 2 )FMN (Flavinmononükleotid) ve FAD (Flavindinükleotid) Oksidoredüksiyon reaksiyonları Tiamin (B 1 )Tiamin profosfat (TPP)Ketoasitlerin dekarboksilasyonu ve transaminaz reaksiyonları Vitamin B 12 Adenin nükleosit ile birleşmiş kobaleminMetil gruplarının transferi Vitamin KQuinonlar ve naftoquinonlaeElektron transport işlemleri

10 Kültür ortamları  Farkı amaçlar ve kullanımlar için geliştirilmiş çok sayıda kültür ortamları vardır.  İzolasyon  Saf kültür muhafazası  İdentifikasyon  Katı, yarı katı ve sıvı ortamlar  Agar (katılaştırıcı ajan, inert, 100 ° C’de erir, 40 ° C’de katılaşmaya başlar.

11 Kültür ortam çeşitleri  Sentetik (tanımlanmış)  Kompleks (tanımlanmamış)  Seçici ortam  Ayırt edici ortam  Zenginleştirme ortamı

12 Bacillus megatarum’ un büyümesi için minimal ortam. Heterotrofik bir bakterinin büyümesi için kimyasal olarak tanımlanmış bir ortam örneği BileşenMiktarBileşenin Fonksiyonu Sukroz10.0 gC ve energi kaynağı K 2 HPO g pH tamponu; P ve K kaynağı KH 2 PO g pH tamponu; P ve K kaynağı (NH 4 )2HPO g pH tamponu; N ve P kaynağı MgSO 4 7H 2 O0.20 gS ve Mg ++ kaynağı FeSO 4 7H 2 O0.01 gFe ++ kaynağı MnSO 4 7H 2 O0.007 gMn ++ kaynağı Su985 ml pH 7.0 BileşenMiktarBileşenin fonksiyonu NH 4 Cl0.52 gN kaynağı KH 2 PO gP ve K kaynağı MgSO 4 7H 2 O0.25 gS ve Mg ++ kaynağı CaCl 2 2H 2 O0.07 gCa ++ kaynağı Elemental Sulfur1.56 gEnerji kaynağı CO 2 5%*C kaynağı Su1000 ml pH 3.0 Litoototrofik bir bakteri olan Thiobacillus thiooxidans’ ın büyümesi çin tanımlanmış bir ortam (aynı zamnda bir zenginleştirme ortamı)

13 Müşkülpesent bakterilerin büyümesi için kompleks ortam BileşenMiktarBileşenin Fonksiyonu Beef extract1.5 g Vitamin ve diğer büyüme faktörlerinin kaynağı Yeast extract3.0 g Vitamin ve diğer büyüme faktörlerinin kaynağı Pepton6.0 g Amino asit, N, S, ve P kaynağı Glukoz1.0 gC ve enerji kaynağı Agar15.0 gİnert katılaştırıcı madde Su1000 ml pH 6.6 BileşenMiktarBileşen Fonksiyonu Kasamino asit7.5 g Amino asit, N, S, ve P kaynağı Yeast extract10.0 g Büyüme faktörlerinin kaynağı Trisodium citrate 3.0 gC ve enerji kaynağı KCl2.0 gK + kaynağı MgSO 4 7 H 2 O20.0 gS ve Mg ++ kaynağı FeCl gFe ++ kaynağı NaCl250 g Halofilik ve nonhalofilikler için inhibitör Na + kaynağı Su 1000 ml pH 7.4 Ekstrem halofillerin büyümesi için seçici zenginleştirme ortamı

14 Fiziksel ve çevresel gereksinimler  Oksijen  pH  Sıcaklık  Su aktivitesi

15 Mikroorganizmaların Oksijen İsteklerini Tanımlamada Kullanılan Terimler Çizelge 6. Mikroorganizmaların oksijen isteklerini tanımlamada kullanılan terimler Çevre GrupAerobikAnaerobikO2 etkisi Obligat AerobBüyürBüyümezGerekli (aerobik solunumda kullanılır) MikroaerofilÇok yüksek değilse büyür BüyümezGerekli fakat 0,2 atm nin altındaki seviyelerde Obligat AnaerobBüyümezBüyümeye toksik Fakültatif Anaerob (Fakültatif Aerob) Büyür Büyüme için gerekli değil, fakat var olduğunda kullanır Aerotolerant Anaerob Büyür Gerekli değil, kullanılmaz

16 Büyüme üzerine pH’ ın etkisi Organizma Minimum pH Optimum pH Maximum pH Thiobacillus thiooxidans Sulfolobus acidocaldarius Bacillus acidocaldarius Zymomonas lindneri Lactobacillus acidophilus Staphylococcus aureus Escherichia coli Clostridium sporogenes Erwinia caratovora Pseudomonas aeruginosa Thiobacillus novellus Streptococcus pneumoniae Nitrobacter sp

17 Büyüme üzerine sıcaklığın etkisi GroupMinimumOptimumMaximumComments PsychrophileBelow Below 20Grow best at relatively low T Psychrotroph015-30Above 25Able to grow at low T but prefer moderate T Mesophile Below 45 Most bacteria esp. those living in association with warm-blooded animals Thermophile Above 100 (boiling) Among all thermophiles is wide variation in optimum and maximum T

18 Bazı Bakteriler ve Arkenın Büyümesi İçin Minimum, Maksimum Ve Optimum Sıcaklık Değerleri Büyüme sıcaklıkları ( o C) BakteriMinimumOptimumMaksimum Listeria monocytogenes Vibrio marinus41530 Pseudomonas maltophilia43541 Thiobacillus novellus Staphylococcus aureus Escherichia coli Clostridium kluyveri Streptococcus pyogenes Streptococcus pneumoniae Bacillus flavothermus Thermus aquaticus Methanococcus jannaschii Sulfolobus acidocaldarius Pyrobacterium brockii

19 Bazı prokaryotların optimum büyüme sıcaklıkları Genus and species Optimal büyüme sıcaklığı ( o C) Vibrio cholerae18-37 Photobacterium phosphoreum20 Rhizobium leguminosarum20 Streptomyces griseus25 Rhodobacter sphaeroides25-30 Pseudomonas fluorescens25-30 Erwinia amylovora27-30 Staphylococcus aureus30-37 Escherichia coli37 Mycobacterium tuberculosis37 Pseudomonas aeruginosa37 Streptococcus pyogenes37 Treponema pallidum37 Thermoplasma acidophilum59 Thermus aquaticus70 Bacillus caldolyticus72 Pyrococcus furiosus100 Büyüme sıcaklığı( o C) GenusMin.Opt.Mak.Opt. pH Sulfolobus Desulfurococcus Methanothermus Pyrodictium Methanopyrus Hipertermofilik arke

20 Su Aktivitesi Organizma Büyüme için minimum Aw Caulobacter1.00 Spirillum1.00 Pseudomonas0.91 Salmonella/E. coli 0.91 Lactobacillus0.90 Bacillus0.90 Staphylococcus0.85 Halococcus0.75 Bazı prokaryotların büyümesini sınırlayıcı su aktiviteleri (Aw)

21 Bakteriyal Populasyonlarda Büyüme  Büyüme nedir? Hücre kütlesi ve ribozom sayısında artış, bakteriyal kromozomun duplikasyonu, yeni hücre çeperi ve membranının sentezi, iki kromozomun ayrılması, bölme oluşumu ve hücre bölünmesi; İkiye bölünme (binary fission) Hücre sayısındaki artış  Yeni hücre oluşumu

22 İkiye bölünerek bakteriyal büyüme

23 Hücre Kütlesini Ölçüm Yöntemleri  Doğrudan fiziksel ölçüm Kuru ağırlık Yaş ağırlık Hücrelerin hacmi (santrifüj sonrası)  Doğrudan kimyasal ölçüm; toplam N, toplam protein ve toplam DNA içeriği gibi  Kimyasal aktivitenin dolaylı ölçümü; O 2 ya da CO 2 nin tüketim ve üretimi  Bulanıklılık ölçümleri

24 Hücre Sayısını Ölçüm Yöntemleri  Doğrudan mikroskobik sayım Özel lamlar kullanılır. (>10 7 hücre/ml) Termofilik bakterilerin belirlenmesi ve sayımı  Elektronik sayım odacıkları Kan hücreleri gibi ökaryotik hücrelerin sayımında kullanılır.  Dolaylı canlı sayım (kültürel sayım, plakta sayım). Colony forming unit (cfu)

25 Dolaylı canlı sayımın avantaj ve dezavantajları  Hassas oluşu bir üstünlüktür.  Dezavantajları 1. sadece canlı hücreler gelişir 2. grup ya da zincir halindeki hücreler tek bir koloni olarak sayılır 3. kültür şartlarına uygun organizmalar gelişir

26 Bakteriyal büyümenin ölçüldüğü bazı yöntemler MethodApplicationComments Direct microscopic count Enumeration of bacteria in milk or cellular vaccines Cannot distinguish living from nonliving cells Viable cell count (colony counts) Enumeration of bacteria in milk, foods, soil, water, laboratory cultures, etc. Very sensitive if plating conditions are optimal Turbidity measurement Estimations of large numbers of bacteria in clear liquid media and broths Fast and nondestructive, but cannot detect cell densities less than 10 7 cells per ml Measurement of total N or protein Measurement of total cell yield from very dense cultures only practical application is in the research laboratory Measurement of Biochemical activity e.g. O2 uptake CO2 production, ATP production, etc. Microbiological assays Requires a fixed standard to relate chemical activity to cell mass and/or cell numbers Measurement of dry weight or wet weight of cells or volume of cells after centrifugation Measurement of total cell yield in cultures probably more sensitive than total N or total protein measurements

27 Nutrient agar petrisinde büyüyen bakteriyal koloniler. Hans Knoll Institute. Jena, Germany.

28 Bakteriyal büyüme eğrisi

29 Bakteriyal büyümede safhalar  Lag fazı  Eksponensiyal faz  Stasyoner faz  Ölüm fazı

30 Büyüme hızı ve generasyon süresi  Standart besinsel koşullarda (besiyeri, sıcaklık, pH gibi), eksponansiyel büyüme fazında bakterilerin büyüme hızı bakterinin generasyon süresi olarak tanımlanır.  12dak – 24 saat ya da daha fazla  E. coli dak.  Koliformlar saat

31 Optimum koşullarda büyütülen bazı yaygın bakterilerin generasyon süreleri BacteriumMediumGeneration Time (minutes) Escherichia coliGlucose-salts17 Bacillus megateriumSucrose-salts25 Streptococcus lactisMilk26 Streptococcus lactisLactose broth48 Staphylococcus aureusHeart infusion broth27-30 Lactobacillus acidophilusMilk66-87 Rhizobium japonicumMannitol-salts-yeast extract Mycobacterium tuberculosisSynthetic Treponema pallidumRabbit testes1980

32


"MİKROBİYAL BÜYÜME VE BÜYÜMENİN KONTROLÜ. Mikrobiyal büyüme denilince sayısal artıştan bahsedilir. Eğer besiyerideki besin ve ortam şartları bakterinin." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları