Mikrobiyal üreme I- Bakteri hücre bölünmesi

... konulu sunumlar: "Mikrobiyal üreme I- Bakteri hücre bölünmesi"— Sunum transkripti:

1 Mikrobiyal üreme I- Bakteri hücre bölünmesi
II- Bakteri kolonilerinin üremeleri III- Mikrobiyal üremenin ölçümü IV- Mikrobiyal üremeyi etkileyen çevre koşulları: Sıcaklık, pH, Osmolarite, Oksijen

2 Mikroorganizmalar nasıl ürerler? Hücre bölünmesi binary fizyon
Mikrobiyal üreme hücre sayısındaki artışı kapsar Birçok mikroorganizmanın üremeleri ikiye ayrılarak (binary fizyon) gerçekleşir.

3 Hücre bölünmesi ve kromozom replikasyonu koordineli bir şekilde düzenlenir

4 Binary fizyon

5 Mikroorganizmaların Çoğalma Aşamaları
Mikroorganizmaların çoğalma aşamalarının bilinmesi, sanitasyonun sağlanmasında teknolojik işlemlerin öneminin anlaşılması açısından önem taşımaktadır. Uygun ortam koşullarında mikroorganizmalar hızla çoğalarak, gıdaların bozulmasına ya da sağlık açısından riskli hale gelmesine neden olmaktadırlar.

6 Mikroorganizmaların üremeleri
Mikroorganizma popülasyonunda meydana gelen her bölünmeyen jenerasyon, iki jenerasyon arasından geçen süreye de jenerasyon süresi adı verilir –E. coli: 20 dakika –S. aureus: 30 dakika –C. botulinum: 58 dakika –M. tuberculosis: 12 saat

7 Mikroorganizmalar uygun koşullarda geometrik bir çoğalma göstermektedirler.
Örneğin bir bakteri hücresi uygun koşullar altında her dakikada bir, ikiye bölünerek çoğalmaktadır. Buna göre 1 bakterinin ikiye bölünerek çoğalması sonunda 10 saatte 1 milyarın üzerinde bakteri meydana gelmektedir.

8 Jenerasyon süresinin hespalanması
Jenereasyon süresi:g g=t/n t: toplam inkübasyon süresi n: inkübasyon süresindeki generasyon sayısı N= N0.2n N:son hücre sayısı N0= Başlangıçtaki hücre sayısı Log N= log N0+ n.log N=3.3 (logN-logN0)

9 Bir bakteri kültüründen sıvı besiyerine mililitresinde 5
Bir bakteri kültüründen sıvı besiyerine mililitresinde hücre ekilmiş ve 2 saatlik inkübasyon sonrasında besiyerindeki bakteri sayısı mililitrede 108 olmuştur. Bu bakterinin jenerasyon süresini hesaplayınız.

10 Mikroorganizmaların üreme eğrisi
Lag evresi Log evresi Durgunluk evresi Ölüm evresi

11 Lag evresi Log evresi Mikroorganizmaların ortama uyum sağladıkları evredir. İlk bölünmenin başladığı zamana kadar geçen süredir. Sayıca pek artış olmaz. Metabolizma artar: Yeni enzim ve metabolitler sentezlenir. Bu sürenin uzunluğunun bağlı olduğu etmenler: –Mikroorganizma: Türü, yaşı –Çevresel koşullar: •Sıcaklık •pH •Oksijen •Su aktivitesi •Ozmotik basınç •Besi yeri bileşenlerinin türü ve miktarı İlk bölünmenin gerçekleşmesi ile başlayan evredir. Her mikroorganizma kendine özgü jenerasyon (üreme) süresi içinde sayısını zamana karşı üssel olarak ( ) arttırmaya başlar. Mikroorganizma popülasyonunda meydana gelen her bölünmeyen jenerasyon, iki jenerasyon arasından geçen süreye de jenerasyon süresi denir. Kimyasal ve fiziksel etmenlere en fazla duyarlı olunan dönemdir (bu dönemdeki mikroorganizmaları öldürmek daha kolaydır).

12 Log fazı

13 Duraklama evresi Ölüm evresi
Duraklama evresine girme sebepleri: –Ortamdaki besin maddelerinin azalır. –Bakterilerin oluşturduğu metabolik atıklar birikir. –Bakteri sayısı artmıştır: Bakteri başına düşen besin ve oksijen miktarı azalır. Çoğalan hücre sayısı ile ölen hücre sayısı birbirine eşit sayıdadır. Net canlı hücre sayısı sabit kalır. Ölen mikroorganizma hücreleri sayıca çoğalan mikroorganizma hücrelerini geçmiştir. Net canlı hücre sayısı azalmaya başlar. Daha sonra çoğalan mikroorganizma sayısı sıfıra düşer ve mikroorganizma ölümü giderek artar. Canlı hücre sayısı logaritmik olarak azalır.

14 Mikrobiyal populasyonlar karakteristik üreme modellerini eksponensiyal üreme fazında gösterirler; semilogaritmik bir grafikte zamana bağlı olarak hücre sayısında meydana gelen değişme gösterilir

15

16 Mikrobiyal üremenin ölçülmesi:
Doğrudan ölçüm (total ve canlı hücre sayısı) Üreme zamanla hücre sayısındaki değişimle ölçülür. Mikroskopla belirlenen hücre sayısı bir populasyondaki tüm hücre sayısını ölçer Oysa canlı hücre sayımı (plak sayımı) sadece canlı üreyen populasyonu ölçer. Dolaylı ölçüm (bulanıklığın ölçülmesi) Bulanıklık (turbidite) ölçümleri dolaylı ancak hızlı ve kullanışlı bir mikrobiyal üreme ölçüm metodudur. Ancak, doğrudan hücre sayımını bir turbidite değeriyle ilişkilendirmek için standart eğri oluşturulmalıdır.

17 Total hücre sayısı

18 Canlı hücre sayısı Yayma plak metodu inkübasyon inkübasyon Yüzeydeki
koloniler inkübasyon Örnek (0.1 ml) agar yüzeyine konulur Steril cam çubukla örnek agar yüzeyine yayılır, emdirilir Tipik yayma plak sonucu Döke Plak metodu Altyüzeydeki koloniler Yüzeydeki koloniler inkübasyon Örnek steril kaba pipetlenir Steril besiyeri üzerine eklenir ve örnekle birbirine karıştırılır Tipik dökme plak sonucu

19 Seri dilüsyon Su içinde % 0.85 NaCl seyreltme için kullanılabilir
koloni olan plaklarda koloni sayımı yapılır (CFU-Koloni oluşturma birimi), daha fazla koloniiçeren plaklar sayılmamalı (UC))

20 Colony forming unit (CFU/mL)
Orjinal örnekteki CFU/mL Plaktaki koloni sayısı x x = Çözeltinin dilüsyonu İnokulum hacmi 10-5 CFU/mL= x x = 81 x x10 = 8.1x 105 mL/kültür

21 Çizgi plak tekniği (sayım yöntemi değildir, sadece kontaminasyonu tespit ve tek koloni düşürme amaçlı kullanılır)

22 Turbidite ölçümü 09.05.2019 Mevcut ışık (I0) Dağılmayan ışığı ölçen
Işık I Mevcut ışık (I0) Kaydedici Dağılmayan ışığı ölçen fotocell Filtre ya da prizma(540 nm) Spektrofotometre- Optik yoğunluk (OD)= Log I0I/ Klett fotometre- Klett birimi = OD/0.002

23 absorbans

24 Sürekli Kültür: KEMOSTAT
Kemostatlar uzun süre eksponensiyal üreme fazında hücre populasyonlarını tutma araçlarıdır. Populasyon büyüklüğü kemostata giren üreme sınırlayıcı besin konsantrasyonuyla yönetilir. Kemostatta, ültürün seyreldiği oran üreme oranı (hızını) ve üreme miktarını yönetir.

25 Rezervuardan Taze besiyeri Steril hava ya da diğer gaz Gazlı boşluk
Akış hızı regülatörü Steril hava ya da diğer gaz Gazlı boşluk Kültür tankı Kültür Mikrobiyal hücrelerin olduğu sıvı