CURBA DE CREȘTERE BACTERIANĂ: CARACTERISTICI PRINCIPALE - BIOLOGIE - 2025

Curba de creștere bacteriană este o reprezentare grafică a creșterii unei populații bacteriene în timp. Analiza creșterii culturilor bacteriene este crucială pentru a putea lucra cu aceste microorganisme.

Din acest motiv, microbiologii au dezvoltat instrumente care le permit să înțeleagă mai bine creșterea acesteia.

Între anii 1960 și 1980, determinarea ratelor de creștere a bacteriilor a fost un instrument important în diverse discipline, inclusiv genetica microbiană, biochimie, biologie moleculară și fiziologie microbiană.

În laborator, bacteriile sunt cultivate în general într-un bulion de nutrienți conținut într-un tub sau pe o placă de agar.

Aceste culturi sunt considerate sisteme închise, deoarece substanțele nutritive nu sunt reînnoite și produsele reziduale nu sunt eliminate.

În aceste condiții, populația de celule crește în mod previzibil și apoi scade.

Pe măsură ce populația dintr-un sistem închis crește, urmează un model de etape numit curbă de creștere.

Cele 4 etape ale creșterii bacteriene

Datele perioadei de creștere bacteriană produc de obicei o curbă cu o serie de faze bine definite: faza de adaptare (lag), faza de creștere exponențială (log), faza staționară și faza de deces.

1- Faza de adaptare

Faza de adaptare, cunoscută și sub denumirea de fază de întârziere, este o perioadă relativ plană în grafic, în care populația pare să nu crească sau să crească într-un ritm foarte lent.

Creșterea este întârziată în principal, deoarece celulele bacteriene inoculate necesită o perioadă de timp pentru a se adapta noului mediu.

În această perioadă, celulele se pregătesc să se înmulțească; Aceasta înseamnă că trebuie să sintetizeze moleculele necesare pentru a realiza acest proces.

În această perioadă de întârziere, sunt sintetizate enzime, ribozomi și acizi nucleici necesari creșterii; energia este, de asemenea, generată sub formă de ATP. Lungimea perioadei de întârziere variază oarecum de la o populație la alta.

2- Faza exponențială

La începutul fazei de creștere exponențială, toate activitățile celulelor bacteriene sunt direcționate către creșterea masei celulare.

În această perioadă, celulele produc compuși cum ar fi aminoacizii și nucleotidele, blocurile constructive respective ale proteinelor și acizilor nucleici.

În timpul fazei exponențiale sau logaritmice, celulele se divizează în ritm constant și numărul acestora crește cu același procent în fiecare interval.

Durata acestei perioade este variabilă, va continua atât timp cât celulele au nutrienți și mediul este favorabil.

Deoarece bacteriile sunt mai susceptibile la antibiotice și alte substanțe chimice în acest timp de înmulțire activă, faza exponențială este foarte importantă din punct de vedere medical.

3- faza staționară

În faza staționară populația intră într-un mod de supraviețuire în care celulele nu mai cresc sau cresc încet.

Curba se uniformizează deoarece rata morții celulare echilibrează rata înmulțirii celulare.

Scăderea ritmului de creștere este cauzată de epuizarea nutrienților și oxigenului, excreția acizilor organici și a altor contaminanți biochimici din mediul de creștere și o densitate mai mare a celulelor (concurență).

Durata de timp a celulelor rămâne în faza staționară variază în funcție de specie și de condițiile de mediu.

Unele populații de organisme rămân în faza staționară câteva ore, în timp ce altele rămân câteva zile.

4- Faza de deces

Pe măsură ce factorii limitanți se intensifică, celulele încep să moară în ritm constant, pierzând literalmente în propriile deșeuri. Curba acum coboară în jos pentru a intra în faza morții.

Viteza cu care are loc moartea depinde de duritatea relativă a speciei și de cât de toxice sunt condițiile, dar este în general mai lentă decât faza de creștere exponențială.

În laborator, refrigerarea este utilizată pentru a întârzia progresia fazei de deces, astfel încât culturile să rămână viabile cât mai mult timp.

Referințe

1. Hall, BG, Acar, H., Nandipati, A., & Barlow, M. (2013). Rata de creștere simplificată. Biologie moleculară și evoluție, 31 (1), 232–238.
2. Hogg, S. (2005). Microbiologie esențială.
3. Nester, EW, Anderson, DG, Roberts, EC, Pearsall, NN, & Nester, MT (2004). Microbiologie: o perspectivă umană (ediția a 4-a).
4. Talaro, KP, & Talaro, A. (2002). Fundații în Microbiologie (ediția a 4-a).
5. Zwietering, M., Jongenburger, I., Rombouts, F., & Van Riet, K. (1990). Modelarea curbei de creștere bacteriană. Aplicat și microbiologie de mediu, 56 (6), 1875-1881.