Зростання бактерій-це збільшення кількості, маси і розмірів всіх мікробної клітини, що починається відразу після її ділення. Зростання нерозривно пов'язаний з розмноженням.
Розмноження у бактерій-процесссамовоспроізведенія мікробної клітини. Він починається сразделенія ДНК нуклеоида на дві дочірні нитки, кожна з яких потім добудовується комплементарної ниткою, при цьому одночасно відбувається утворення двох дочірніх клітин (напівконсервативний спосіб). Бактерії розмножуються поперечним діленням зрізання збільшенням кількості клітин в популяції, процес повторюється через однакові проміжки часу (від декількох хвилин до декількох діб), будучи індивідуальною генетичною характеристикою мікробного виду. При розподілі можуть утворюватися або дві однакові клітки, або дві асиметричні (поліморфні).
Бактерії відрізняються високим темпом розмноження на різних поживних середовищах, який характеризується часом генерації. Це час між двома поділами клітини, що проходить від моменту появи клітини до моменту розподілу (наприклад, час генерації кишкової палички - 20 хв, збудника туберкульозу - 14 год). Швидкість розмноження залежить від виду бактерій і умов культивування (хімічного складу живильного середовища, її агрегатного стану, рН, температури, аерації, газового складу, наявності поживних речовин і стимуляторів росту і т. Д.). При розмноженні бактерій на щільних поживних середовищах, вони утворюють колонії - потомство однієї клітини, візуально визначається на (або в) живильному середовищі. Ізольовані колонії є скупченнями бактерій одного виду, і, як правило, одного клону.
Зовнішній вигляд колоній у деяких бактерій може бути вельми своєрідним, будучи типовим для деяких мікроорганізмів. Так, наприклад, колонії збудника сибірської виразки порівнюють з «гривою лева» або «головою медузи», колонії збудника чуми схожі на «мереживний хустку» і т.д.
Для характеристики колоній, що ростуть на поживних середовищах, застосовується ряд стандартних параметрів - макроскопічна характеристика.
За формою колонії бувають правильні - округлі, або неправильні - амебовідние і різоідние, що нагадують переплітаються коріння дерев. Залежно від розмірів виділяють колонії точкові (діаметр менше 1 мм), дрібні (діаметр I - 2 мм), середні (діаметр 2 - 4 мм) і великі (діаметр 4 - 6 мм і більше).
Колір визначається видом пігменту (білий, жовтий, червоний та ін. - рис 25 - додаток). Пігментовані колонії, наприклад, зустрічаються у стафілококу (білий, лимонно-жовтий або золотистий), у сарцин колір пігменту жовтий, у бактерій роду Serratia червоний, у дріжджоподібних грибів Candida albicans білий. Багато патогенні бактерії пігменту не утворюють - їх колонії прозорі або опалесцентні.
За консистенцією колонії бактерій частіше бувають м'які, слизові або щільні, крошковідние. За характерукраев розрізняють рівні краї у вигляді чітко вираженої лінії і нерівні - фестончатие і хвилясті. Поверхня колоній буває матова або блискуча з глянцем, суха або волога, гладка або шорстка. Гладкі колонії позначають буквою S (smooth - гладкі), шорсткі буквою R (rough - шорсткий).
При вирощуванні бактерій на рідкому поживному середовищі спостерігається послідовна зміна окремих фаз в розмноженні бактеріальної популяції (рис. 9):
1. Початкова фаза (лаг-фаза). Розмноження клітин не відбувається; мікроби адаптуються до живильному середовищі, збільшуються в розмірах, накопичують ферменти, починається реплікація ДНК. В кінці фази починається повільне розмноження мікробів.
2. Експоненціальна фаза (лог-фаза) характеризується максимальною швидкістю розмноження, при цьому число бактерій збільшується в геометричній прогресії.
3. Стаціонарна фаза, при якій спостерігається рівновага між кількістю новоутворених клітин і кількістю загиблих.
4. Фаза відмирання. У цю фазу відбувається загибель клітин.
Величину біомаси визначають по її сухої маси, а також змістом бактеріального азоту, білка, ДНК, фосфору.
Мал. 9. Крива зростання бактеріальної культури. По осі абсцис - кількість бактерій, по осі ординат - час
Загальна кількість бактеріальних клітин досліджують в рахункових камерах, забарвлених мазках або по вимірюванню светорассеяния.
У рахункових камерах (наприклад, Горяєва) підраховують не менше 600 клітин в 10 больших квадратах, потім обчислюють середню кількість клітин в одному великому квадраті і розраховують концентрацію клітин в суспензії за формулою:
де X - число клітин в 1 мл суспензії, # 945; - число клітин в одному великому квадраті, b - розведення.
При підрахунку бактерій в забарвлених мазках мікропіпеткою наносять 0,01 мл бактеріальної суспензії, площею близько 1 см 2. мазок фіксують, фарбують, проводять мікроскопію. Загальна кількість бактерій в 0,01 мл дорівнює числу клітин в полі зору мікроскопа, поділеній на площу зору в квадратних см, обчислену методом мікрометрів.
Вимірювання светорассеяния засноване на принципі пропорційності кількості світла, що розсіюється бактеріальними клітинами, до їх концентрацією. На практиці використовують простий метод порівняння помутніння досліджуваної бактеріальної суспензії з відомими по концентрації стандартами каламутності, а також об'єктивні нефелометрические методи з використанням Фотоелектроколориметр.
Підрахунок живих бактерій здійснюється шляхом кількісного посіву бактерій на поживні середовища з подальшим підрахунком кількості колоній. Для цього посівний матеріал рівномірно розподіляють по поверхні добре висушеного поживного агару. Можна також посівний матеріал спочатку змішати з розплавленим агаром, а потім розлити (або в порожні чашки, або на поверхню застиглого поживного агару в чашці Петрі).
Мікроорганізми за умовами температурного культивування підрозділяються на 3 групи:
· Псіхрофілов (зростання в межах від - 6 0 до +35 0 С, оптимум 10-20 0 С);
· Мезофіли, що живуть в діапазоні температур від 3 0 до 45-50 0 С (оптимум 30-37 0 С);
· Термофіли (діапазон температур від 28-35 0 до 70-80 0 С, оптимум 50-60 0 С).