细菌生长曲线分析和其环境的应用程序

细菌繁殖发生通过二进制裂变，在其中一个细菌细胞分裂，并成为两个细胞 (图 1)。细胞分裂所需的时间称为平均的一代人的时间或加倍的时间，这是对双细胞数目所需的时间。

图 1。细胞分裂指数。每个细胞分裂结果的单元格数目增加一倍。在低细胞数量的增加不是很大;然而经过几代，细胞增加爆炸。N 次分裂之后，有 2ⁿ个单元格。

要理解和定义特定微生物的生长，他们放在瓶里，在那里的养分供应和环境条件控制。如果液体介质供应增长和有利于增长的环境参数所需的所有营养物质，可以作为时间函数的增长曲线，测量人数的增加。几个不同的生长阶段可以观察内生长曲线 (图 2)。这些包括滞后期、 指数或日志相、 固定相和死亡阶段，每一种都与特定的生理变化 (表 1)。

表 1。细菌生长的四个阶段。

图 2。典型的生长曲线，进行数量的细菌种群。比较形状的曲线基于集落形成单位 (CFUs) 与光密度，特别是在死亡阶段。区别在于，死细胞仍然产生浑浊，但不能形成可行的殖民地，在文化。

总体而言，至关重要的经常来确定给定的细菌分离的细菌的生长动力学为了解目前在液体培养基中细菌细胞的数量。有不同的方法来测量液体介质，包括使用比色分光光度计和连续稀释法电镀的浊度测量中的生长。浊度测量依靠更多的细胞呈现在液体介质中，更浑浊液体成为事实。连续稀释法电镀涉及测定可以形成可行的殖民地上固体培养，称为文化"菌落形成单位"测量液体介质中的单元格数目。但是请注意，这种电镀化验只可以用于细菌是，事实上，可培养。

之后连续稀释法电镀实验，得到以下数据。在这里指定的指数增长的开始作为时间 t = 0，细菌细胞的初始浓度是温 1000 CFU/毫升左右。在时间 t = 6 h，细胞浓度是 16,000 CFU/mL。

现在，X = 2ⁿ x X₀

地点: X₀ = 初始浓度的细胞 = 温 1000 CFU/毫升左右
X = 时间 t 后的细胞浓度 = 16,000 CFU/mL
n = 代数目
16,000 = 2ⁿ x 1,000
2ⁿ = 16
登录₁₀ 2ⁿ = 日志₁₀ 16
n x 0.301 = 1.204
n = 1.204 = 4
0.301

四代时间在 6 小时所以

意思是一代人时间 = 6/4 = 1.5 h。

图 4。包含固氮菌根瘤中。

知识的培养基中细菌的生长动力学和细菌数量从是重要的研究和商业的角度考虑。在研究中，它往往是关键是要知道中的细菌数量的样本，所以实验是可以复制的如果需要以确切的相同数字。例如，在试验期间菌剂添加到情节的土壤中，最低 10⁴ CFU 需要添加每克土壤得到预期的效果，如加强土壤有毒有机污染物的生物降解。另一个例子是商业化生产的根瘤菌接种、 一例哪里的根瘤菌 （进入与植物的根共生关系的细菌） 的已知的数字浸渍入泥炭的碳排放介质 (图 4)。媒介是然后用来接种豆类种子，以提高生物固氮 （即，分子氮转化为可以利用生物养分的有机形式）。

生长动力学可用于评估是否适应特定株细菌代谢某些底物，如工业废物或油污染。例如，细菌转基因来清理漏油，可以种植存在复杂的碳氢化合物，以确保他们的成长，不会在石油的毒性作用被压抑了。同样，从细菌与混合物的工业废品产生的增长曲线的形状与边坡可以告知科学家细菌是否能代谢的特殊物质，和多少潜在的能量来源的细菌可以发现在废物的混合物。