細菌の増殖曲線は、時間の経過とともに細菌集団の成長のグラフです。細菌培養がどのように成長するかを分析することは、これらの微生物を扱うことができるために重要です。
このため、微生物学者は、その成長をよりよく理解できるツールを開発しました。
1960年代から1980年代にかけて、細菌の増殖率の測定は、微生物遺伝学、生化学、分子生物学、微生物生理学などのさまざまな分野で重要なツールでした。
実験室では、細菌は通常、チューブまたは寒天プレートに含まれる栄養ブロスで増殖します。
これらの作物は、栄養素が更新されず、廃棄物が除去されないため、閉鎖系と見なされます。
これらの条件下では、細胞集団の数は予想通りに増加し、その後減少します。
閉鎖系の人口が増加するにつれて、成長曲線と呼ばれる段階のパターンに従います。
細菌増殖の4つの段階
細菌の増殖期データは、通常、一連の明確に定義された段階（順応段階（ラグ）、指数増殖期（ログ）、定常期、および死滅期）の曲線を生成します。
1-適応フェーズ
適応フェーズは、ラグフェーズとも呼ばれ、グラフ上で比較的フラットな期間です。この期間では、人口は増加していないように見えるか、非常に遅い速度で増加しています。
接種されたバクテリア細胞が新しい環境に順応するのに一定の時間を必要とするので、主に成長は遅れます。
この期間に、細胞は増殖する準備をします。つまり、このプロセスを実行するために必要な分子を合成する必要があります。
この遅延期間中に、成長に必要な酵素、リボソーム、および核酸が合成されます。エネルギーもATPの形で生成されます。ラグ期間の長さは、母集団によって多少異なります。
2-指数関数的フェーズ
指数増殖期の初めに、細菌細胞のすべての活動は、細胞量の増加に向けられます。
この期間中、細胞はタンパク質や核酸のそれぞれの構成要素であるアミノ酸やヌクレオチドなどの化合物を生成します。
指数関数または対数フェーズでは、細胞は一定の割合で分裂し、その数は各間隔で同じ割合で増加します。
この期間の長さは可変であり、細胞に栄養素があり、環境が良好である限り継続します。
細菌はこの活発な増殖の期間中、抗生物質や他の化学物質に対してより感受性が高いので、指数関数的フェーズは医学的観点から非常に重要です。
3-固定相
定常期では、集団は生存モードに入り、細胞は成長を停止するか、ゆっくりと成長します。
細胞死の割合が細胞増殖の割合と釣り合うため、曲線は均一になります。
成長率の低下は、栄養素と酸素の枯渇、成長培地中の有機酸とその他の生化学的汚染物質の排出、および細胞密度の高まり（競合）によって引き起こされます。
細胞が定常期に留まる時間の長さは、種や環境条件によって異なります。
生物の個体群には、数時間静止期に留まるものもあれば、数日間留まるものもあります。
4-死相
制限要因が強まるにつれて、細胞は一定の速度で死に始め、文字通り自分の老廃物で滅びます。曲線は今度は下向きに傾き、死の段階に入ります。
死が発生する速度は、種の相対的な耐性と条件の毒性に依存しますが、一般的には指数関数的成長期よりも遅くなります。
実験室では、死滅相の進行を遅らせるために冷蔵が使用され、その結果、培養は可能な限り存続します。
参考文献
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