Porovnání růstu bakterií pomocí různých metod

Jolana Jiráková

Bakalářská práce

Comparison of bacterial growth using different methods

Anotace:

V této bakalářské práci jsou zmíněny celkem tři druhy metod na měření růstu bakterií. Jedná se o kultivační metodu, turbidimetrii a průtokovou cytometrii. Kultivační metoda je nejstarší metodou a může být realizována v tekutém nebo ztuženém médiu. Bakterie tvoří na médiu kolonie, jejichž vzhled, případně zápach bývá součástí identifikace.Cytometrie je nejmodernějším způsobem měřením nárůstu buněčné hmoty. Velkou výhodou je schopnost rozpoznat živé buňky od těch odumřelých. Toto je uskutečněno díky přítomnosti fluorescenčních barviv. Z výše zmíněných metod má tuto schopnost pouze průtoková cytometrie. Další schopnost této metody je měření velikosti jednotlivých buněk. Jedná se o automatickou metodu, při které je možné měřit velké množství vzorku v krátkém časovém úseku. Nevýhodou je cenová náročnost a nutnost přítomnosti školeného odborníka.Poslední metoda je turbidimetrie. Jedná se o metodu založenou na principu měření turbidity (zákalu). Velikost zákalu odpovídá hustotě buněčné hmoty v médiu. Může probíhat v mikrotitrační destičce a být měřena za pomocí automatického tubidimetru nebo za použití kultivačních zkumavek, kde je zákal měřen pomocí jakéhokoliv fotometru. Jedná se o poměrně jednoduchou metodu, avšak dá se použít pouze tehdy, kdy není kladen velký důraz na přesnost analýzy.Během praktické části jsme se zabývali turbidimetrií. Byl porovnáván růst bakterií, konkrétně Escherichia coli a Streptococcus ve zkumavkách s růstem v mikrotitrační destičce. Mikrotitrační destička byla měřena po dobu 24 hodin v automatickém turbidimetru Tecan (Infinite 200), zkumavky byly měřeny pomocí přístroje Densi la meter. Byla použita celkem 3 média, fyziologický roztok, ředící řada a Wilkins-Chalgren bujon. Ve fyziologickém roztoku k růstu nedošlo vůbec, to bylo způsobeno nedostatkem živin.Po získání dat byly sestavené růstové křivky a spočítány specifické růstové rychlosti. Výsledky růstu bakterií byly statisticky vyhodnoceny. Specifické růstové rychlosti v médiu ředící řada byly velice podobné, avšak v médiu Wilkins-Chalgren bujon nikoliv. Hypotézu se tedy nepodařilo potvrdit. Automatické měření je mnohem citlivější k vnějším podmínkám. Zkumavková metoda je časově a také co se týče materiálu náročnější, avšak velmi spolehlivá. Pro přesnější vyhodnocení by bylo nutné měření uskutečnit vícekrát a ideálně i s různými bakteriemi.

Abstract:

Three bacterial growth methods are mentioned in this thesis: cultivation method, turbidimetry and flow cytometry.Cultivation method is the oldest and can be realized in liquid or on solid media. Bacteria form colonies on the medium. We can identify their phyla based on the look or smell of the colony. Cytometry is the most recent method of measuring the cell mass growth. One big advantage of this method is distinguishing of living cells from dead cells. That is enabled by the presence of fluorescent dyes. Only the flow cytometry of the above mentioned methods has this ability. Another ability of this method is the ability of measuring the size of particular cells. It is an automatic method which can measure large amount of a sample in a short period of time. The disadvantage is the price and a presence of a trained specicalist is essentialThe third method is turbidimetry. This method is based on the principle of measuring turbidity. The degree of turbidity corresponds with density of the cell mass in the medium. It can take place in a microtitration plate and can be measured by an automatic turbidimeter or by using cultivation test tubes where the turbidity is measured by any kind of photometer. It is quite a simple method, but it can be used only when the emphasis on accuracy is not the main aim.In the practical part of this thesis the turbidimetry was studied. The growth of Escherichia coli and Streptoccocus in test tubes was compared to the growth in a microtitration plate. The microtitration plate was measured for 24 hours in an automatic turbidimeter: Tecan (Infinite 200), the test tubes were measured by Densi la meter. Three different media were used during this study: physiological solution, serial dilution and Wilkins-Chalgren broth. In the physiological solution no growth was observed, that was due to lack of nutrients.After collection of the data growth line graphs were made and the specific growth speeds were calculated. The results for E.coli were statistically evaluated. The specific growth speeds were very similar in serial dilution but not in Wilkins-Chalgren broth. The hypothesis was not confirmed. The automatic measuring is more sensitive to outer conditions. The test tube method requires more time and material but is very reliable.For more accurate evaluation it would be necessary to repeat the experiment more times and use different types of bacteria.

Klíčová slova

Růstová křivka bakterií, turbidimetrie, absorbance, cytometrie, Streptococcus, kultivační metody, Escherichia coli, optická densita

Keywords

optical density, turbidimetry, absorbance, flow cytometry, cultivation methods, Escherichia coli, Streptococcus, Grow curve of bacteria

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Šárka Musilová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělství, zahradnictví a rozvoj venkova / Výživa a potraviny