7 Temmuz 2010 Çarşamba

Mikrobiyolojide genel tanımlar

Blogumda nadiren de olsa, bilimsel konular hakkında da bir şeyler yazmaya çalışıyorum. Genel kültür ve Mikrobiyoloji alanında sıklıkla karşılaştığım bazı kavram ve terimler var, bunları not düşmek istedim bugün.

Temel derslerden biri olan Mikrobiyoloji'nin ilk konularında görülen bir kaç bilgi haricinde, ikide birde karşınıza çıkan log fazı (log phase), lag fazı (lag phase) ibarelerinin ne olduğunu tam olarak bilen pek yoktur. in vivo, in vitro da böyle ibarelerdir mesela... Sanki herkes ne olduklarını çok iyi biliyormuş gibi "in vitro çalışmalarda görülmüştür ki" ile başlayan cümleler kurulur akademik çalışmalarda. Bünye iyice kıllandırılır. Bendeniz, sonunda bazı araştırmalar yapmaya ve bu bilgileri bir arada toplamaya karar verdim.


Zamana karşı bakterilerin üssel (logaritmik) gelişimi ve
-Bakteriyel Gelişim (Bacterial Growth)-

4 evre var:
A: (lag fazı/latent dönem)
Bir bakteri topluluğu, yüksek besin bulunduran bir ortama girdiğinde, mevcut hücrelerin yeni ortama adapte olmaları gerekir ilkin. Büyümenin ilk evresi bekleme aşamasıdır. Bu yavaş büyüme döneminde hücreler yüksek besili ortama adapte olup hızla büyümeye hazırlanırlar. Bu evrede, hızla çoğalma için gerekli olan proteinler üretilmektedir ve biyosentez hızı yüksektir.

B: (log fazı/üssel evre/logaritmik faz)
Logaritmik artış evresinde toplam bakteri sayısı hızla katlanmaya başlar ve ortamdaki besinlerden biri tükenip sınırlayıcı olana kadar devam eder.

C: (stationary phase/durağan evre/sabit büyüme evresi)
Besinler tükenmeye başlamıştır ve mikroorganizmalarca üretilen toksik maddelerin miktarı artmaktadır. Hücreler metabolik etkinliklerini azaltır ve hücresel proteinlerini harcamaya başlar.

D: (death phase/ölüm evresi)
Besin yetersizliği, aşırı yüklenme ve gelişim sırasında üretilmiş toksik etkili maddelerin etkisiyle hücreler ölmeye başlar.



BAZI TANIMLAR:

Halofilik bakteri/Halophilic: Tuz sever. Yüksek tuz (Sodyum klorür-NaCl) konsantrasyonunu seven. Gelişmesi için tuzlu ortama ihtiyaç duyan. Örneğin, deniz ürünleri kaynaklı gıda zehirlenmesine yol açabilen Vibrio parahaemolyticus, sindirim kanalında rahatsızlıklara neden olan tipik bir halofilik bakteridir.

Halotolerant: Yüksek tuz konsantrasyonuna dayanıklı. Fazla tuzlu ortamlarda dahi canlılığını koruyabilen.

Ozmofilik/Osmophile: Yüksek şeker konsantrasyonunu seven. Özellikle mayalar ozmofil canlılar olup, bakterilerin gelişimi için müsait olmayan düşük su aktivitesindeki şekerli ortamlarda raatlıkla gelişebilirler. Bakteriler 0.9 aw (su aktivitesi) altında gelişemezken, ozmofilik mayalar 0.6 aw değerlerinde dahi gelişim gösterebilirler.
Ör. Saccharomyces rouxii, şekerli gıdalarda (şekerli meyve suları ve meyve konsantreleri, şeker şurupları, bal ve reçellerde) bozulma oluşturan bir mayadır.


Psikrofilik/Psychrophile: Serin-soğuk sever. 15 derece santigrad (15°C) altındaki sıcaklıkları seven ve bu sıcaklıklarda gelişebilen. Pseudomonas gibi mikroorganizmalar, soğukta veya buzdolabı koşullarında muhafaza edilen gıdalarda bozulmalara neden olur. Isıya karşı hassas olup klasik pastörizasyon ve hatta termizasyon işlemi ile dahi ölürler. Ne var ki salgıladıkları proteinaz (proteinleri parçalayan) ve lipaz (lipidler yani yağları parçalayan) enzimleri ısıya karşı çok dayanıklı olup başta süt ve süt ürünleri olmak üzere önemli sorunlara sebep olabilmektedirler. Psikrofiller ile ilgili laboratuvar çalışmalarında inkübasyon sıcaklığı +7°C'dir.

Psikrotrof/Psychrotroph: Aslen mezofil karakterli olduğu halde, psikrofil sınırlarında da gelişebilen; soğuğa dayanıklı, psikrotolerant. Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Pseudomonas fluorescens gibi bakteriler.
Psikrotroflar ve psikrofilik bakteriler ısıya karşı dayanıksızdır ve HTST pastörizasyon normlarında (72°C, 15 saniye) ve dahi termizasyon (süte uygulanan ön ısıl işlem. 60-69°C, 15 s) sırasında ölürler. Ne var ki salgıladıkları extracellular (hücre dışı) proteinaz, lipaz ve fosfolipazlar ısıya son derece dayanıklıdır. Bazı enzimleri 140°C'de 1 dakikalık ısıl işlemle dahi inaktive edilemez ve UHT işleminden geçmiş ürünlerden izole edilebilir.

Mezofil: Ilık sıcaklıkları seven. Mayalar, Escherichia coli ve çoğu mikroorganizma mezofil karekterlidir. Mezofiller ile ilgili çalışmalarda inkübasyon sıcaklığı 25-40°C'dir.

Termofil/Thermophile: Yüksek sıcaklıkları (45°C üzeri) seven mikroorganizmalar. Bacillus stearothermophilus gibi termofiller ısıl işlem gören ürünlerde sorun yaratabilmektedirler. Termofilik organizmalar ile ilgili çalışmalarda inkübasyon sıcaklığı genel olarak 55-60°C'dir. Pastörize edilmiş ürünlerde vejetatif formda ve sporlarıyla hayatta kalabilirler.

Termostabil/Thermostable: Sıcaklık değişimlerine dirençli, termotolerant. Yersinia enterocolitica 0–44°C gibi geniş bir sıcaklık aralığında gelişebilir.


Mikroaerofilik bakteriler/Microaerophiles: Gelişim atmosferinde çok düşük miktarda Oksijene ihtiyaç duyan. Ortamda mutlaka %5 oranında Oksijen olmalı.
Campylobacter jejuni gibi.

Fakültatif Bakteriler/Facultative (Facultative anaerobic microorganism): Hem oksijenli hem de oksijensiz ortamda yaşamını sürdürebilen canlılar. Oksijen varlığında aerobik solunum yaparken oksijensiz ortamlarda da yaşamaya devam ederek fermentasyona neden olurlar.
Staphylococcus (Gram pozitif), Escherichia coli (Gram negatif), Corynebacterium ve Listeria (Gram pozitif) gibi.


1. Obligate aerobes (Zorunlu aeroblar)
2. Obligate anaerobes (Zorunlu anaeroblar)
3. Facultative anaerobic organisms
4. Microaerophiles
5. Aerotolerants



-GRAM BOYAMA-

Gram-pozitif bakteriler:
Gram boyama prosedürü sonrası koyu mavi-mor arası renk alan bakteriler. Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Bacillus, Lactobacillus, Corynebacterium, Clostridium, Listeria gibi...


Gram-negatif bakteriler:
Kristal violet boyasını (crystal violet stain) tutamadıklarından, boyama sonrası pembe veya kırmızı renk alırlar.
Escherichia coli (E. coli), Salmonella, Shigella, Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Moraxella gibi...



Bu farkın nedeni, Gram-pozitiflerin hücre duvarındaki yüksek peptidoglikan miktarıdır. Ayrıca negatiflerin hücre duvarındaki dış membran tabakası pozitiflerde yoktur. Bu nedenle bu boya maddesi ile muamele edildiklerinde iki grup üyeleri farklı renk alır. Biraz karışık gibi duruyorsa => (bkz).


Staphylococcus aureus (Gram pozitif koklar) ve Escherichia coli (Gram negatif basiller) karışımına, Gram boyası/kristal violet uygulamasının mikroskop görüntüsü.





In vivo: Genellikle, tam anlamıyla bir canlı organizmayı kullanarak yapılan deneylerdir. "Canlı içinde, canlı bünyesinde" demektir. Hayvan testleri ve klinik denemeler in vivo araştırmaların iki formudur.

In vitro: Canlı organizma üzerinde değil, kontrollü bir çevrede gerçekleştirilen deneyler. (Test tüpü veya Petri kutusu gibi.) Latince anlamı "cam içinde" demektir. "Hücrelerin, dokuların, organların ait oldukları organizmaların dışında yapay ortamlar içinde yetiştirilmeleri veya bulunmaları" demektir. Hücre biyolojisi incelenirken çoğu araştırma bu şekilde yürütülür; gerekirse daha sonra in vitro çalışmalara geçilir.

Hiç yorum yok: