Arbeitstechniken mit Bakterien

Nachweis und Kultivierung von Bakterien Bakterien, mit einer Zellgröße von ca. 1/1000 mm sind zu klein, um sie mit dem Auge zu erkennen. Lässt man sie sich jedoch auf fester Unterlage vermehren, so nimmt die Größe der entstehenden Bakterienkolonie bald eine Dimension an, die auch mit bloßem Auge zu erkennen ist.

Hebt man für kurze Zeit den Deckel einer Petrischale mit sterilem Nährboden, so gelangen einzelne Bakterien auf den Nährboden. Bebrütet man diese Platten 1 – 2 Tage bei ca. 25 °C, so vermehren sich die einzelnen Bakterien zu sichtbaren Bakterienkolonien und man kann so viele Kolonien zählen, wie einzelne Bakterien auf den Nährboden gelangt sind.

Ein bis zwei Tage später kann man kleine, jedoch zählbare Kolonien erkennen. Einige Tage später sind einige der nahe beieinander liegenden Kolonien verwachsen. Nach etwa zwei Wochen ist die ganze Platte von einer einheitlichen Bakterienschicht, einem Bakterienrasen überwachsen. Einzelne Kolonien sind nicht mehr zu erkennen.

Bakterien-Kolonie-Zähltest Um Bakterienkolonien zählen zu können, muss man also die Zahl der Bakterien im Reagenzglas deutlich herunter verdünnen. In 1 ml einer Übernachtkultur können sich z.B. 1010 Bakterien. Vernünftig auszählen kann man so etwa bis um 100, also 102 Kolonien. Wir müssten demnach um einen Faktor 10-8 herunter verdünnen. Einen Faktor 10-1 oder 1: 10 schaffen wir z.B. indem wir 1 ml Bakteriensuspension zu 9 ml frischer Nährboullion geben.

Wie schaffen wir 10-2, also 1: 100? Einen Verdünnungsfaktor von 10-8 kann man ökonomisch nicht mehr in einem Schritt erreichen. Deshalb führt man mehrere Verdünnungsschritte hintereinander durch. Welche Schritte könnte man durchführen, um den Faktor 10-8 zu erreichen?

Beispiel für eine Verdünnungsreihe:

Bakterien-Wachstumskurve Bakterien können sich unter optimalen Bedingungen sehr schnell vermehren. So kann sich das Darmbakterium E. coli (Escherichia coli) z.B. alle zwanzig Minuten teilen und damit seine Anzahl verdoppeln.

Die Wachstumskurve zeigt die verschiedenen Phasen des Bakterienwachstums. Bringt man Bakterien aus einer Übernachtkultur in eine frische Nährlösung, so befinden sich die Bakterien zunächst in der lag-Phase, sie erholen sich von den schlechten Umweltbedingungen der vorherigen stationären Phase und vermehren sich erst nicht. Sobald sie sich genügend erholt haben, teilen sie sich alle zwanzig Minuten, wir sind in der log-Phase → exponentielles Wachstum.