HÌNH THÁI VI KHUẨN THUỘC ĐỊA: ĐẶC ĐIỂM VÀ CHỦNG LOẠI - SINH HỌC - 2026

Hình thái vi khuẩn thuộc địa là những đặc điểm mô tả giúp các nhà vi sinh học xác định và hoàn thiện "hồ sơ" của một loài vi khuẩn có thể nuôi cấy. Cần phải lưu ý rằng nhiều loại vi khuẩn trong môi trường thạch có thể được phân biệt dễ dàng nhờ các đặc điểm của tập hợp tế bào của chúng ở dạng khuẩn lạc.

Thuộc tính này của các khuẩn lạc vi khuẩn có thể dễ dàng nhìn thấy trên môi trường nuôi cấy rắn, cho dù chúng đã được "gieo hạt" hoặc được cấy bằng các mẫu cấy thuần khiết (một loài phân lập đơn lẻ) hoặc với các mẫu cấy hỗn hợp (hỗn hợp các loài không xác định), trong trường hợp này nhiều lần chúng được được sử dụng như một ký tự để nhận dạng phân loại.

Các hình thái thuộc địa khác nhau của Staphylococcus aureus (Nguồn: New HanseN qua Wikimedia Commons)

Hình thái của khuẩn lạc rất thay đổi, theo cả quan điểm vĩ mô và vi mô, một thực tế được chứng minh khi quan sát các khuẩn lạc bằng phương pháp quét kính hiển vi điện tử, nơi có thể đánh giá được các chi tiết đáng kinh ngạc về cấu trúc siêu vi của chúng.

Vì cả vi khuẩn và các vi sinh vật khác đều có khả năng phát triển trên bề mặt rắn ở dạng khuẩn lạc nên kiến ​​thức về các đặc điểm của loại sinh trưởng này là rất quan trọng đối với những người nghiên cứu vi sinh vật trong môi trường tự nhiên và mối quan hệ của chúng với môi trường (“ các nhà sinh thái học vi sinh vật ”).

Đặc điểm của sự phát triển thuộc địa

Hầu hết các loài vi khuẩn được nuôi trong phòng thí nghiệm và tìm thấy trong môi trường tự nhiên đều có khả năng phát triển trong cả môi trường lỏng và rắn.

Trong môi trường lỏng

Sự tăng trưởng trong môi trường lỏng thường được "theo dõi" bằng thực nghiệm thông qua các phép đo mật độ quang của môi trường nuôi cấy theo thời gian.

Quá trình này bao gồm việc cấy vào môi trường dinh dưỡng vô trùng các loài vi khuẩn quan tâm và theo dõi sự gia tăng “độ đục” theo thời gian, được xác định là sự gia tăng mật độ quang học, được đo bằng một thiết bị điện tử gọi là máy quang phổ. .

Một khi rõ ràng rằng các giá trị mật độ quang ở một bước sóng nhất định không tăng thêm nữa, nhà nghiên cứu thường vẽ biểu đồ các giá trị thu được dưới dạng hàm số của thời gian và thu được cái được gọi là đường cong phát triển của vi khuẩn.

Do đó, trong các đường cong thu được, một hành vi thông thường có thể dễ dàng nhận thấy (vì nó xảy ra trên thực tế ở tất cả các loài vi khuẩn được phân tích), vì bốn giai đoạn được xác định rõ ràng được quan sát thấy:

- Giai đoạn “trễ” hoặc trễ.

- Giai đoạn logarit hoặc hàm mũ (tăng trưởng đột ngột).

- một pha tĩnh (tập hợp của đường cong).

- giai đoạn chết (giảm mật độ quang học).

Trong môi trường rắn

Sự phát triển của vi khuẩn trong môi trường rắn hơi khác so với trong môi trường lỏng, vì các tế bào không phân tán trong chất lỏng chuyển động, mà tập hợp lại để tạo thành các khuẩn lạc xác định rõ.

Thông thường, sự phát triển trong môi trường rắn nhanh hơn về phía các cực của khuẩn lạc hoặc nói cách khác, các tế bào phân chia tích cực hơn ở vùng ngoại vi, trong khi các tế bào ở vùng trung tâm “già” hơn, chúng không hoạt động. và chúng trải qua các quá trình tự phân (chết).

Một số tác giả cho rằng sự khác biệt về tăng trưởng này ở các khuẩn lạc là do sự tồn tại của các gradient oxy, chất dinh dưỡng và thậm chí các sản phẩm độc hại do vi khuẩn tạo ra bên trong khuẩn lạc, nói rằng về phía các cực có nồng độ chất dinh dưỡng và oxy cao hơn về phía trung tâm.

Do đường viền của khuẩn lạc ít dày hơn phần trung tâm, oxy và vật chất dinh dưỡng khuếch tán dễ dàng hơn ở những khu vực này so với ở trung tâm, trong đó, ngược lại, quá trình khuếch tán chậm đến mức chúng ngăn cản phân chia tế bào hiệu quả.

Cũng cần nhận xét rằng định nghĩa về một kiểu hình thái nhất định trong một thuộc địa vi khuẩn là một quá trình được kiểm soát cao, không chỉ về mặt trao đổi chất mà còn liên quan đến sự biểu hiện gen, các quá trình giao tiếp giữa các tế bào, v.v.

Ngoài ra, hình thái của một thuộc địa phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường như thành phần của môi trường, nhiệt độ, phần trăm độ ẩm, trong số những yếu tố khác.

Các dạng của khuẩn lạc vi khuẩn

Hình thái của khuẩn lạc có thể được phân tích dưới góc độ vĩ mô (bằng mắt thường) hoặc hiển vi (sử dụng các dụng cụ quan sát như kính hiển vi).

Từ quan điểm vĩ mô, hình thái của các khuẩn lạc vi khuẩn có thể được phân tích dựa trên các đặc điểm về hình dạng chung, độ cao và các mép hoặc các cạnh.

Các kiểu hình thái mà một thuộc địa vi khuẩn có thể biểu hiện (Nguồn: Không có tác giả đọc được bằng máy nào cung cấp. Ewen giả định (dựa trên các tuyên bố về bản quyền). Qua Wikimedia Commons)

Việc xem xét các khuẩn lạc từ dưới lên (khi các khuẩn lạc này được nuôi trong đĩa Petri, trong các điều kiện được kiểm soát) có thể đánh giá được hình dạng chung và các đặc điểm của mép hoặc mép. trong khi loại độ cao được phân biệt bằng cách nhìn vào khuẩn lạc ở mặt nghiêng hoặc từ bên cạnh, giữ cho đĩa ở ngang tầm mắt.

Theo hình thức chung của nó

Trong trường hợp này, các khuẩn lạc vi khuẩn có thể là:

- Nhọn: những cái phát triển như một tập hợp nhỏ của các điểm gần nhau.

- Hình tròn: chúng là những khuẩn lạc rất đồng đều, hoàn toàn tròn.

- Dạng sợi: các khuẩn lạc phát triển dưới dạng sợi chiếu từ vùng trung tâm hoặc vùng nhân.

- Không đều: những khuẩn lạc không có hình dạng xác định và khá vô định hình.

- Rhizoids: như tên gọi của nó, những khuẩn lạc này phát triển tương tự như rễ cây.

- Fusiform: những khuẩn lạc có hình dạng kéo dài, như thể nó là một hình elip có các cạnh bị kéo dài theo chiều dọc.

Theo lề hoặc biên giới

Thuộc địa có thể có nhiều loại lề hoặc biên giới khác nhau, trong số đó là:

- Toàn bộ

- Quăn

- Có giới hạn

- Bị xói mòn

- Dạng sợi

- Xoăn (những cái trông giống như những chiếc vòng của một cái cây).

Theo độ cao của nó

Cuối cùng, tùy thuộc vào độ cao của các tập hợp tế bào vi khuẩn này trên môi trường rắn, các khuẩn lạc có thể là:

- Bằng phẳng: những chỗ có ít hoặc không có độ cao.

- Cao độ: chúng hơi chiếu lên bề mặt, nhưng chúng chiếu theo một cách đều đặn, tức là độ cao đồng đều trên toàn bộ đường kính của khuẩn lạc.

- Lồi: những vết lồi lên rõ rệt hơn ở trung tâm, nhưng phần rìa của nó vẫn dính chặt vào bề mặt.

- Pulvinate: những cái giống như một "mái vòm" nhô ra khỏi bề mặt.

- Umbonadas: những khuẩn lạc có các cạnh nhô lên nhưng có đặc điểm là "phóng" một khối lượng tế bào lớn hơn về phía trung tâm, thu được hình dạng tương tự như vú ("mamiliform").

Theo kết cấu

Ngoài các đặc điểm đã đề cập, các khuẩn lạc vi khuẩn cũng có thể có các kết cấu khác nhau mà có thể đánh giá được bằng mắt thường, theo cách mà các khuẩn lạc đã được xác định.

- Mềm mại và sáng bóng

- Thô

- nhăn nheo

- Bề ngoài khô hoặc có bụi.

Người giới thiệu

1. Matsushita, M., Hiramatsu, F., Kobayashi, N., Ozawa, T., Yamazaki, Y., & Matsuyama, T. (2004). Sự hình thành khuẩn lạc ở vi khuẩn: thí nghiệm và mô hình. Màng sinh học, 1 (4), 305-317.
2. Matsushita, M., Wakita, J., Itoh, H., Watanabe, K., Arai, T., Matsuyama, T.,… & Mimura, M. (1999). Sự hình thành các kiểu khuẩn lạc của một quần thể tế bào vi khuẩn. Physica A: Cơ học thống kê và ứng dụng của nó, 274 (1-2), 190-199.
3. Prescott, H., & Harley, JP (2003). Vi trùng học. Giáo dục Đại học McGraw Hill, 412-413.
4. Shapiro, JA (1995). Ý nghĩa của các mô hình khuẩn lạc. Ngày sinh học, 17 (7), 597-607.
5. Shapiro, JA, & Trubatch, D. (1991). Các sự kiện tuần tự trong quá trình hình thành khuẩn lạc. Physica D: Hiện tượng phi tuyến, 49 (1-2), 214-223.
6. Sousa, AM, Machado, I., Nicolau, A., & Pereira, MO (2013). Những cải tiến về nhận dạng hình thái khuẩn lạc hướng tới định dạng vi khuẩn. Tạp chí các phương pháp vi sinh, 95 (3), 327-335.