كيفية نمو وتكاثر البكتيريا في مختبر المايكروبيولوجي

الهدف من قسم الأحياء الدقيقة السريري:

الهدف من قسم الأحياء الدقيقة السريري توفير بيئة الملائمة لنمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة وتكوين مستعمرات في بيئة صناعية، بحيث هذه البيئة توفر كافة الاحتياجات من عناصر غذائية ومعايير النمو وتسمى هذه البيئة الميديا.

وتختلف أنواع الميديا في اختلاف الحاجات الغذائية ومعايير النمو للكائنات الحية الدقيقة، بحيث أنه بواسطة هذه الميديا تحدث كافة العمليات الأيضية لنمو الكائنات الحية الدقيقة حيث في النهاية تنمو على أشكال ومستعمرات مختلفة حسب نوع الميكروب الممرض، حيث أنه من خلال النمو الميكروبات وأشكال المستعمرات المختلفة يستطيع موظفين الأحياء الدقيقة السريري على تميز بين أنواع الميكروبات وتوصل إلى طرق عزلها وإجراء اختبار الحساسية للمضادات الميكروبية.

طرق تكاثر البكتيريا داخل الميديا في مختبر الميكروبيولوجي:

تتكاثر الخلايا بدائية النواة مثل البكتيريا بطريقة الانشطار الثنائي، بحيث تكون نتيجة التكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم، بحيث تتمثل عملية التكاثر بطريقة الانشطار الثنائي عند طريق تنمو خلية الأم وتزيد من عدد مكوناتها الخلوية، ثم يبدأ تكرار الحمض النووي (DNA) في موقع على الكروموسوم الدائري يسمى أصل النسخ المتماثل مع استطالة الخلية.

حيث يرتبط الكروموسوم بغشاء الخلية الداخلي يستمر النسخ المتماثل في اتجاهات متعاكسة على طول الكروموسوم حتى يتم الوصول إلى النهاية، ينقبض مركز الخلية المتضخمة حتى تتشكل خليتان ابنتان، يتلقى كل نسل نسخة كاملة من الجينوم الأبوي وتقسيم السيتوبلازم وتسمى هذه الخطوة الحركة الخلوية.

ثم تتم إضافة البروتينات الإضافية المطلوبة لتقسيم الخلية إلى الحلقة الابنتين، ثم يتم فصل الخلايا الوليدة عن طريق الانقسام، حيث يتم فصل جميع الطبقات الخارجية للخلايا من جدار الخلية والأغشية الخارجية حتى يتم إعادة تشكيله لإكمال التقسيم وتكون خلايا ناضجة، وبتتبع هذه العملية لمرات عدة يتم تكوين المستعمرات البكتيرية على أسطح الميديا.

أشكال نمو المستعمرات البكتيرية في مختبر الأحياء الدقيقة السريري:

تتطلب البكتيريا والميكروبات الأخرى متطلبات خاصة للنمو، ويتم توفير هذه المتطلبات الخاصة على وسط غذائي يسمى الميديا، كما يوفر هذا الوسط الغذائي بيئة خاصة من رطوبة ودرجة الحموضة التي تحتاجها البكتيريا والميكروبات الأخرى للنمو.

كما أنه عند توفر هذه المتطلبات كافة تؤدي إلى نمو البكتيريا ضمن مستعمرات وتعرف المستعمرات البكتيرية على أنها كتلة مرئية من البكتيريا تنشأ جميعها من خلية أم واحدة وتستخدم هذه المستعمرات للتميز بين أنواع البكتيريا وتحديد نوعها من خلال خصائصها ومن أهم هذه الخصائص:

1- الحجم:

قد تكون المستعمرات على شكل نقاط مثل البكتيريا (Streptococcus) وقد تتراوح المستعمرات بين صغيرة ومتوسطة وكبيرة مثل أنواع (Bacillus spp).

2- الشكل:

قد تختلف اشكال نمو المستعمرات البكتيرية قد تكون دائرية أو خيطية أو جذرية أي تشبة الجذور أو غير منتظمة.

3- أتساق أو قوام المستعمرات:

يختلف القوام من بكتيريا إلى أخرى قد يكون جاف مثل (E-coli) وقد يكون مخاطي مثل (Klebsiella) وقد يكون لزج.

4- التصبغ:

قد تؤخذ بعض أنواع البكتيريا الوان صبغية أثناء نموها على الميديا على سبيل المثال بكتيريا (Salmonella) تأخذ الصبغة ذات الون الأسود في مركز المستعمرات إما بكتيريا (Pseudomonas) تأخذ الون الصبغة زرقاء إلى خضراء حين تنمو في مستعمرات على الميديا.

5- الرائحة:

تأخذ بعض أنواع الميديا رائحة مميزه أثناء نموها على أنواع محددة من الآجار مثل (blood ager) وعلى سبيل المثال مثل البكتيريا (Pseudomonas) تنتج رائحة تشبه رائحة الفواكه إما بكتيريا (Proteus) تنتج رائحة كريهة تشبه رائحة السمك أو البيض الفاسد.

6- لمعان السطح:

قد يكون سطح بعض المستعمرات عند نموها على الميديا لامع أو باهت أو أملس او خشن أو متجعد.

7- رفع المستعمرة:

عند استخدام حلقة التلقيح ورفع المستعمرات إلى أعلى نلاحظ وجود امتطاط في أنواع المستعمرات البكتيرية.

8- شفافية المستعمرة:

نلاحظ نمو بعض المستعمرات بشكل شفاف وواضح وبعضها بشكل شفاف لكن غير واضحة وبعضها بشكل غير شفاف وبعضها الآخر متقزحة اللون أي تغير لونها في الضوء المنعكس.

وحدة قياس المستعمرات البكتيرية:

تعرف وحدة قياس المستعمرات البكتيرية على النمو على الميديا داخل مختبر الأحياء الدقيقة السريري في (CUF)، وتستخدم هذه الوحدة للكائنات الحية الدقيقة القابلة للانقسام والتكاثر مثل البكتيريا، والهدف من قياس المستعمرات البكتيرية على الميديا معرفة قدرة البكتيريا على الانقسام وتكاثر ضمن الظروف المتوفرة لها في الميديا.