Mikrobiologi

Mikrobiologi
Mikrobiologi
Hvad er mikrobiologi?................................................................................2
Klassifikation af levende organismer..........................................................2
Prokaryote...............................................................................................3
Eukaryote celler......................................................................................4
Taxonomi....................................................................................................5
Hvordan kan man kende en bakterie?........................................................6
Gramfarvning..........................................................................................6
Ernæring og stofskifte.............................................................................6
Sporer .....................................................................................................6
Identifikation ...........................................................................................7
Svampe.......................................................................................................8
Gærsvampe ............................................................................................8
Skimmelsvampene ..................................................................................8
Vækst .........................................................................................................8
Vækstkurve.............................................................................................8
Vækstmåling ...........................................................................................9
Vækstfaktorer .......................................................................................10
Temperatur ...........................................................................................10
pH..........................................................................................................11
Vand og salt ..........................................................................................11
Laboratorieteknikker................................................................................11
Sterilisering...........................................................................................11
Dyrkning af bakterier............................................................................13
Kilder........................................................................................................13
Side 1

Prokaryote
Figur 3. En
eukaryote
dyrecelle
(fra Haldrup
og Søgaard,
Genteknolog
Mikrobiologi
Hvad er mikrobiologi?
Mikrobiologi er læren om mikroorganismer, der som navnet antyder, er
små encellede organismer, der lever frit eller i grupper. Mikroorganismer
er en meget varieret gruppe der indeholder bakterier, mikroskopiske
svampe, alger og protozoer 1 . Til tider henregnes også virus til
mikroorganismer selvom de ikke er egentlig levende organismer.
Mikroorganismer findes overalt i naturen hvor de spiller en vigtig rolle i
omsætningen af organiske stoffer.
Nogle mikroorganismer er skadelige, men langt de fleste er nyttige. F.eks.
lever der ca. 1 kg bakterier i vores tarm, der bl.a. forsyner os med
forskellige vitaminer.
I det følgende vil vi primært beskæftige os med bakterier og svampe.
Klassifikation af levende organismer
Alt levende består af celler. Dyr og planter består af mange celler, men
mikroorganismer kun består af en enkelt celle. Oprindelig inddelte man det
levende i dyr og planter. Dyr bevægede sig og åd ting, det gør planter ikke.
Da mikroskopet blev opfundet opdagede man bakterier og andre
mikroorganismer. De blev placeret i enten dyre eller planteriget som man
synes det passede bedst. Svampe og alger blev således placeret i
planteriget, mens protozoer blev placeret i dyreriget. Omkring 1930
opdagede man imidlertid at denne inddeling ikke kunne holde. Man havde
f.eks. fundet en svømmende grøn alge der lavede fotosyntese. Den kunne
således ikke placeres entydigt i et af rigerne. I dag er der nogenlunde
enighed om at der i hvert fald er seks riger (se figur 1)
Eukaryote
Eubacteria Langt de fleste bakterier tilhører dette rige. De fleste er
heterotrofe men nogle er kemoautotrofe eller fotoautotrofe.
Archaebacteria Mange archaebakterier lever i ekstreme omgivelser, f.eks.
høj saltkoncentration. Nogle af de vigtigste er
metanproducerende bakterier
Protista Hertil hører de encellede ”dyr”: flagellater, ciliater og
amøber, men også nogle encellede svampe samt algerne.
Fungi (svampe) Hertil hører alle flercellede svampe og en del encellede
f.eks. gær
Plantae (planter) Hertil hører planter på land og i vand. Fra mosser over
bregner og grantræet til blomsterplanter Alle er flercellede.
Animalia (dyr) Hertil hører alle flercellede dyr.
Figur 1. Klassifikation af levende organismer
1 et encellet dyr. Mange arter, bl.a. flagellater, infusionsdyr og amøber.
Side 2

Mikrobiologi
Det har vist sig at protister 2 , svampe-, dyre- og planteceller ligner hinanden
meget mere end de ligner bakterieceller. Det har gjort an man deler celler
op i prokaryote og eukaryote.
Prokaryote
Bakteriecellerne er prokaryote, hvilket betyder ”de kerneløse”. Deres
opbygning er væsentlig mere simpel end de eukaryote. Prokaryote er som
regel ret små celler normalt mellem 0,5 og 5 µm lange.
Nogle bakterier har et slimlag uden på cellen. Slimlaget kan i visse tilfælde
have en betydning for bakteriens patogene virkning.
Alle prokaryote celler har en cellevæg der er relativ stiv og beskytter
cellen. Cellevæggen er opbygget at peptidoglycan (kaldes også murein)
der er et tyndt lag af to sukkerderiveater og nogle få aminosyrer. De tynde
lag bliver linket sammen til tykkere strukturer. Hos gram-positive bakterier
er cellevægen typisk tykkere end hos gram-negative bakterier til gengæld
har gram negative et ekstra lag af lipopolysakkarider.(Se senere om
gramfarvning ).
Under cellevæggen findes cellemembranen der også kaldes
cytoplasmamembranen. Cellemembranen er lavet af et dobbelt lipidlag.
Små og uladede stoffer som vand, ilt og kuldioxid kan uhindret passere
membranen, mens større molekyler eller ioner må transporteres gennem
forskellige proteinkanaler. Denne transport kan enten være passiv eller
aktiv og altså kræve energi. I cellemembranen findes endvidere en række
enzymer, der er knyttet til respirationsprocesserne og eventuelt
enzymsystemer knyttet til fotosyntese.
Figur 2. Prokaryot celle (fra Thougaard m.fl)
Det mere eller mindre flydende indre af cellen kaldes cytoplasma heri
findes cellens arvemateriale (DNA). Prokaryote celler er jo netop
karakteriseret ved at de ikke har nogen cellekerne, derfor ligger DNA’et frit
i cytoplasmaet. Det er dog ofte samlet i et område der kaldes kerneomårdet.
2 en encellet el. flercellet organisme med cellekerne; protister udgør riget Protoctista som omfatter bl.a.
protozoer og de fleste alger, og som er et af de fem riger i biologisk klassifikation
Side 3

Mikrobiologi
Bakteriers DNA findes som et enkelt ringformet kromosom. Derudover kan
cellerne indeholde plasmider, der er små ringformede stumper DNA, der
typisk indeholder gener der koder for antibiotikaresistens mm.
I cytoplasmaet findes også frie ribosomer der varetager proteinsyntesen, og
der kan forekomme forskellige dråber af næring.
Mange prokaryote er forsynet med en eller flere flageller (= svingtråde) der
bruges til bevægelse.
Eukaryote celler
De eukaryote celler indeholder forskellige celleorganeller og er betydeligt
mere komplicerede end de prokaryote. Eukaryote celler er som regel også
meget større end prokaryote
Ikke alle eukaryote celler har en cellevæg, men svampe og planter har en.
Planters cellevæg er primært opbygget af cellulose, mens svampe er
opbygget af kitin eller glucan. Dyreceller har ikke cellevæg.
De eukaryotes cellemembran er opbygget på samme måde som de
prokaryotes.
DNA’et er opdelt i flere lineære kromosomer, der er samlet i en kerne
omgivet af en kernemembran.
I cytoplasmaet i den eukaryote celle findes mitokondrier, der er små (ca. 2-3
µm lange) aflange organeller. Mitokondrierne består af en dobbelt lag
membraner, hvoraf den inderste er stærkt foldet. Mitokondrierne varetager
respirationen i cellerne.
Eukaryote indeholder ligesom prokaryote ribosomer, men hos de
eukaryote findes de både frit i cytoplasmaet og bundet til membraner der
kaldes det endoplasmatiske reticulum. Ribosomerne er endvidere af en lidt
anden størrelse end de prokaryotes.
Figur 3. En eukaryote dyrecelle (fra Haldrup og Søgaard, Genteknologi)
Side 4

Mikrobiologi
Golgiapperatet er nogle membranstrukturer der populært sagt pakker
færdig producerede enzymer og sørger for at sende dem til deres
bestemmelsessted i eller udenfor cellen.
Derudover findes der en række vakuoler (små bobler omgivet af membran)
med forskellige stoffer f.eks. fordøjelsesenzymer.
I planter findes grønkorn der varetager fotosyntesen.
Taxonomi
Alle arter inddeles efter større eller mindre fællestræk. Den
grundlæggende enhed er en art. Arter der ligner hinanden samles i slægter
(=genus), slægter samles i familier, familier samles i ordener, ordener
samles i klasser, klasser samles i divisioner og divisioner samles så i riger.
Denne systematiske inddeling fungerer imidlertid kun for eukaryote. Det er
ikke muligt at sætte prokaryote ind i samme system. I den mest anerkendte
bakteriesystematik ”Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology”
inddeles bakterierne i ca. 1600 arter, der er samlet i ca. 250 slægter. Disse
er så inddelt i 19 afdelinger, der bygger på praktiske letgenkendelige
karaktertræk som morfologi, men som ikke siger noget om bakterierne
inden for samme afdeling er i samme familie.
Ved navngivningen af organismer bruges normalt latinske navne.
Organismerne beskrives med slægts og artsnavn (det kaldes det binomiale
system). Slægtsnavnet skrives først med stort efterfulgt af artsnavnet, f.eks.
Staphylococcus aureus som vi kender under trivialnavnet stafylokokker,
eller Saccharomyces cereviciae som vi bedre kender som bagegær.
Part 1. Phototrophic Bacteria
Part 2. The Gliding Bacteria
Part 3. Sheated Bacteria
Part 4. Budding and/or Appendaged Bacteria
Part 5. The Spirochetes
Part 6. Spiral and Curved Bacteria
Part 7. Gram-negative, Aerobic Rods and Cocci
Part 8. Gram-negative, Facultatively Anaerobic Rods
Part 9. Gram-negative, Anaerobic Bacteria
Part 10. Gram-negative, Cocci and Coccobacilli
Part 11. Gram-negative Anaerobic Cocci
Part 12. Gram-negative Chemolithotrophic Bacteria
Part 13. Methane-producing Bacteria
Part 14. Gram-positive Bacteria
Part 15. Endospore-Forming Rods and Cocci
Part 16. Gram-positive, Asporogenous, Rod-shaped Bacteria
Part 17. Actinomycetes and Related Organisms
Part 18. Rickettsias
Part 19. The Mycoplasmas
Figur 4. De 19 afdelinger i Bergey’s Manual 8. udgave.
Side 5

Mikrobiologi
Hvordan kan man kende en bakterie?
Selvom bakterier er små kan man alligevel beskrive dem på grundlag af
deres form, som kan ses i lysmikroskop. Bakteriernes form kan beskrives
som enten kugleformet (kokker eller coccer), stavformet, skrueformet eller
spiralformet. Bakterierne kan endvidere være helt frie eller lægge sig
sammen på karakteristiske måder (se figur 5)
Figur 5.Bakteriers lejringsformer. I rækkefølge fra venstre mod højre
benævnes lejrignsformerne: 1) Stavbakterier i vinkellejring, 2) stavbakterier i
enkeltlejring og kædelejring, 3) streptokoklejring – kokker der ligger i
rækker, 4) kokker i diploidlejring (2+2) tetrakoklejring(4+4) og
varepakkelejring = sarcinalejring (8+8), 5) Stafylokoklejring – kokker i
ureglmæssige drueklaser (= hobelejring) (fra Thougaard m.fl)
Hvis man dyrker bakterierne på et fast medium (typisk en agarplade) kan
koloniernes form og farve karakterisere de forskellige bakterier.
Gramfarvning
En traditionel vigtig identifikationsmetode er gram-farvning. Metoden går
ud på at bakterierne farves med krystalviolet, iod og safranin på en måde så
gram-positive bliver blå og gram-negative bliver røde. Forskellen skyldes
som tidligere nævnt forskellig opbygning af cellevæggen. Gram-positives
tykkere cellevæg beskytter cellerne bedre mod f.eks. udtørring, men til
gengæld er de mere følsomme overfor visse typer antibiotika.
Ernæring og stofskifte
Bakterierne kan også karakteriseres på baggrund af deres ernæring og
stofskifte. Bakterier udviser meget stor variation når det drejer sig om at
kunne tilegne sig føde ved at nedbryde og omsætte en mangfoldighed af
undertiden meget komplicerede forbindelser.
Autotrofe organismer får energi til at opbygge organiske stoffer ved
fotosyntese (de fotoautotrofe) eller ved oxidation af uorganiske forbindelser
(de kemoautotrofe).
Heterotrofe organismer må tilføres organiske forbindelser som de kan
nedbryde.
Sporer
Bakterier fra slægterne Clostridium og Bacillus er i stand til at danne
såkaldte endospore eller blot spore. Sporene er en slags hvileform, men
ikke en formeringsform, da én bakterie kun danner én spore, der spirer ud
til én bakterie. Sporen dannes ved at det arvelige materiale og en del af
cytoplama koncentreres i et lille område og omgives med en tyk væg.
Side 6

Mikrobiologi
Herefter går resten af cellen til grunde og sporen frigives. Bakteriesporerne
er meget resistente overfor ydre påvirkninger som høje temperaturer,
kulde, udtørring og forskellige giftstoffer. Nogle bakteriesporer kan f.eks.
overleve lang tids kogning.
Endosporernes placering i den vegetative celle kan bruges til at beskrive
bakterien.
Identifikation
Ud fra en undersøgelse af de ovennævnte karaktertræk samt forskellige
krav til næring og temperatur kan man identificere en given bakterie. Der
findes en hel række standard test der kan skelne mellem forskellige typer.
Det første trin i en identifikation er at få rendyrket bakterien så man har en
koloni eller et vækstmedie der kun indeholder en bakterieart. Man udfører
så nogle få simple test (f.eks. som vist i figur 8) hvorefter man nogenlunde
ved hvor i bakteriesystemet man befinder sig. Herefter kan man gå videre
med mere specifikke test.
Et problem omkring identifikation af bakterier er at der kan være ret store
forskelle mellem de enkelte stammer i en art, f.eks. med hensyn til
næringskrav.
I dag findes forskellige kommercielle testsystemer der gør
identifikationsarbejdet noget nemmere. Man kan få mere at vide om disse
systemer i firmaernes kataloger eller på deres hjemmesider.
Microccoccus
Staphylococcus
Gramreaktion + + + + + - -
Form K K K S S S S
Sporedannelse - - - + + - -
Bevægelighed - - - D D D +
Aerob vækst + + + + - + +
Anaerob vækst - + + + + + +
Katalase-test + + - + - + +
Oxidase-test + - - - - - +
O/F-test O/- F F O/F/- F/- F O
Figur 8. 1. trins udvælgelsestabel for udvalgte bakterier (fra Thougaard m.fl.).
O= Oxidativ nedbrydning, F = Fermentativ nedbrydning, + = 85 – 100% af alle
stammer er positive, - 0-15% af alle stammer er positive, D = Forskellig
reaktion hos forskellige arter/slægter. K = Kokker, S = Stave.
Side 7
Streptococcus
Bacillus
Clostridium
Enterobakterier
Pseudomonas

Mikrobiologi
Svampe
Svampene er i modsætning til bakterierne eukaryote. Svampene er alle
sammen heterotrofe. Der findes både mikroskopiske og makroskopiske
svampe. Champignon og andre svampe i skoven er således makroskopiske,
mens gær og mug er mikroskopiske svampe. I mikrobiologien beskæftiger
vi os kun med de mikroskopiske svampe.
Egentlig inddeles svampene systematisk i en række klasser, men i praksis
arbejder man med to grupper a mikroskopiske svampe: Gærsvampene og
skimmelsvampene.
Gærsvampe
De svampe der normalt er encellede kaldes gærsvampe. Gærceller er
normalt relativt runde. De kan både formere sig ukønnet ved knopskydning
eller kønnet. Ved den kønnede formering deler cellen sig ved meiose
(reduktionsdeling) så der dannes 4 nye små celler kaldet sporer med det
halve kromosomtal. Den oprindelige celle danner et hylster rundt om dem
kaldet en ascus. I lighed med bakteriesporer er ascosporer meget
modstandsdygtige over for ydre stress.
Gærsvampene kræver lettilgængelige kulhydratforbindelser i form af mono
eller disakkarider. De organiske forbindelser nedbrydes helst under
iltforbrug, da det giver det højeste energiudbytte. Gær er dog som bekendt
i stand til at skifte til anaerob forgæring af sukker, hvor der f.eks. dannes
alkohol.
Skimmelsvampene
Skimmelsvampene er flercellede og minder mere om de makroskopiske
svampe. Skimmelsvampene er opbygget som et netværk af lange
forgrenede tråde der er nogle få µm i diameter. De enkelte tråde kaldes
hyfer, og hele netværket kaldes et mycelium.
Skimmelsvampene kan ligesom gær formere sig både ukønnet og kønnet.
Ved ukønnet formering dannes der ved mitose deling en mængde sporer,
der altså er identiske med modersvampen. Ved den kønnede formering
dannes der kønsceller med det halve kromosomtal. Disse kønsceller
smelter sammen og danner en struktur der producerer en lang række
sporer. Måden de kønnede sporer dannes på, deres form og farve er
forskellig fra de forskellige svampe og kan være med til at identificere en
svamp.
Vækst
Vækst er en forøgelse af biomassen. Det sker på to måder: 1) De enkelte
celler vokser idet de danner mere RNA, protein, membran osv. 2) cellerne
deler sig og bliver til flere. De to processer hænger sammen, da cellerne
må opnå en hvis størrelse før de deler sig.
Vækstkurve
Hvis man poder et friskt medium med en lille mængde bakterier (eller gær)
fra en udvokset kultur og følger væksten i ca. et døgn vil man kunne tegne
kurven vist på figur 9. Hvor hurtigt det går, afhænger af mikroorganismen
Side 8

Mikrobiologi
og af vækstmediet. Hvis mediet indeholder alle de stoffer organismen skal
bruge, vokser den hurtigere, da den ikke skal syntetisere så mange
forbindelser selv. Eukaryoute celler som gær vokser endvidere typisk
langsommere end bakterier. Under optimale forhold vil E.coli kunne vokse
med en generationstid på kun 20 minutter.
Figur 9. Vækstkurve for en bakteriekultur
Den første fase i vækstkurven kaldes lagfasen eller nølefasen. I denne fase
deler cellerne sig ikke, men tilpasser sig det nye medium ved at producere
enzymer, ribosomer og andre nødvendige strukturer der skal bruges ved
proteinsyntese og deling. Længden af fasen afhænger af hvilken
mikroorganisme det er, hvor mange der er overført, hvilke forskelle der er i
mediet i forhold til det gamle medie og fysiske faktorer som temperatur.
I den eksponentielle fase vokser bakterierne med en konstant vækstrate. I
denne fase kan væksten beskrives med ligningen:
N
t
= N 0 ! e
r!
t
Hvor N t er antallet af celler til tiden t, og r er vækstraten. Herudfra ses at
fordoblingstiden eller generationstiden er:
T = (ln2)/r
Med stigende celletal falder vækstraten efterhånden pga. mangel på
næringsstoffer og ilt eller ophobning af affaldsstoffer eller andre
væksthæmmende stofskifteprodukter. I den stationære fase er der ligevægt
mellem celler der dannes og celler der dør.
Hvis cellerne får lov at stå, går kulturen over i dødsfasen hvor celletallet
falder, da cellerne dør pga. giftstoffer og manglende næring.
Vækstmåling
Antallet af celler i en flydende kultur kan bestemmes på flere måder. En
direkte måde er mikroskopisk tælling. Her udtager man en prøve og
placerer den i et såkaldt tællekammer, der er en glasplade med indridsede
små felter med kendt volumen. Ved at tælle antallet af bakterier i en række
felter kan man regne koncentrationen ud. Metoden er dog ret tidskrævende
og man kan ikke se forskel på døde og levende celler.
Side 9

Mikrobiologi
Ved pladespredningsmetoden fortynder man kulturen og spreder et kendt
volumen (f.eks. 100 µl) ud på en agarplade. Hver bakterie vil da give
anledning til en koloni som kan tælles med det blotte øje. For at får et
rimeligt resultat bør der være mellem 100 og 600 kolonier pr. plade. Denne
metode har den fordel at det er nemt at tælle og kun levende celler tælles
med. Den tager imidlertid lang tid da kolonierne skal vokse op (hvilket
typisk tager et døgn for bakterier).
Den hurtigste metode, der dog kun giver et relativt tal er den
spektrofotometriske hvor tætheden i kulturen måles med dens evne til at
forhindre lys i at trænge igennem. I modsætning til farvede opløsninger er
der ikke absorption men om lysspredning. Det giver problemer ved høje
koncentrationer, hvor der kan være dobbeltspredning således at der
tilsyneladende trænger mere lys igennem end der burde. Det kan man
komme ud over ved at fortynde kulturen inden måling. Det er i princippet
ligegyldigt hvilken bølgelængde man måler på, men ofte anvendes 600 nm
til almindelig bakteriemedium, da det ikke absorberer ret meget ved denne
bølgelængde.
Vækstfaktorer
Udover næringsstoffer stiller mikroorganismerne også andre krav til deres
miljø med hensyn til tilgængeligt vand, pH, temperatur osv.
Temperatur
Temperaturen har en stor betydning for mikroorganismers vækst. For alle
mikroorganismer er der en minimumstemperatur som er den laveste
temperatur hvor den overhovedet kan vokse. Når temperaturen øges vil
væksthastigheden stige indtil optimumtemperaturen nås.. Hvis
temperaturen øges yderligere vil vækstraten falde til man når
maksimumtemperaturen, der er den højeste temperatur hvor der foregår
vækst. Hæves temperaturen yderligere dør mikroorganismen. Det udnytter
vi ved forskellige former for varmebehandling af f.eks. fødevarer.
De fleste bakterier vokser bedst mellem 5 og 50 °C, men forskellige
bakterier har forskellig temperaturoptimum. I deler mikroorganismerne op
i psykofile 3 , mesofile 4 og termofile 5 (se figur 10). Langt de fleste er mesofile.
Psykofile Mesofile Termofile
Minimum 0 – 7 °C 5 – 30 °C 30 – 45 °C
Optimum Under 20 °C 20-40 °C Over 40 °C
Termofile 25 – 35 °C 39 – 55 °C 70 – 80 °C
Figur 10. Mikroorganismer og temperatur (efter Thougaard m.fl.)
3 bruges om en organisme der trives ved temperaturer under 20 grader Celsius
4 trives bedst ved temperaturer på 20-45 °C
5 trives bedst i varme omgivelser
Side 10

Mikrobiologi
pH
Bakterier trives normalt bedst ved pH mellem 6 og 8, og bakteriemedier har
normalt pH mellem 6,5 og 7,5. Der er imidlertid undtagelser f.eks. kan
svovlsyredannende bakterier vokse ved pH = 1. Svampe er generelt mindre
følsomme overfor pH ændringer og kan derfor typisk vokse i intervallet
mellem pH 3 og 9. Svampemedier har typisk en pH værdi mellem 4 og 6.
Mikroorganismers vækst kan imidlertid ofte ændre pH værdien pga. deres
stofskifteprodukter. Ofte vil bakteriernes nedbrydning af kulhydrater danne
syrer, mens nedbrydning af proteiner resultere i at der dannes ammoniak. I
vores fødevarer udnytter lav pH til konservering, f.eks. i syltede agurker.
Vand og salt
Vand er absolut nødvendigt for liv, selvom de resistente sporer kan tåle
udtørring i meget lang tid. Tilgængeligheden af vand bestemmes bl.a. af
mængden af opløste stoffer, der udtrykkes ved det osmotiske tryk. De fleste
celler har det bedst ved en koncentration af opløste stoffer der svarer til 0,9
% NaCl, der svarer til den koncentration der findes inde i cellerne. En sådan
koncentration kaldes isotonisk og den medførere at nettotransporten ind og
ud af cellerne er ens. Hvis opløsningen omkring cellerne har et højere
indhold af opløste stoffer (et højere osmotisk tryk) kaldes opløsningen
hypertonisk. Hvis en mikroorganisme placeres i en hypertonisk opløsning
vil vand blive trykket ud af cellen. Hvis mikroorganismen derimod
anbringes i en hypotonisk opløsning, hvor koncentrationen af opløste
stoffer er mindre end 0,9 % vi vand trænge ind i cellerne og de vil eventuelt
sprænges.
Vandaktiviteten bruges som mål for hvor tilgængeligt vand er i et givet
medium.
vandaktiviteten aw
= =
damptryk over medium
damtryk over destilleret
vand
Vandaktiviteten er 1 for rent vand og 0 for helt tørt stof. De fleste
mikroorganismer trives bedst ved en vandaktivitet på over 0,95, men nogle
skimmel- og gærsvampe kan klare sig helt ned til 0,60.
Nedsættelse af vandaktiviteten benyttes som konservering ved saltning og
syltning, hvor det tilsatte sukker og salt gør vandet mindre tilgængeligt.
Konservering ved tørring bygger naturligvis også på en lav vandaktivitet.
Laboratorieteknikker
Sterilisering
En sterilisering er en behandling der dræber eller fjerner alle
mikroorganismer. Ved en desinfektion fjernes eller dræbes de fleste af de
uønskede mikroorganismer.
Varme er det mest bugte og mest effektive middel til at dræbe
mikroorganismer. Ved at hæve temperaturen over bakteriernes
maksimumstemperatur i tilstrækkelig lang tid dræbes de alle. Man bruge
både tør og fugtig varme, men fugtig varme er langt mere effektiv.
Side 11

Mikrobiologi
Pasteurisering er en varmebehandling med temperaturer under 100 °C.
Denne metode anvendes til f.eks. mælk. Mælken bliver ikke steril, men
kimtallet 6 sænkes kraftigt.
Almindelig kogning anvendes ofte, men heller ikke denne metode giver
sikker sterilitet, da bakteriesporer kan overleve kogning i flere timer. Man
kan dog gentage kogningen tre gange med en dag imellem, hvorved
bakteriesporerne når at spire og efterfølgende blive dræbt.
I laboratoriet anvendes som regel en autoklave til at sterilisere glasvarer,
vandige opløsninger mm. En autoklave er en trykkoger, hvor man varmer
op til 122 °C under 2 atm tryk i 20 minutter.
Hvis genstandene ikke kan tåle fugt må de tørsteriliseres i en ovn ved 160
°C i 2 timer eventuelt efterfulgt af 3 timer ved 140 °C.
Podenåle og andre metalgenstande kan anbringes i en flamme til de er
rødglødende, hvorved de bliver helt sterile. Ved en flambering fører man
blot genstanden gennem en flamme, og ved den metode er man ikke sikker
på sterilitet.
Opløsninger der ikke tåler autoklavering som f.eks. antibiotika, kan
steriliseres ved filtrering gennem et filter med meget lille porestørrelse.
Normalt anvendes porestørrelse 0, 22 µm der tilbageholder alle bakterier
eller 0,45 µm der tilbageholder alle koliforme bakterier. Lignende filtre
benyttes i flow-bench der nærmest er et omvendt stinkskab hvor luften
pustes ud gennem disse filtre og således er steril. Ved at arbejde i en flowbench
forhindre man kimfald fra luften.
Figur 11. Virkningen af forskellige typer af desinfektionsmidler på forskellige
grupper af mikroorganismer. ! = god virkning, " = usikker virkning, # =
dårlig virkning
6 Antal bakterier, der tælles ved spredning på et agarmedium, hvorved de spiredygtige bakterier vokser
til synlige kolonier
Bakterier
Stoftype Grampositive
Gramnegative
Side 12
Bakteriesporer
Svampe
Virus
Klorforbindelser ! ! ! ! !
! " # " #
Kvaternære
ammoniumforbindelser
Fenoler ! ! # " #
Alkoholer ! ! # ! #
Aldehyder ! ! ! ! !

Mikrobiologi
Til desinfektion anvendes en række kemiske midler der beskadiger
cellerne. For en effektiv virkning må desinfektionsmidlet anvendes i en
tilstrækkelig stor koncentration og i tilstrækkelig lang tid. Endvidere vil en
øget temperatur give en øget effekt. Mange af midlerne er desværre også
giftige for os mennesker og bør derfor bruges med omtanke. På figur 11 ses
en oversigt over de forskellige typer desinfektionsmidler og deres effekt på
forskellige organismer.
Dyrkning af bakterier
Når man dyrker mikroorganismer kan man ente dyrke dem på faste medier
(agarplader) eller i flydende medier. Fordelen ved flydende medier er at
man kan opnå en stor mængde celler. Samtidig gror cellerne typisk også
hurtigere i et flydende medium. På faste medier kan man til gengæld
studere koloniernes morfologi.
Mediet cellerne dyrkes i kan enten være et såkaldt minimalmedium (eller
grundsubstrat), der kun indeholder en C-kilde, en N-kilde og en
energikilde, samt nødvendige mineraler, eller et beriget medium der også
indeholder ekstra næringssubstrater fra f.eks. blod eller gærekstrakt.
Endelig kan man anvende selektive medier hvor der enten specifikt er tilsat
bestemte stoffer eller mangler bestemte stoffer.
Når mikroorganismer overføres fra et glas eller en plade til en anden må
man altid være omhyggelig med ikke at kontaminere (forurene). Man bør
derfor sørge for at man har alt hvad man skal bruge. Så bør man arbejde
hurtigt, men alligevel roligt og sikkert. Det kan være en god ide at øve sig
på teknikkerne inden man starter for alvor.
Kilder
Thomas D. Brock m.fl. Biology of Microorganisms, 1984, Prentice/Hall
International
Herluf Thougaard m.fl. Elementær mikrobiologi, 1990, Teknisk forlag
Herlof Thougaard m.fl. Elementær Mikrobiologi, Laboratorieteknik, 1984,
Teknisk forlag
Henning Agesen m.fl. Eksperimentel genteknologi, 1991, Nucleus
Peter H. Raven m.fl. Biology of plants, 1992, Worth Publishers
Robert L. Dorit m.fl. Zoology, 1991, Saunders College Publishing
Side 13