Bakterienkultur und Bakterienwachstum

Die Kultivierung und das Wachstum von Bakterien sind zentrale Grundlagen in der Mikrobiologie, um ihre Eigenschaften, Lebensbedingungen und Reaktionen auf äußere Einflüsse besser zu verstehen.

Bakterienkultur

Bakterien benötigen zum Leben und zur Vermehrung eine geeignete Umgebung mit Nährstoffen, Salzen, Spurenelementen und Wachstumsfaktoren. Optimal sind bestimmte Sauerstoffwerte, ein passender pH-Wert und eine geeignete Temperatur.

Zur Bakterienzucht nutzt man Nährmedien – entweder flüssig (Bouillon) oder halbfest (Agar). Agar, gewonnen aus Rotalgen, bildet ein Gel, das in Petrischalen gegossen wird. Auf der Oberfläche wachsen Bakterien zu sichtbaren Kolonien heran.

Je nach Zusammensetzung unterscheidet man folgende Nährmedien:

• Selektivnährmedien: Fördern gezielt das Wachstum bestimmter Bakterienarten.
• Synthetische Nährmedien: Bestehen aus exakt bekannten, chemisch definierten Substanzen.
• Nichtsynthetische Nährmedien: Enthalten biologisches Material wie Serum oder Fleischextrakte.
• Indikatornährmedien: Farbindikatoren zeigen bestimmte Stoffwechselprozesse sichtbar an ("bunte Reihe").

Bakterienwachstum

Bakterien vermehren sich durch Querteilung, ohne sexuelle Vorgänge. Die Zeit für eine Teilung (Generationszeit) variiert je nach Art und Umgebungsbedingungen zwischen 15 Minuten und 12 Stunden.

Typischerweise verläuft das Wachstum in mehreren Phasen:

• Lagphase: Anpassung der Bakterien an das Milieu, ohne Teilung.
• Beschleunigungsphase: Vorbereitung der Zellteilung durch Aktivierung des Stoffwechsels.
• Exponentielle Phase: Rasche Zellteilung mit exponentiellem Wachstum.
• Verzögerungsphase: Nährstoffe werden knapper, Zellteilungen verlangsamen sich.
• Stationäre Phase: Zellzahl bleibt konstant, da Ressourcen aufgebraucht sind.
• Absterbephase: Zellen sterben aufgrund von Nährstoffmangel und toxischen Stoffwechselprodukten.