المعمل الثامن تأثير العوامل البيئية على النمو البكتيري

1. المعمل الثامن تأثير العوامل البيئية على النمو البكتيري

2. معنى المصطلح فسيولوجيا Physiology? • هو أحد أنواع العلوم البيولوجيه ويختص بدراسة جميع وظائف الكائن الحي وجميع أجزاءه ومكوناته ، كالتغذيهوالحركه و والتكاثر.

3. ( تأثير العوامل البيئية على النمو البكتيري )Environmental Effects on Bacterial Growth • تنمو أنواع البكتيريا في الظروف البيئية الملائمة لها –في المعمل- بشكل مثالي وتكون مستعمرات تحمل الصفات التعريفيه لكل جنس ونوع (مقرر علم البكتيريا العام). • من المعروف أن جميع أنشطة البكتيريا تتأثر بشكل كبير بكل من العوامل الفيزيائية والكيميائية والحيويه في الوسط (البيئة) الذي تعيش فيه. • إن فهم التأثير البيئي على النشاط البكتيري يوضح لنا كيفية انتشار وتوزيع البكتيريا في الطبيعه ويُمكننا من استخدام طرق عملية سواءاً للحد من النمو البكتيري أو إثراءه.

4. أنواع العوامل البيئية المؤثره على النمو البكتيري • هناك العديد من العوامل البيئية المؤثره على النمو البكتيري وأهمها أربعه: درجة الحرارة، تركيز أيون الهيدروجين (درجة pH)، الضغط الاسموزي والتهوية. أما العوامل الأخرى فتؤثر على النمو البكتيري بدرجة أقل. • أولاً : عوامل فيزيائيه: درجة الحرارة، الضغط الاسموزي، الحموضه ،والاشعاع ،والجفاف، والرطوبة، والتوتر السطحي ،والتهويه. • ثانياً: عوامل كيميائية: تأثير الأيونات السامه (مثل كلوريدالزئبقHgCl2)،والأصباغ ،والمطهرات. • ثالثاً: عوامل حيوية: كالتأثر بالكائنات الحيهالمضاده ،أو ماتفرزه من مضادات حيويه، أو مواد منشطه أخرى.

5. تأثير درجة الحرارة على النمو البكتيريEffect of Temperature on Growth • أهم العوامل الفيزيائية المؤثره على الأنشطه الإنزيمية البكتيريه . • لا تحتفظ البكتيريا بالحرارة الناتجه من التفاعلات الأيضيه لذلك تعتمد أنظمتها الأنزيميه على حرارة البيئه. • تتفاوت درجات الحرارهاالملائمه للنشاط الإنزيمي بشكل كبير بين الأنواع البكتيرية المحتلفه. • يقع المدى الحراري Temperature Range لنمو النوع البكتيري بين درجة الحراره القصوى Maximum Temp. ودرجة الحرارة الدنيا Minimum Temp. مروراً بدرجة الحراره المثلى Optimum Temp. فيبيئتها الطبيعيه.

6. درجة الحرارة المثلى: درجة الحرارة التي يكون عندها النمو والنشاط الإنزيمي في أقصى معدل ممكن بعد التحضين لمدة (12 -24)ساعه. • درجة الحراره القصوى: أعلى درجة حراره يمكن عندها استمرار للنمو واذا ارتفعت عن ذلك يتوقف النمو وربما تموت الخليه. • درجة الحراره الدنيا: أقل درجة حراره ينمو عندها النوع البكتيري واذا انخفضت عنها يتوقف النمو. • وتسمى هذه الثلاث درجات بـ Cardinal Temperatures . • لكل نوع بكتيري مدى حراري مختلف عن الأنواع الأخرى، بحيث يُمكن تصنيف الأنواع البكتيريه تبعاً للمدى الحراري الذي تنمو به. • لبعض الأنواع البكتيرية درجة حراره مثلى منخفضة ( 4 ˚م ) ولبعضها الآخر درجة حرارة مثلى مرتفعه (100 ˚م ). • المدى النموذجي لأي نوع بكتيري يتراوح بين 30 الى 40 درجه.

7. صوره 1: توضح المدى الحراري للأنواع البكتيرية المختلفة. Cardinal Temperatures

8. طريقة تأثير درجة الحرارة على النمو البكتيريTemperature Mode of Action • بإحدى طريقتين: • عند ارتفاع درجة الحرارة تزداد سرعة التفاعلات الإنزيميهوالكيميائيه ،وتنمو البكتيريا بمعدل أسرع. وتصل إلى أسرع معدل نمو عند درجة الحراره المثلى. • يقل معدل النمو بازدياد درجة الحراره عن الدرجه المثلى حتى يتوقف نمو الخلية البكتيريه عند درجة حراره أعلى من درجة الحراره القصوى ، بسبب تغير طبيعة بعض البروتينات الإنزيميه بصورة غير عكسيه أو تغير طبيعة الغشاء الخلوي والتحلل الحراري. • تأثير الانخفاض في درجة الحراره على نمو البكتيريا أقل وضوحاً. ويُعتقد أنها تؤثر على وظيفة الغشاء الخلويي، حيث يجف أو يتصلب فلا يقوم بوظيفته في نقل العناصر الغذائيه مما يؤدي إلى انخفاض النشاط الأيضي.

9. تجربة تحديد المجال الحراري للنمو البكتيري: • الأهميه: تحديد المدى الحراري لأغراض التعريف والتصنيف للأنواع البكتيريه. • الهدف: تقدير الدرجات الثلاث لعدة أنواع بكتيريهمختلفه حيث يمكن تقسيمها إلى : 1- محبه لدرجات الحرارهالعاليهThermophilic 2- محبه لدرجات الحرارهالمعتدلهMesophilic 3- محبه لدرجات الحرارهالمنخفضهPsychrophilic

10. تجربة تحديد المجال الحراري للنمو البكتيري: • الأدوات: 1- أنابيب مرق مغذي Nutrient Broth معقمه. 2- حامل للأنابيب 3- إبر تلقيح 4- لهب بنزن وديتول وقطن 5- لنتائج أكثر دقة يستخدم جهاز تحليل الطيف الضوئي Spectrophotometer . 6- حضانات بكتيريه عند درجات مختلفه 37˚م ، 28˚م، 55˚م ، 5˚م في الثلاجه ). 6- أنواع مختلفه من مزارع بكتيريه حديثه (18-24 ساعه)نقيه (مثل : Escherichia coli، Bacillus sp. ، Pseudomonas sp. ، Staphylococcus sp.)

11. تجربة تحديد المجال الحراري للنمو البكتيري: • الخطوات: 1- يتم تدوين درجة حرارة التحضين على كل أنبوبه وكذلك اسم البكتيريا المستخدمه. 2- في ظروف التعقيم، يتم تلقيح كل مجموعه (4 أنابيب المرق المغذي) بنوع بكتيري مختلف. 3- تُوضع كل مجموعه في حضانات على درجة حراره (37˚م ، 28˚م ، 55˚م، 5˚م ، 4˚م ) لمدة 24 ساعه، كل على حده. 4- المشاهده: يتم تقدير درجة التعكير Turbidity لكل أنبوبه باستخدام جهاز التحليل الطيف الضوئي أو تعيين كثافة النمو بالعين المجرده، وبالتالي يُقدر كثافة النمو البكتيري عند كل درجة تحضين.

12. تجربة تحديد المجال الحراري للنمو البكتيري: • الاستنتاج: تُسجل النتائج في جدول على أساس كثافة النمو لكل نوع بكتيري عند درجات التحضين المختلفه، وذلك مستعينة بالمقياس التالي: (-) لا يوجد نمو (+) يوجد نمو ضعيف (++) يوجد نمو متوسط (+++) يوجد نمو كثيف. ثم يتم تحديد المدى الحراري لكل نوع بكتيري على ضوء النتائج.

13. النتيجة :

14. شكراُ لإستماعكم أ. الدانه القحطاني