פולחן ופירום חיידקים מדגימות קרקע

אחת הדרך למנות את מספר החיידקים הנמצאים בדגימת קרקע היא להשתמש במתודולוגיית דילול וזיהוי. מתודולוגיה זו משתמשת אגר כאמצעי לצמיחה חיידקית, תהליך המכונה, "טכנולוגיה culturable." בגלל המספר העצום של חיידקים שנמצאו בתוך קרקעות, מדגם קטן של אדמה מדולל באופן סדרתי במים, לפני שהוא מצופה על אגר בתוך צלחת פטרי. בדרך כלל, כמות קטנה של אדמה הכלולה בתוך 0.1 עד 1 מ"ל של השעיית הקרקע מדוללת הוא "להתפשט" על פני השטח של צלחת אגר. הצלחות מכילות אגר, שהוא מותך כאשר חם, אבל מוצק כאשר קריר. בנוסף אגר, חומרים מזינים, כגון שמרי פפטונה או מוצר זמין מסחרית כמו R₂A, מתווספים למדיום כדי לאפשר את הצמיחה של חיידקים הטרוטרופיים.

דילול ו ציפוי היא טכנולוגיה זולה ופשוטה יחסית לספירת חיידקי קרקע. עם זאת, ישנם מספר חסרונות לטכניקה. כמה טעויות נפוצות והנחות הקשורות לדילול ובדיקות ציפוי הן כדלקמן: ההנחה היא שכל חיידק אדמה בודד יוצר מושבה, אך במציאות מושבה עשויה לנבוע מגוש תאים, וכתוצאה מכך להמעיט בספירה של פולחן אמיתי. במהלך דילול סדרתי של הקרקע, חלקיקי קרקע יכולים להתיישב (ליפול לתחתית), כך aliquot האמיתי של אדמה לא מועבר לדילול הבא. חיידקי קרקע רבים הם מעשיים אך אינם ניתנים לכת. חיידקים הגדלים לאט לא יכולים לגרום למושבות גלויות בתוך מסגרת זמן סבירה (1-2 שבועות).

כמו כן, חיידקים אנאירוביים אינם גדלים בתנאים אירוביים, וחיידקים הגדלים נבחרים על ידי החומרים המזינים שנוספו למדיום. לכן R₂A בוחר עבור חיידקים הטרוטרופיים, בעוד גופרית אלמנטרית בוחרת עבור חמצון גופרית אוטוטרופי. בסך הכל, ההערכה היא כי רק 0.1 עד 1% מכלל חיידקי הקרקע ניתן לתרבות. לכן, דילול וזיהוי של חיידקי קרקע רק אחראים חיידקים culturable וממעיט אוכלוסיית הקרקע קיימא האמיתי על ידי אחד עד שני סדרי גודל. דוגמה למושבות חיידקים הטרוטרופיות שנבעו מדילול קרקע ו ציפוי מוצגת באיור 1. שים לב כי כמיליון תאים חיידקיים נדרשים למושבה להיות גלוי לעין בלתי.

ניסוי זה מדגים את מתודולוגיית הדילול וההפצה של ציפוי המשמשת לספירת מספר החיידקים בתוך דגימת קרקע. באופן ספציפי, שתי מדיה משמשות: אחת מיועדת לכל החיידקים, והשנייה שבוחרת עבור actinomycetes. לאחר שמושבות החיידקים גדלו על לוחות אגר, לבודד את התרבויות הטהורות של מושבות נבחרות באמצעות טכניקת צלחת פס. לאחר מכן ניתן לנתח תרבויות טהורות כאלה ולאפיין אותן בתכונות ופונקציות ספציפיות.

איור 1. מושבות הטרוטרופיות על צלחת אגר R_2. מספר מושבות נפרדות עם מורפולוגיה מגוונת מתעוררות לאחר דילול ו ציפוי מהאדמה. הרשאה לשימוש שניתן על ידי העיתונות האקדמית.

דגימה של 10 גרם של אדמה עם תכולת לחות של 20% על בסיס משקל יבש מנותחת עבור חיידקים קיימא culturable באמצעות טכניקות דילול ו ציפוי. הדילול נעשה כפי שמוצג בטבלה 1. 1 מ"ל של פתרון E הוא שפך מצופה על מדיום מתאים ותוצאה 200 מושבות חיידקים.

אבל, עבור 10 גרם של אדמה לחה,

לכן

טבלה 1: דילול ו ציפוי של הדגימות.

ישנם שני יישומים בסיסיים של דילול ו ציפוי של חיידקי קרקע. היישום הראשון הוא הספירה של חיידקים culturable בתוך אדמה מסוימת. כימות מספר חיידקי הקרקע נותן אינדיקציה לבריאות הקרקע. לדוגמה, אם יש 10⁶ עד 10⁸ חיידקים culturable נוכחים לכל גרם של אדמה, זה ייחשב מספר בריא. מספר קטן מ 10⁶ לגרם מצביע על בריאות הקרקע ענייה יותר, אשר עשוי להיות בשל מחסור בחומרים מזינים כפי שנמצא בקרקעות חומר אורגני נמוך; מתח אביוטי שהוטל על ידי ערכי pH קרקע קיצוניים (pH < 5 או > 8); או רעילות המוטלת על ידי מזהמים אנתרופוגניים אורגניים או אנאורגניים.

היישום העיקרי השני הוא הדמיה ובידוד של תרביות טהורות של חיידקים. התרבויות הטהורות יכולות להיות מאופיינות ומוערכת לאחר מכן עבור מאפיינים ספציפיים שעשויים להיות שימושיים ביישומים רפואיים או סביבתיים. דוגמאות כוללות: ייצור אנטיביוטיקה; מתכלה של אורגנים רעילים; או ריזוביה ספציפית שימושית עבור קיבוע חנקן על ידי גידולים קטניות, כגון אפונה או שעועית.