Koloniutveckling

Koloniutveckling avser tillväxt och utveckling av mikrobiella kolonier på fast eller flytande medier. En koloni på fast medium härstammar vanligtvis från en enskild cell och växer genom celldelning, ofta med en karakteristisk morfologi i storlek, form, kant och färg. I flytande kulturer registreras tillväxten främst som ökning av biomassa eller ökad turbiditet, och mikromiljöer kan leda till bildning av strukturerade kolonier eller biofilmer vid gränssnitt.

Tillväxten följer oftast flera faser. Lågfasen eller anpassningsfasen innefattar att cellerna vänjer sig vid miljön. Den exponentiella (logaritmiska) fasen kännetecknas av snabb delning. Den stationära fasen uppstår när näringsämnen tar slut och avfallsprodukter byggs upp, vilket leder till balans mellan nybildning och död. Dödsfasen följer vid fortsatt försämring av villkoren. Inom kolonier kan tillväxten vara ojämt fördelad på grund av närings- och syregradienter, vilket skapar zoner med varierande aktivitet.

Faktorer som påverkar koloniutveckling inkluderar tillgång till näring samt kol- och kvävekällor, mineraler, temperatur, pH, osmotiskt tryck och fukt, samt syretillgång för aeroba eller mikroaerofile organismer. Inokulumstorlek, inkubationstid och interaktioner med andra organismer (konkurrens, samarbete) spelar också roll. Genetiska faktorer reglerar metabolism och stressresponser som påverkar tillväxt och koloniutseende.

Mätning och tolkning bygger på kolonantal och morfologi. CFU-analys används för att uppskatta livskraftiga celler; storlek och utseende kan ge identifikationssignal. Tidsförlopp kan studeras med bilder eller bildanalys för dynamisk bedömning.

Användningar inkluderar klinisk mikrobiologi, livsmedelssäkerhet, fermentation och miljövetenskap. Begränsningar: laboratorievillkoren är ofta olika från naturliga miljöer, och blandkulturer kan komplicera tolkningen.