4 ก.พ. 2022 เวลา 20:08 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ทุกคนเคยทราบกันมาก่อนไหมคะว่า การเติบโตของเชื้อแบคทีเรียมีขั้นตอนอย่างไร ถ้าเราได้เรียนสายวิทย์คณิตก็คงทราบกันในวิชาชีววิทยาผ่านๆหูมาบ้างว่า แบคทีเรียจะสามารถเติบโตและเพิ่มจำนวนด้วยการแบ่งเซลล์หรือ binary fission ใช่ไหมคะ แต่ก่อนที่พูดถึงตรงนั้น เบนซ์อยากจะมาเล่าให้ฟังก่อนว่าเชื้อแบคทีเรียเซลล์จิ๋วมี Step ในการเติบโตอย่างไร
การเติบโตของเชื้อแบคทีเรียจะประกอบไปด้วย 4 Step ค่ะ นั่นคือ ช่วงของ lag phase, log phase, Stationary phase และ Death phase ค่ะ ทั้ง 4 step นี้มีส่วนสำคัญในการช่วยควบคุมจุลินทรีย์ในการทดลองในห้องแลปหรืออม้กระทั่งในอุตสาหกรรมอาหาร การหมักต่างๆ เพื่อที่จะออกแบบการหมักให้ได้ผลผลิตที่ต้องการจากเชื้อจุลินทรีย์นั้นๆ
เรามาดูกันที่ step แรกกันค่ะ
กราฟเเสดงการเติบโตของเเบคทีเรีย จาก: https://www.researchgate.net/figure/A-typical-bacterial-growth-curve-consisting-of-lag-phase-exponential-or-log-phase_fig3_327558675
1. Lag phase
ทุกคนมาลองจินตนาการกันนะคะ สมมติว่าในเย็นวันหนึ่งเราได้ทำการซื้อนมรสหวานแสนอร่อยมาไว้ดื่ม แต่ในคือนั้นเราดื่มไม่หมดแล้วก็ดันลืมเก็บเข้าตู้เย้น เราไม่รู้ตัวเลย จนกระทั่งเวลาผ่านไปหลายวันนมก็ค่อยๆเกิดการเน่าเสีย และในช่วงก่อนที่จะส่งกลิ่นเหม็นนั้น จะเป็นช่วงที่เชื้อแบคทีเรียกำลังเตรียมตัวค่ะ นั่นคือช่วงเริ่มแรกของวงจรชีวิตแบคทีเรียค่ะ ช่วงนี้แบคทีเรียได้เจอเข้ากับอาหารและเพื่อที่จะกลืนกินอาหารนั้น แบคทีเรียก็จะทำการสร้างปากหรือช่องผ่านของอาหาร โดยช่องผ่านนั้นมีชื่อว่า membrane transport protein ค่ะ และในระหว่างรอสร้างโปรตีนแบคทีเรียก็ไม่ได้ขยับไปไหน ดังนั้นจึงทำให้จำนวนของมันคงที่ค่ะ
ในการสังเคราะห์โปรตีนจะเกิดการสะสมของ RNA มากขึ้น นอกจากการสร้างช่องทางผ่านของอาหารแล้ว เชื้อจุลินทรีย์ก็จะทำการสร้าง protein เพื่อเป็นองค์ประกอบต่างๆของเซลล์และเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ลูกหรือแบ่งเซลล์แบบ Binary fission ในขั้นตอนนี้จึงเป็นขั้นที่เกิดกระบวนการ Metabolism ที่สูงเพื่อเตรียมพร้อมสร้างเซลล์ใหม่ต่อไป นำไปสู่ Step ที่ 2
2. log phase
และเมื่อแบคทีเรียมีความพร้อมที่จะเพิ่มจำนวนเซลล์ลูกแล้วก็จะเกิดกระบวนแบ่งตัวหรือ Binary fission ค่ะ ในขั้นนี้แบคทีเรียจะแบบ่งตัวคงที่และรวดเร็ว ซึ่งเป็นช่วงที่มีการเติบโตของแบคทีเรียมากที่สุดค่ะ โดยการแบ่งเซลล์ได้สำเร็จหนึ่งครั้งจะเรียกว่า Generation time เมื่อมีการแบ่งตัวมากขึ้นการใช้อาหารก็จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและเมื่อมีการกินอาหารก็ต้องมีของเสีย ดังนั้น จึงทำให้เกิดของเสียเพิ่มขึ้น สิ่งเหล่านี้ก็เลยทำให้นมของเราเริ่มส่งกลิ่นเหม็นออกมานั้นเองค่ะ แล้วเจ้าแบคเทีเรียก็เดินเข้าสู่ช่วง Stationary phase
3. Stationary phase
ในระยะนี้อาหารเริ่มหมดแล้วค่ะ อัตราการเกิดของแบคทีเรียจะเท่ากับอัตราการตาย แบคทีเรียก็จะเริ่มตัดสินใจว่าจะทำการเปลี่ยนแปลงเซลล์เพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะขาดอาหารค่ะ และในช่วงสุดท้ายก็คือ Death phase
4. Death phase
ขั้นนี้แบคทีเรียจะไม่มีการแบ่งตัวอีกแล้ว อัตราการตายจะมีมากกว่าอัตราการเกิด โดยการตายของแบคทีเรียก็เกิดจากอาหารหมดและการสะสมของเสียทำให้นมของเราบูด เน่าเสียนั้นเอง
และนี่นะคะก็คือ 4 step ของการเติบโตของแบคทีเรียค่ะ เมื่อได้อ่านจนถึงตอนนี้ สงสัยไหมคะว่าแบคทีเรียมีการเปลี่ยนแปลงเซลล์เพื่อรับมือกับสภาวะขาดอาหารอย่างไร? แล้วการแบ่งตัวแบบที่เรียกว่า Binary fissionเป็นยังไง? เดี๋ยวเบนซ์มาเล่าให้อ่านกันในบทความถัดไปนะคะ สวัสดีค่ะ
โฆษณา