Voidaan helposti havaita erilaiset molekyylisen hapen vaatimukset kasvattamalla bakteereja tioglykolaattiputkiviljelmissä. Koeputkiviljely aloitetaan autoklavoidulla tioglykolaattiväliaineella, joka sisältää vähän agaria, jotta liikkuvat bakteerit voivat liikkua väliaineessa. Tioglykolaatilla on voimakkaita pelkistäviä ominaisuuksia, ja autoklavointi huuhtoo suurimman osan hapesta pois. Putket inokuloidaan testattavilla bakteeriviljelmillä ja inkuboidaan sopivassa lämpötilassa. Ajan myötä happi diffundoituu hitaasti tioglykolaattiputkiviljelmän läpi ylhäältäpäin. Bakteeritiheys kasvaa alueella, jossa happipitoisuus soveltuu parhaiten kyseisen organismin kasvulle.
Kuvassa 7.10 on havainnollistettu vaihtelevan hapentarpeen omaavien bakteerien kasvua tioglykolaattiputkissa. Putkessa A kaikki kasvu näkyy putken yläosassa. Bakteerit ovat obligatteja (tiukkoja) aerobeja, jotka eivät voi kasvaa ilman runsasta hapen saantia. Putki B näyttää putken A vastakohdalta. Bakteerit kasvavat putken B alaosassa. Ne ovat obligatteja anaerobeja, jotka kuolevat hapen vaikutuksesta. Putki C osoittaa voimakasta kasvua putken yläosassa ja kasvua koko putkessa, mikä on tyypillistä fakultatiivisille anaerobeille. Fakultatiiviset anaerobit ovat organismeja, jotka viihtyvät hapen läsnä ollessa, mutta kasvavat myös ilman happea turvautumalla käymiseen tai anaerobiseen hengitykseen, jos on olemassa muu sopiva elektroniakseptori kuin happi ja organismi kykenee suorittamaan anaerobista hengitystä. Putken D aerotolerantit anaerobit eivät välitä hapen läsnäolosta. Ne eivät käytä happea, koska niillä on yleensä fermentatiivinen aineenvaihdunta, mutta hapen läsnäolosta ei ole niille haittaa kuten pakollisille anaerobeille. Oikealla olevassa putkessa E on ”Goldilocks”-viljelmä. Hapen määrän on oltava juuri oikea kasvun kannalta, ei liikaa eikä liian vähän. Nämä mikroaerofiilit ovat bakteereja, jotka vaativat kasvuunsa vähimmäishappipitoisuuden, noin 1-10 %, joka on selvästi alle ilmakehässä esiintyvän 21 %:n.
- Odottaisitko vanhimpien bakteerilinjojen olevan aerobisia vai anaerobisia?
- Mitkä bakteerit kasvavat tioglykolaattiputken yläosassa ja mitkä kasvavat putken alaosassa?