Possiamo facilmente osservare i diversi requisiti di ossigeno molecolare facendo crescere i batteri in colture in provetta di tioglicolato. Una coltura in provetta inizia con un mezzo tioglicolato autoclavato contenente una bassa percentuale di agar per permettere ai batteri mobili di muoversi nel mezzo. Il tioglicolato ha forti proprietà riducenti e l’autoclave elimina la maggior parte dell’ossigeno. Le provette vengono inoculate con le colture batteriche da testare e incubate a una temperatura appropriata. Nel corso del tempo, l’ossigeno si diffonde lentamente in tutta la coltura della provetta di tioglicolato dalla parte superiore. La densità batterica aumenta nella zona in cui la concentrazione di ossigeno è più adatta alla crescita di quel particolare organismo.
La crescita di batteri con diversi requisiti di ossigeno in provette di tioglicolato è illustrata nella Figura 7.10. Nel tubo A, tutta la crescita è vista nella parte superiore del tubo. I batteri sono aerobi obbligati (rigidi) che non possono crescere senza un’abbondante fornitura di ossigeno. La provetta B sembra l’opposto della provetta A. I batteri crescono sul fondo della provetta B. Questi sono anaerobi obbligati, che vengono uccisi dall’ossigeno. La provetta C mostra una forte crescita nella parte superiore della provetta e una crescita in tutta la provetta, un risultato tipico degli anaerobi facoltativi. Gli anaerobi facoltativi sono organismi che prosperano in presenza di ossigeno, ma crescono anche in sua assenza affidandosi alla fermentazione o alla respirazione anaerobica, se c’è un accettore di elettroni adatto diverso dall’ossigeno e l’organismo è in grado di eseguire la respirazione anaerobica. Gli anaerobi aerotolleranti nella provetta D sono indifferenti alla presenza di ossigeno. Non usano l’ossigeno perché di solito hanno un metabolismo fermentativo, ma non sono danneggiati dalla presenza di ossigeno come gli anaerobi obbligati. La provetta E sulla destra mostra una coltura “Goldilocks”. Il livello di ossigeno deve essere giusto per la crescita, non troppo e non troppo poco. Questi microaerofili sono batteri che richiedono un livello minimo di ossigeno per la crescita, circa l’1%-10%, ben al di sotto del 21% che si trova nell’atmosfera.
- Ti aspetteresti che i lignaggi batterici più antichi siano aerobi o anaerobi?
- Quali batteri crescono nella parte superiore di un tubo di tioglicolato e quali crescono nella parte inferiore del tubo?