Vi kan enkelt observera olika krav på molekylärt syre genom att odla bakterier i tioglykolatrörskulturer. En provrörskultur börjar med autoklaverat tioglykolatmedium som innehåller en låg andel agar för att låta rörliga bakterier röra sig i hela mediet. Thioglykolat har starkt reducerande egenskaper och autoklaveringen spolar ut det mesta av syret. Rören inokuleras med de bakteriekulturer som ska testas och inkuberas vid lämplig temperatur. Med tiden diffunderar syre långsamt genom tioglykolatrörskulturen från toppen. Bakterietätheten ökar i det område där syrekoncentrationen är bäst lämpad för tillväxten av just den organismen.
Växlingen av bakterier med varierande syrebehov i tioglykolatrör illustreras i figur 7.10. I rör A syns all tillväxt i toppen av röret. Bakterierna är obligata (strikta) aeroba bakterier som inte kan växa utan riklig tillförsel av syre. Rör B ser ut som motsatsen till rör A. Bakterier växer i botten av rör B. Dessa är obligatoriska anaeroba bakterier, som dödas av syre. Rör C visar kraftig tillväxt högst upp i röret och tillväxt i hela röret, ett typiskt resultat för fakultativa anaerober. Facultativa anaerober är organismer som trivs i närvaro av syre men som också växer i frånvaro av syre genom att förlita sig på jäsning eller anaerob andning, om det finns en annan lämplig elektronacceptor än syre och organismen kan utföra anaerob andning. De aerotoleranta anaeroberna i rör D är likgiltiga för närvaron av syre. De använder inte syre eftersom de vanligtvis har en fermentativ ämnesomsättning, men de skadas inte av närvaron av syre på samma sätt som obligatoriska anaerober. Rör E till höger visar en ”guldlockskultur”. Syrehalten måste vara lagom för tillväxt, varken för mycket eller för lite. Dessa mikroaerofiler är bakterier som kräver en miniminivå av syre för tillväxt, cirka 1-10 %, långt under de 21 % som finns i atmosfären.
- Skulle du förvänta dig att de äldsta bakterielinjerna skulle vara aeroba eller anaeroba?
- Vilka bakterier växer högst upp i ett tioglykolatrör, och vilka växer längst ner i röret?