jarun011/iStock/GettyImages

Net als mensen hebben bacteriën drie fundamentele hulpbronnen nodig om te overleven en te gedijen:energieleverende voedingsstoffen, water voor cellulaire hydratatie en een omgeving die past bij hun specifieke fysiologische voorkeuren.

Nutriëntenvereisten

Bacteriën halen energie uit koolstof-, stikstof-, fosfor- en zwavelatomen in hun voedselbron. Tijdens cellulaire ademhaling worden deze elementen geoxideerd om adenosinetrifosfaat (ATP) te produceren, de universele energievaluta van de cel. Laboratoriumculturen maken gebruik van voedingsrijke media die direct beschikbare C, N, S en P leveren, evenals essentiële vitamines en mineralen. De exacte samenstelling wordt afgestemd op het metabolische profiel van het doelorganisme.

Waterafhankelijkheid

Water vormt ongeveer 70% van de massa van een bacteriecel. Omdat eencellige organismen geen water kunnen opnemen, zijn ze afhankelijk van omgevingsvocht om het osmotische evenwicht te behouden en biochemische reacties te ondersteunen. Veel soorten kunnen uitdroging gedurende langere perioden overleven, maar zonder water kunnen ze niet groeien of zich delen.

Omgevingsvoorkeuren

Naast voedingsstoffen en vocht heeft elke bacteriesoort een optimaal bereik voor pH, temperatuur, zuurstof, kooldioxide en druk:

• pH:de meeste bacteriën gedijen tussen 6,0 en 8,0 (zuur 1–6, alkalisch 8–14).
• Temperatuur:5°C tot 60°C (40°F tot 140°F) is gebruikelijk; extremen kunnen de groei belemmeren.
• Zuurstof:10-12% atmosferische O₂ ondersteunt veel aerobe bacteriën, terwijl andere een anaerobe of hoge CO₂-omgeving nodig hebben.
• Druk:osmotische en atmosferische druk beïnvloeden ook de levensvatbaarheid van de cellen.

Aanpassingsvermogen en laboratoriumteelt

Hoewel elke soort een bepaald ‘ideaal’ venster heeft, vertonen bacteriën opmerkelijke flexibiliteit. Wetenschappers kweken microben door de omgevingsomstandigheden zo goed mogelijk na te bootsen uit hun natuurlijke habitat, waarbij de samenstelling van de media, de temperatuur, de pH en het gasniveau worden aangepast aan de waargenomen parameters.