Matematicamente il tempo di generazione (G) si calcola come:
G =ln(2) / k
Dove:
G:Tempo di generazione
k:costante del tasso di crescita
La costante di velocità di crescita (k) rappresenta la pendenza della fase logaritmica di una curva di crescita microbica quando le cellule si dividono attivamente. Solitamente è espresso in unità di tempo-1 (ad esempio, ora-1, minuto-1).
Il tempo di generazione è inversamente proporzionale alla costante del tasso di crescita. Un tempo di generazione più breve indica un tasso di crescita più rapido e, al contrario, un tempo di generazione più lungo indica un tasso di crescita più lento.
Fattori che influenzano il tempo di generazione:
- Tratti specifici dell'organismo:diverse specie microbiche hanno tassi di crescita intrinseci e tempi di generazione diversi. Fattori come la composizione genetica, le vie metaboliche e gli adattamenti ambientali contribuiscono a queste variazioni.
- Condizioni ambientali:le condizioni ambientali, come temperatura, pH, disponibilità di nutrienti, aerazione e presenza di inibitori o sostanze tossiche, possono influire sul tasso di crescita e sul tempo di generazione dei microrganismi.
- Fase di crescita:durante la crescita microbica, le cellule attraversano diverse fasi, tra cui la fase di latenza, la fase esponenziale/logaritmica, la fase stazionaria e la fase di morte. Il tempo di generazione viene misurato principalmente durante la fase esponenziale quando le cellule si dividono attivamente al loro massimo tasso di crescita.
Misurazione del tempo di generazione:
Il tempo di generazione può essere determinato sperimentalmente monitorando la crescita di una popolazione microbica nel tempo utilizzando vari metodi, tra cui:
- Spettrofotometria:misurazione dei cambiamenti nella densità ottica (OD) della coltura utilizzando uno spettrofotometro.
- Conteggio delle colonie:diluizioni seriali della coltura vengono piastrate su terreni di agar solidi e le unità formanti colonie (CFU) vengono contate in momenti diversi.
- Osservazione microscopica diretta:il conteggio delle cellule utilizzando un microscopio può fornire informazioni sulla cinetica di crescita della popolazione.
Comprendere le dinamiche del tempo di generazione è fondamentale per campi come l’ecologia microbica, la biotecnologia, la produzione farmaceutica e la microbiologia alimentare, dove è essenziale il controllo preciso dei processi di crescita microbica.
