YTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü
Çevre Mikrobiyolojisi 1 Laboratuarı
ÇEVREMİZDEKİ MİKROORGANİZMALAR
VE
KATI VASATTA (STANDART PLATE AGAR) TESPİTLERİ
1. ÇEVREMİZDEKİ MİKROORGANİZMALAR
Bakteri ve diğer mikroorganizmaların varlığını Antony van Leenwenhook (1632 - 1723) 1676
da keşfetmiştir. Louis Pasteur, 1857 ile 1876 yılları arasında yaptığı çalışmalar ile de
fermantasyon olayının canlı organizmalar tarafından meydana getirildiğini kanıtlamıştır.
İnsanoğlu 5000 yıldan beri süt içtiği halde, sütün mayalanması konusunda ancak 19. asırda
bazı bilimsel ilerlemeler kaydedilmiştir. 1860 yılında L. Pasteur mayalanmanın sırlarını açığa
çıkarmıştır. L. Pasteur ve R. Koch, mikroskop yardımı ile birçok patojenik
mikroorganizmaların varlığını gün ışığına çıkarmışlardır. Ölümlere neden olan Koleranın
önüne de bu aydınlanma aşamasından sonra geçilmiştir. Pasteur bir çalışmasında da 60°C
dolayında sütü, bira ve şarabı birkaç dakika ısıttığında hastalık yapıcı bakterilerin (patojen
mikroorganizmaların) öldüğünü buna karşılık besin değerini kaybetmediğini saptamıştır.
Robert Koch (1843 - 1910), bakteri üretmek ve saf kültür olarak elde etmek için yöntemler
geliştirmiştir ve 1876 yılında ise Bacillus anthracis'i bulmuş ve ilk defa bir
mikroorganizmanın hastalık nedeni olabildiğini ispatlamıştır. 1882'de de Tuberkel bacillus
(Mycobacterium tuberculosis), 1883 'de de kolera mikrobununu (Vibrio comma) bulmuştur.
Çevremizdeki mikroorganizmaları 4 genel grupta inceleyebilir. Bunlar; bakteriler,
protozoalar, mantarlar ve alglerdir.
Bakteriler
Bakterilerin çoğunun çapı bir milimetrenin binde birinden daha büyük değildir. Bu nedenle de
burada ölçüm birimleri olarak mikrometre veya nanometre kullanılır (1 mm=10-3 mm) ve
(1nm=10-6 mm).
Şekillerine göre bakteriler dört grubta toplanabilir:
1. Bilya şeklinde ve küresel olanlar (*Koklar)
2. Silindirik ve düz olanlar, çubuksular (Bacıllus, Pseudomonas)
3. Kıvrımlı çubuksular, virgül şeklinde olanlar (Vibriolar)
4. Vida şeklinde olanlar (Spiraller)
*Koklar; diplokok, streptokok ve stafilokoklar olarak ayrılmaktadır.
Saprofit ( zararsız ) Olan Bakteriler:
1. Koliform Bakteriler
a) Escherichia sp.
b) Citrobacter sp.
c) Klebsiella sp.
d) Enterobacter sp.
2. Proteus sp.
3. Pseudomonas sp.
4. Alcaligenes sp.
Patojen Olan Bakteriler:
1. Salmonella sp.
2. Shigella sp.
Mantarımsı Bakteriyal Koloniler
Bakterilerin koloni oluşumu, bir nevi fiziksel kümeleşme olayıdır. Burada büyüme
mekanizması başlangıçta eksponansiyel, daha sonraları ortamın özelliklerine bağlı olarak
karmaşık bir hal almaktadır. Arıtma sistemlerinin kenar yüzeylerinde görülür. En çok
Damlatmalı filtrelerde, havuzların kenar yüzeylerinde ve bilhassa kanalizasyon borularının
kenarlarında rastanır.
İki boyutlu olarak hareketli bir biçimde çoğalma söz konusudur. Bu tür koloniler, sümüksü,
müsülajlı bir yapı gösterirler. Bakteriyal kolonilere benzerler. Ancak mantarımsı bakteriyal
koloniler ile bakteriyal koloniler aralarındaki fark, mantarımsı bakteriyal kolonilerinin amorf
yapı özelliği göstermelerinden dolayı hareket etmeleri ve hücreler arası bağlantıya sahip
olmalarıdır.
Şekil: 10,000 kez büyütülmüş bir Escherichia coli bakteri kolonisi
Koliform Bakteri Grubu
Bu organizmalar patojen olmayıp suda mevcut olmaları dışkı ile bir kirlenmeyi ve buna bağlı
olarak potansiyel bir tehlikeyi işaret eder. Tifo, dizanteri, kolera gibi hastalıklar bir bağırsak
enfeksiyonu olduğundan, koliform bakterilerinin herhangi bir suda bulunması, yukarıdaki
hastalıklara sebep olan bakterilerin o suda var olacağı ihtimalini gösterir. Yani bu bakteriler
böylesi bir tehlikenin indikatörüdürler. Bu sebepten bunların suda olmayışları patojen
bakterilerin olmayışının bir göstergesidir. Dışkının 1 gramında 105 - 106 civarında bakteri
mevcuttur ve bunların % 95 'i koliform grubu bakteriler teşkil etmektedir. Sularda koliform
bakterilerinin aranmasının sebebi; bunların patojen olan bakterilere oranla daha kolay daha
ucuz ve daha kısa sürede tesbit edilebilmeleridir. Koliform grubunu oluşturan bakteriler;
tamamı aerobik veya fakültatif anaerobik olan, gram-negatif, spor oluşturmayan, çomak
şeklinde, laktozdan 35 0C’de 48 saat içerisinde gaz ve asit oluşturan bakteriler olarak tarif
edilir.
Koliform grubu bakterilerin önemli bir türü olan Escherichia coli, 2-4 µm boyunda 0,4-0,7
µm eninde, düz, uçları yuvarlak çomak biçiminde bakterilerdir. Haraketleri tifo basiline
(Salmonella typhi ) göre daha yavaştır. Escheria coli fakültatif anaeroptur. Optimal üremesi
35 0C’dir. Normal besiyerinde kolay ve bol ürerler. Sıvı besiyerinde homojen olarak ürerler ve
kültürleri feçes (dışkı) kokusundadır. Koliform bakterilerin asıl kaynağını insan ve
hayvanların ( sıcak kanlı hayvanların ) dışkıları oluşturmaktadır. Dolayısıyla, yerleşim
merkezlerindeki; kanalizasyon suları ile bunlarla kirletilmiş olan sıvı atıklar ve katı atık sızıntı
suları önemli koliform kaynaklarıdır.
Protozoalar
Şekil: Paramecium sp. (terliksi)
Şekil: Amip, Terliksi, Kamçılı
Protozoa ya da bir hücreliler; genellikle mikroskobik, bir hücreli ve ökaryotik canlıları içeren
bir Protista alt alemidir. Tek hücreli olmalarına rağmen, çok hücrelilerde görülen yaşamsal
işlevlerin birçoğunu yapabilirler. Bu nedenle eski zamanlarda vücut maddesi hücrelere
ayrılmamış hayvanlar olarak kabul edilmiş ve "Hücresizler" adıyla anılmıştır.
Sitoplazmalarında bulunan özelleşmiş yapılara "organel" denilmekte, hareket, sindirim,
boşaltım gibi hayatsal faaliyetlerini bunlarla sağlamaktadırlar. Çoğu bir çekirdekli,
(Monoenergid), bir kısmı da her zaman çok çekirdek taşıyan (Polienergid) canlılardır. Bazıları
ise yaşamlarının belli bir kısmıda çok çekirdek taşırlar. Organel olarak; çekirdek,
endoplazmik retikulum, ribozom, golgi aygıtı, mitokondri, lizozom, peroksizom,
mikrotubuluslar ve filamentler bulundurular. Hareket organelleri olarak yalancı ayaklar,
kamçılar, siller, sirler ve tentaküller görülür. Beslenme şekillerinde ototrof, saprozoyik,
parazitik, kommensal, miksotrof ya da heterotrof beslenme görülür. Boşaltımda en belirgin
özelliklerinden biri; ritmik olarak şişen ve küçülen vurgan (kontraktil) kofulların
bulunmasıdır. Birçok denizel türde ve parazitlerde bu vurgan kofullar görülmez.
Çoğalmalarında; eşeysiz olarak; boyuna bölünme, çoğa bölünme, enine bölünme, zırh
oluşturduktan sonra ikiye bölünme, hücre dışı tomurcuk oluşturma ve hücre içi tomurcuk
oluşturma görülür. Eşeyli çoğalmalarında; kaynaşma (hologami), merogami ve konjugasyon
görülür. Tek olarak ya da koloni şeklinde yaşayan tek hücreli canlılardır. Bugüne kadar
60.000 kadar türü tanımlanmış ve bunların yaklaşık 1/4'ü parazit olarak bilinir.
Mantarlar
Şekil: Mantarlar
Mantarlar kök, gövde, yaprak, çiçek ve klorofile sahip olmayan ökaryotik, heterotrofik çok
hücreli organizmalardır. Klorofilin bulunmaması nedeniyle fotosentez olayına rastlanamaz.
Çok hücreli ve büyük olmaları, üreme tarzları, yaşam siklusları, çekirdek etrafında bir zarın
bulunması, çok kromozoma sahip olması, nukleolus içermeleri ve hücre içi organellerin
(mitokondrium, golgi aparatı, endoplasmik retikulum, vesikül, vakuol, vs) bulunmaları gibi
nedenlerle prokaryotiklerden ayrılırlar. Mantarlar doğada (kara ve sularda) çok yaygın bir
yaşam spektrumu gösterirler. Büyük bir çoğunluğu saprofitik bir yaşantıya sahip olup
kendilerine gerekli gıda maddelerini cansız materyallerden ve basit organiklerden temin
ederler. Bir kısım mantarlar da, insan ve hayvanların yanı sıra, bitki, balık, kerevit, algler,
insektler vs. canlılar üzerinde parazitik, sembiyotik veya komensal bir yaşam içinde
bulunurlar.
Şimdiye dek 110000' den fazla mantar türü (bunun 30000' den fazlası Basidiomycetes, 30000
den fazlası Deuteromycetes, 30000 den fazlası Ascomycetes sınıflarına aittir) saptanmış olup
bazılarının da karakterleri henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Çok doğaldır ki bu kadar
fazla ve aynı zamanda çeşitlilik gösteren türlerin bütün özelliklerini ayrıntıları ile saptamak,
açıklamak oldukça güç, zaman alıcı olup bazılarının biyokimyasal, sitolojik, fizyolojik ve
genetik özellikleri de hala tam bir açıklığa kavuşturulamamıştır.
Mantar Koloniler
Mantar kolonileri tamamıyla misel şeklinde dallanma gösteren ve büyüme yönleri tek bir
yöne doğru olan koloni şeklidir. Bu tür koloniler genellikle koenotik hücre tipine sahiptirler.
Mantar kolonileri dallı bir yapı gösterirler ve çok hücreli bölünme tipine sahiptirler. Mantar
kolonileri özellikle düşük pH ve nütrient eksikliğine sahip atıksuların arıtıldığı arıtma
sistemlerinde büyüyüp gelişebiliyorlar. Biyolojik arıtma sistemlerinde çökelme problemine
neden oldukları için bulunmaları istenmez. Mantar kolonilerini oluşturan hücrelerde birbirine
bağımlı yaşama şekli mevcuttur.
Algler
Şekil: Algler
Algler, gerek yapısal olarak gerekse dış görünüşleri bakımından oldukça farklı
görünümdedirler. Yapısal olarak; eukaryotik (gelişmiş hücre tipi) ve prokaryotik (basit yapılı
hücre tipi) olmak üzere iki büyük gruba ayrılırlar. Buna göre Mavi-Yeşil algler göstermiş
oldukları hücre organizasyonları bakımından prokaryot hücre özelliği taşımaktadırlar. Algler
su ortamında primer üretici canlılardır. Yapılarındaki pigmentleri sayesinde Karbondioksit ve
suyu, ışığın etkisi ile karbonhidratlara çevirirler böylece su ortamındaki besin değerinin ve
çözünmüş oksijen oranının artmasını sağlarlar. Sonuçta kendi gelişimlerini sağlayarak besin
zincirinin ilk halkasını oluştururlar. Bu şekilde üretime olan katkıları ve üst basamaktaki
canlılarla olan ilişkileri açısından önem taşımaktadırlar. Alglerin üretimleri çevresel
faktörlerle sınırlanmıştır. Bunlar ışık, sıcaklık ve besindir. Bu sınırlayıcı faktörler
iyileştirilirse, üretim düzeyi artar. Üretim artışının belli bir düzeyi aşmasının doğal bir sonucu
olarak da çevresel denge bozulur ve bu gelişeme eutrofikasyon adı verilir. Eutrofikasyonun
sonuçlarından birisi de aşırı alg patlamalarının görülmesidir. Bunun anlamı, fitoplankton
(alglerin serbest yüzen formları) populasyonlarının suyun rengini, kokusunu ve ekolojik
dengesini bozacak yeterli yoğunluğa ulaşmasıdır. Bunun yanı sıra alglerin aşırı gelişmesi,
sucul ortamdaki bir çok canlı için toksik etkilere neden olduğu için ölümler görülebilmektedir.
Örneğin, Dinoflagellatlardan Gymnodinium ve Gonyanlax'a ait türler aşırı çoğalma sonucu,
hayvanların sinir sistemlerini etkileyen, yüksek oranda suda çözünebilen toksik madde
üretirler. Diğer patlamalara ise Mavi-Yeşil alglerden Microcystis, Anabaena, Nostoc,
Aphanizomenon, Gloeotrichia ve Oscillatoria, Chrysophyte'den Prymnesium parvum neden
olmaktadır.
Çevremizdeki Mikroorganizmaların Tespiti
Deney 1
Gerekli Malzemeler
Katı besiyeri (Standart Plate Agar)
Distile su
Otoklav
Steril baget veya ekübuyyon çubuğu
Steril petri kutuları
İsporto Ocağı
Etil alkol
İnkübatör
Koloni Sayacı
Mikroskop
Deneyin Yapılışı
Standart plate agar katı besiyeri hazırlanır (22.5 g/l). 2 saat içerisinde otoklavda steril edilir
(120 ºC sıcaklık,1 atm basınçta 15 dk). Steril olarak hazırlanmış katı besiyerleri otoklavdan
çıktığında sıvı haldedir ve bu şekilde steril petri kutularına ispirto ocağı çevresinde aseptik
şartlarda dökülerek soğutulur. Daha sonra incelenecek ortamda petri kutusunun kapağı
açılarak 10 dakika beklenir (tuvaletler, kantinler, yemekhane, derslikler ve laburatuvarlar
çevresel ortam olarak seçilebilir). Daha sonra kapak kapatılır. Steril baget veya ekübuyyon
çubuğu steril su ile ıslanır ve incelenecek yüzeye sürülerek numune alınır, Petri kutusundaki
katı vasat üzerine ekim yapılarak kapak kapatılır. Ekim yapılan petri kutuları etiketlenip ters
olarak etüve konarak, 20±2 0C sıcaklıkta inkübasyona tabi tutulur. 24 ve 48 saat sonra oluşan
koloniler gözlenir.
Sonuçlar
Oluşan koloniler sayılır. Mikroskopta koloni tipi ve renk farklılıklarından, türler tespit edilir.
Deney 2
Prokaryotik organizmalardan Mavi-Yeşil Alglerin mikroskobik incelenmesi ve morfolojik
yapılarını kabaca gözlemlenmesi.
Gerekli Malzemeler
Mavi-yeşil alg kültürü
Steril 1 ml lik pipet
Lam ve Lamel
Mikroskop
Deneyin Yapılışı
Temiz bir lam alınır. Üzerine steril 1 ml lik pipet yardımıyla bir damla Mavi-yeşil alg kültürü
konur. Numunenin üzerine lamel kapatılır. Mikroskopta 10x olarak, düşük büyütmeli
objektiften başlayarak incelenir.
Sonuçlar
Mikroskopta Mavi-yeşil alg hücreleri taşıdıkları renk pigmentleri vasıtasıyla morfolojik
olarak teşhis edilir.
Deney 3
Ökaryotik organizmalardan Alglerin, Protozoaların ve Mantarların mikroskobik incelenmesi
ve morfolojik yapılarını kabaca gözlenmek.
Gerekli Malzemeler
Alg, Protoza ve Mantar Kültürleri
Steril 1 ml lik pipet
Lam ve Lamel
Mikroskop
Deneyin Yapılışı
Temiz bir lam alınır. Üzerine steril 1 ml lik pipet yardımıyla incelenecek kültürden bir damla
konur. Numunenin üzerine lamel kapatılır. Mikroskopta 10x olarak, düşük büyütmeli
objektiften başlayarak incelenir.
Sonuçlar
Mikroskopta;
•
•
•
Alg hücreleri taşıdıkları renk pigmentleri vasıtasıyla tek hücreli veya çok hücreli ipliksi
olarak morfolojik olarak teşhis edilir.
Protoza türleri, terliksi hayvan, paramesium, amipler ve çan hayvancığı morfolojik olarak
gözlenir.
Mantar hücrelerinden maya hücreleri gözlenir.
Download

YTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Çevre Mikrobiyolojisi 1