Autore Bruno Pacifici

La nutrizione batterica e le richieste ambientali per la loro crescita

La nutrizione batterica

· condizioni di crescita ottimali in funzione della T e del pH

Colture di microrganismi in laboratorio

· La preparazione dei mezzi di coltura

· fattori di crescita

· fattori ambientali

Le richieste ambientali per i microbi

La nutrizione batterica.

Benché ci siano molti elementi naturali, l'intera massa di una cellula è costituita virtualmente da soli quattro tipi di atomi carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto. Inoltre, molti altri atomi sono quantitativamente meno importanti, ma funzionalmente molto importanti. Questi includono fosforo, calcio, magnesio, zolfo, ferro, zinco, manganese, rame, molibdeno e cobalto, che sono presenti nelle cellule microbiche ma in minor quantità rispetto a C, H, 0 e N. Ad eccezione del molibdeno e del tungsteno, gli elementi trovati negli organismi viventi hanno tutti numero atomico 30 o inferiore.

Tutte le forme di vita hanno le stesse richieste nutrizionali di base che includono:

una fonte di ENERGIA. Questa può essere luce o sostanze inorganiche come zolfo, monossido di carbonio o ammoniaca o materia organica come zuccheri, proteine, grassi, ecc..

una fonte di AZOTO. Questo può essere azoto gassoso, ammoniaca, nitrato/nitrito, o un composto contenente azoto organico come proteine e acidi nucleici.

una fonte di CARBONIO. Questo può essere monossido o diossido di carbonio, metano o materiale organico complesso.

una fonte di OSSIGENO. Tutte le cellule usano ossigeno in forma legata e molte richiedono ossigeno allo stato gassoso (aria), ma l’ossigeno è letale a molti microbi..

una fonte di FOSFORO, ZOLFO, MAGNESIO, POTASSIO & SODIO.

una fonte di CALCIO. C’è chi ne necessita in grandi quantità e chi in tracce.

una fonte di ACQUA. La vita richiede acqua. Le spore batteriche , possono esistere per lunghissimi periodi senz’acqua, ma non crescono o metabolizzano.

una fonte di MINERALI come FERRO, ZINCO, COBALTO ECC. Questi vengono richiesti in tracce per il corretto funzionamento di alcuni enzimi. Capirai il loro ruolo studiando il metabolismo.

Scendiamo un po’ più in dettaglio….

In generale i nutrienti possono essere divisi in due classi:

(1) macronutrienti, che sono richiesti in grande quantità e i

(2) micronutrienti, che sono richiesti in piccole quantità.

Alcuni nutrienti sono le basi da cui le cellule sintetizzano le macromolecole e altre strutture importanti, mentre altri nutrienti servono soltanto per la generazione dell'energia senza essere direttamente incorporati nel materiale cellulare; talvolta un nutriente può avere entrambi i ruoli. Iniziamo con una discussione dei maggiori macronutrienti, carbonio e azoto.

Macronutrienti principali

La maggior parte dei procarioti richiede un composto organico come fonte di carbonio. Gli studi nutrizionali hanno mostrato che molti batteri possono assorbire diversi composti dì carbonio organico e li usano per sintetizzare nuovo materiale cellulare.

Aminoacidi, acidi grassi, acidi organici, zuccheri, basi di azoto organico, composti aromatici e tanti altri composti organici vengono usati dai batteri.

Dopo il carbonio, l'elemento più abbondante nella cellula è l'azoto. Una tipica cellula batterica è costituita dal 12 al 15 percento di azoto (in peso secco) e l'azoto è il principale costituente delle proteine e degli acidi nucleici. L'azoto è presente anche nel complesso polisaccaridico peptidoglicano, che costituisce lo strato rigido della parete cellulare della maggior parte dei batteri . L'azoto può essere trovato in natura in forma organica e inorganica. Come principale costituente di aminoacidi e basi azotate, l'azoto è disponibile per gli organismi come azoto organico proveniente dalla degradazione e mineralizzazione degli organismi morti. Tuttavia, la maggior parte dell'azoto disponibile in natura è presente In forma inorganica, come ammoniaca (NH₃) o nitrato (NO₃^‑). La maggior parte dei batteri è capace di usare ammoniaca come unica fonte di azoto e molti possono anche usare nitrati. L’atmosfera contiene una grande riserva di azoto, sotto forma di gas di azoto, N₂, anche se l'azoto gassoso serve da fonte di azoto soltanto per i batteri che fissano l'azoto.

Altri macronutrienti

Il fosforo si trova in natura sotto forma di fosfato organico ed inorganico, ed è usato dalla cellula principalmente come componente degli acidi nucleici e dei fosfolipidi. La maggior parte dei microrganismi utilizza il fosfato inorganico (P0₄^3‑) per la crescita. Il fosfato organico si trova molto spesso in natura, comunque, e può essere utilizzato grazie all'azione di enzimi cellulari chiamati fosfatasi, che idrolizzano l'estere del fosfato organico, rilasciando fosfato inorganico libero.

Lo zolfo è richiesto dagli organismi in quanto ha un ruolo strutturale negli aminoacidi cisteina e metionina, e perché è presente in un gran numero di vitamine (tiamina, biotina e acido lipoico). Lo zolfo è sottoposto a varie trasformazioni chimiche eseguite esclusivamente dai microrganismi , ed è disponibile per gli organismi in molte forme. La maggior parte dello zolfo cellulare ha origine da fonti inorganiche, solfato (S0₄^2‑) o solfuro (HS^‑).

Il potassio è richiesto da tutti gli organismi. Molti enzimi, inclusi alcuni di quelli coinvolti nella sintesi proteica, sono specificamente attivati dal potassio.

Il magnesio ha la funzione di stabilizzare i ribosomi, la membrana cellulare e gli acidi nucleici, ed è anche richiesto per l'attività di molti enzimi, specialmente quelli coinvolti nel trasferimento dei fosfati. Per la crescita cellulare, quindi, sono richieste grandi quantità di magnesio.

Il calcio, che non è essenziale per la crescita di molti microrganismi, può aiutare a stabilizzare la parete cellulare batterica e gioca un ruolo chiave nella stabilità al calore delle endospore.

Il sodio è necessario per alcuni, ma non per tutti gli organismi, in relazione alla disponibilità ambientale. Ad esempio, l'acqua di mare ha un alto contenuto di sodio, e i microrganismi marini generalmente richiedono sodio per la crescita, mentre le forme d'acqua dolce sono normalmente capaci di crescere in assenza di sodio.

Il ferro è richiesto in grandi quantità benché non a livello degli altri macronutrienti. Il ferro è presente in un certo numero di proteine della cellula, particolarmente quelle coinvolte nella respirazione.

Micronutrienti (elementi in tracce)

Benché richiesti in piccole quantità, i micronutrienti sono, nondimeno, critici per la nutrizione di un microrganismo tanto quanto i macronutrienti.

Il cobalto è necessario soltanto per la formazione della vitamina B12, e, se questa vitamina viene aggiunta al mezzo di coltura, il cobalto non è più necessario.

Lo zinco ha un ruolo strutturale in molti enzimi incluse la anidrasi carbonica, l'alcool deidrogenasi, le RNA e DNA polimerasi, e altre proteine che legano il DNA.

Il molibdeno è presente in alcuni enzimi chiamati libdoflavoproteine, coinvolti nella riduzione del nitrato assimilato, e nella nitrogenasi, l'enzima coinvolto nella riduzione dell'N₂.

Il rame ha un ruolo importante in alcuni enzimi coinvolti nella respirazione. Come il ferro, lo ione rame è un sito di reazione con l'0₂.

Il manganese è un attivatore per molti enzimi ed è anche presente in alcune superossido dismutasi, enzimi di importanza critica per la detossificazione delle forme tossiche dell'ossigeno. Il manganese ha anche un ruolo importante nella fotosintesi delle piante verdi.

Il nichel è presente negli enzimì chiamati idrogenasi che funzionano sia per assorbire che per sviluppare H₂.

Il tungsteno e il selenio sono richiesti da quei procarioti capaci di metabolizzare il formiato e sono presenti come parte dell'enzima formiato deidrogenasi.

Colture di microrganismi in laboratorio

Benché possiamo avere un'idea di che cosa siano i microrganismi da studi al microscopio, possiamo soltanto avere un'idea di cosa i microrganismi fanno studiando le loro attivita` in colture pure. Una coltura pura è una coltura che consiste di un solo tipo di microrganismo. Per ottenere una coltura pura dobbiamo essere capaci di allevare l'organismo in laboratorio. Questo richiede che si forniscano all'organismo le condizioni ambientali e i nutrienti appropriati per farlo crescere. È anche essenziale evitare ad altri organismi di entrare nella coltura pura. Tali organismi non voluti, chiamati contaminanti, sono ubiquitari e molte tecniche microbiologiche consentono di evitare tali contaminanti. Una volta isolata una coltura pura, possiamo procedere a studiare le caratteristiche dell'organismo e determinare le sue capacità.

Quali sono le condizioni richieste per la crescita microbica? I microrganismi sono coltivati in acqua a cui sono stati aggiunti i nutrienti appropriati. La soluzione acquosa contenente i nutrienti necessari è chiamata mezzo di coltura. I nutrienti presenti nel mezzo di coltura forniscono alla cellula microbica gli ingredienti richiesti alla cellula per generare altre cellule uguali a se stessa. Insieme alla fonte di energia, che può essere una sostanza chimica organica o inorganica, o la luce un mezzo di coltura deve avere una fonte di carbonio, azoto, e altri macro e micronutrienti visti nella sezione precedente. Consideriamo ora brevemente alcuni aspetti importanti della coltivazione dei mícrorganismi.

La preparazione dei mezzi di coltura

La conoscenza della nutrizione microbica consente al microbiologo di coltivare microrganismi in laboratorio. I nutrienti richiesti da tutti gli organismi sono, in generale, gli stessi; gli organismi richiedono i macro e micro nutrienti visti precedentemente. Alcuni organismi richiedono però certi nutrienti in forme specifiche. Così, la proporzione e il tipo di ogni nutriente in un mezzo di coltura può variare drasticamente per la crescita di microrganismi diversi. Sono state pubblicate letteralmente migliaia di diverse ricette per mezzi di coltura, e i microbiologi più esperti pongono molta attenzione agli aspetti nutrizionali dell'organismo o organismi che stanno crescendo.

I mezzi di coltura vengono impiegati nell’isolamento e nel mantenimento di colture pure di batteri e anche per l’identificazione dei batteri secondo le loro proprietà fisiologiche e biochimiche.

Il modo nel quale i batteri sono coltivati e lo scopo per i quali vengono usati i mezzi di coltura variano ampiamente. I mezzi liquidi sono usati per la crescita di gruppi di colture pure mentre quelli solidi sono usati ampiamente per l’isolazione di colture pure, per stimare popolazioni batteriche vitali,e una varietà di altri scopi. I mezzi di coltura possono essere preparati per essere usati anche in uno stato semisolido. Un mezzo di coltura liquido è convertito allo stato semisolido per aggiunta di un agente gelificante. L'agar l'agente gelificante più usato, è ricavato dalle alghe marine e non è un nutriente per la maggior parte dei microrganismi. L’agar viene usato anche grazie alle sue uniche proprietà fisiche (si scioglie a circa 100°C e rimane liquido fino a che non viene raffreddato a circa 40°C, quindi diventa gel). I mezzi di coltura contenenti agar sono distribuiti in recipienti piatti coperti, chiamati piastre di Petri, dove le cellule microbiche possono crescere e formare masse visibili chiamate colonie.

In microbiologia vengono usate due classi di mezzi di coltura:

chimicamente definito (sintetico) o non definito (complesso).

I mezzi chimicamente definiti sono preparati aggiungendo all'acqua distillata quantità precise di sostanze chimiche organiche o inorganiche. Perciò, è nota la composizione chimica esatta di un mezzo definito. In molti casi, comunque, la conoscenza della composizione chimica esatta non è critica. In questi casi i mezzi non definiti possono essere sufficienti, o persino vantaggiosi.

Table 4a. Mezzo minimo per la crescita di Bacillus megaterium. Un esempio di mezzo chimicamente definito per la crescita di un batterio eterotrofico.

Component	Amount	Function of component
sucrose	10.0 g	C and energy source
K2HPO4	2.5 g	pH buffer; P and K source
KH2PO4	2.5 g	pH buffer; P and K source
(NH4)2HPO4	1.0 g	pH buffer; N and P source
MgSO4 7H2O	0.20 g	S and Mg^++ source
FeSO4 7H2O	0.01 g	Fe^++ source
MnSO4 H2O	0.007 g	Mn^++ Source
water	985 ml
pH 7.0

Table 4b. Mezzo definito (anche un mezzo arricchito) per la crescita del Thiobacillus thiooxidans, un batterio litoautotrofico.

Component	Amount	Function of component
NH4Cl	0.52 g	N source
KH2PO4	0.28 g	P and K source
MgSO4 7H2O	0.25 g	S and Mg^++ source
CaCl2 2H2O	0.07 g	Ca^++ source
Elemental Sulfur	1.56 g	Energy source
C02	5%*	C source
water	1000 ml
pH 3.0

*Aerate medium intermittently with air containing 5% CO₂.

I mezzi complessi impiegano estratti grezzi di sostanze come la caseina (proteina del latte), proteine animali, soia, estratti di lieviti, e altre sostanze altamente nutritive: benché chimicamente non definite. Queste sostanze sono commercialmente disponibili in polvere e possono essere pesate e aggiunte al mezzo di coltura. Tuttavia uno svantaggio importante dell'uso di mezzi complessi è la perdita del controllo sulla specificità dei nutrienti del mezzo.

Table 5a. Mezzo complesso per la crescita di batteri “fastidiosi”.

Component	Amount	Function of component
Beef extract	1.5 g	Source of vitamins and other growth factors
Yeast extract	3.0 g	Source of vitamins and other growth factors
Peptone	6.0 g	Source of amino acids, N, S, and P
Glucose	1.0 g	C and energy source
Agar	15.0 g	Inert solidifying agent
water	1000 ml
pH 6.6

Table 5b. Selective enrichment medium for growth of extreme halophiles.

Component	Amount	Function of component
Casamino acids	7.5 g	Source of amino acids, N, S and P
Yeast extract	10.0 g	Source of growth factors
Trisodium citrate	3.0 g	C and energy source
KCl	2.0 g	K+ source
MgSO4 7 H2O	20.0 g	S and Mg++ source
FeCl2	0.023 g	Fe++ source
NaCl	250 g	Na+ source for halophiles and inhibitory to nonhalophiles
water	1000 ml
pH 7.4

Elementi in tracce

I micronutrienti (elementi in tracce) sono dei casi speciali nella preparazione dei mezzi di coltura. Come abbiamo visto, la maggior parte di questi minerali sono richiesti in quantità estremamente piccole. Nei mezzi chimicamente definiti, gli elementi in tracce sono usualmente aggiunti in piccole quantità da una soluzione madre. Nei mezzi complessi, gli elementi in tracce generalmente non necessitano di essere aggiunti perché sono già presenti negli estratti.

Il ferro talvolta è considerato un minerale in tracce ma è richiesto in quantità maggiori degli altri. Come abbiamo visto, il ferro ha un grande ruolo nella respirazione cellulare, essendo un componente chiave dei citocromi e, delle proteine ferro‑zolfo coinvolte nel trasporto degli elettroni. Poiché la maggior parte dei sali di ferro inorganici sono altamente insolubili, fornire una adeguata quantità di ferro ad un mezzo di coltura presenta alcune difficoltà. Un possibile modo per fornire ferro è complessarlo con sostanze chimiche organiche, chiamate agenti chelanti. Due agenti chelanti comunemente usati per fornire ferro al mezzi di coltura sono l'acido etilendiaminotetracetico (EDTA) e l'acido nitrilo triacetico (NTA).

Molti organismi producono specifici chelatori del ferro chiamati siderofori, che solubilizzano i sali di ferro e trasportano il ferro nella cellula. Uno dei maggiori gruppi di siderofori deriva dall'acido idrossamico, che lega il ferro in modo forte. Una volta che il complesso ferro‑idrossamato è passato nella cellula, il ferro viene rilasciato e l'idrossamato può uscire dalla cellula ed essere utilizzato di nuovo per il trasporto del ferro. In alcuni batteri i composti che legano il ferro non sono idrossamati ma acidi fenolici. I batteri enterici come Escherichia Coli e Salmonella spp. producono derivati dei complessi fenolici chiamati enterobactine. Questi composti sono derivati catecolici con un'alta affinità di legame per il ferro. Come vedremo, la disponibilità di ferro ha conseguenze importanti sulla capacità di molti batteri pericolosi (patogenici) di crescere nel corpo.

Fattori di crescita

I fattori di crescita sono composti organici specifici richiesti in quantità veramente piccole e che non possono essere sintetizzati da alcune cellule. Le sostanze che frequentemente servono come fattori di crescita sono vitamine, aminoacidi, purine e pirimidine. Benché la maggior parte dei microrganismi sia capace di sintetizzare tutti questi prodotti, altri li richiedono preformati dall'ambiente, e, quindi. devono essere aggiunti al mezzo di coltura. Se in un mezzo di coltura viene aggiunto un estratto complesso, come l'estratto di lievito o il peptone saranno già forniti in maggior parte, se non tutti, i fattori di crescita; nei mezzi sintetici, invece, i fattori di crescita appropriati devono essere aggiunti a parte.

Le vitamine sono i fattori di crescita necessari più comuni, e sono definite come composti organici richiesti in piccole quantità per crescere e funzionare, e che non servono come fonte di energia e come basi per le macromolecole. La maggior parte delle vitamine funzionano come parte di coenzimi . Molti microrganismi sono capaci di sintetizzare tutti i componenti dei propri coenzimi, ma alcuni sono incapaci di farlo e quindi devono essere riforniti di questi sotto forma di vitamine. I batteri dell'acido lattico che includono i generi Streptococcus e Lactobacillus, sono noti per la loro richiesta di complessi vitaminici, che è persino più grande di quella degli umani. Le vitamine più comunemente richieste dai microrganismi sono tiamina (vitamina B1), biotina, piridossina (vitamina B6), e cobalamina (vitamina B12).

Esempi di mezzi di coltura microbici

Un esempio di mezzo di coltura definito è quello che consentirà la crescita di E. coli e altri batteri enterici. Le capacità biosintetiche di E. coli sono abbastanza impressionanti, come è mostrato dal fatto che sia necessario aggiungere al mezzo soltanto un singolo composto organico, il glucosio.

L'altro mezzo di coltura soddisfa le necessità di un batterio che ha richieste nutrizionali complesse, il batterio dell'acido lattico Leuconostoc mesenteroides. Quale organismo ha più capacità biosintetiche, E. coli o L. mesenteroides?

Ovviamente E. coli, poiché la sua capacità di crescere in un semplice mezzo di coltura definito significa che ha la capacità di sintetizzare tutti i suoi costituenti cellulari organici da un singolo composto di carbonio. Al contrario, L. mesenteroides ha richieste di fattori di crescita multipli, indicative della limitata capacità.

Le richieste ambientali per i microbi

Ci sono batteri che vivono in acque salate nell’Antartico, in soluzioni sature di sale, nelle sorgenti bollenti, in acque acide a pH <2.0, attorno al cuore dei reattori atomici, nei serbatoi degli aerei, sul fondo degli oceani a >110°C, a centinaia di metri sotto terra. Si stima che siamo correntemente in grado di coltivare solo una piccola percentuale delle 100.000 specie batteriche. La ragione di questo è l’evoluzione. Ogni microbo si è evoluto (per oltre 3,5 billioni di anni) per adattarsi a un suo ambiente che gli desse il più alto potenziale di sopravvivenza: la sua nicchia.

Le più comuni condizioni ambientali che un microbiologo considera sono temperatura, pH, ossigeno, luce, concentrazione di zucchero/sale e nutrienti speciali. Per determinare le condizioni ambientali ottimali si considera dove il batterio si trova normalmente. Tuttavia, questo può essere anche ingannevole dal momento che 1 cm cubo di suolo può contenere 100 microambienti. Nondimeno un ricercatore che sta provando a coltivare un batterio proverà la sua crescita in mezzi che variano su un ampia gamma di temperature, pH, ossigeno e concentrazione salina.

Fattori ambientali. In aggiunta ai nutrienti appropriati, è essenziale che i fattori ambientali siano regolati in maniera appropriata per ogni organismo che viene coltivato. Uno dei più importanti fattori ambientali è la temperatura. Ogni microrganismo ha un definito campo di temperature a cui è capace di crescere e, se viene usata una temperatura troppo alta o troppo bassa, non sarà ottenuta una crescita soddisfacente. La temperatura ottimale è la temperatura a cui l'organismo cresce più velocemente. La temperatura di crescita ottimale di diversi batteri può variare drasticamente, ma, come regola generale, si può asserire che la temperatura più appropriata per coltivare un microrganismo sia vicino alla temperatura dell'habitat in cui cresce il microrganismo.

Un tipico batterio può crescere con un range di temp di @ 30 gradi C (stenotermali); alcuni riescono a crescere in un range più grande (euritermali).

Grafico generalizzato che definisce le condizioni di crescita ottimali dei batteri in funzione della temperatura . Quelli che richiedono temperature basse sono detti psicrofili e li puoi vedere imboscati negli angoli bui del frigorifero. Quelli che crescono tra 25°C e 45°C sono detti mesofili, mentre quelli che crescono ottimamente tra 50-80°C sono detti termofili. Quelli che crescono meglio tra gli 80°C sono detti estremofili.

1. Psicrofili -- optimum temp. typically 15 deg C or lower. Note: some organisms are psychrotolerant -- optimum temperature is 20-40 deg, but can grow as low as 0 deg. These are not considered psychrophiles.

2. Mesofili -- optima from 20-45 deg, minimum around 15-20 deg.

3. Termofili -- optima 55 deg or higher. Some (ipertermofili) have optima of 80 deg or higher (mostly Archaea in this group). Found in hot springs, deep-sea hydrothermal vents, other locations.

Adattamenti fisiologici e strutturali sono collegati alla temperatura:

1. psychrophiles produce enzymes with lower temperature optima. They often denature at room temperatures.

2. psychrophiles have higher unsaturated fatty acids in membrane lipids, keeps membranes fluid at lower temperatures.

3. thermophiles have enzymes that are heat stable, also ribosomes work at higher temps. Only a few amino acid changes from mesophile proteins seem necessary in some cases to allow high temperature stability. Also more salt bridges in proteins.

4. thermophile membranes have many long-chain fatty acids, lots of saturated fatty acids. membrane lipids "freeze" into solid form at what we would consider warm temperatures, thus inhibiting transport. But at very high temperatures, membranes function well.

Una corretta acidità o alcalinità deve essere fornita per ogni organismo. L'acidita` o l'alcalinità di una soluzione è espressa per mezzo del suo pH su una scala in cui la neutralità è pH 7. I pH i cui valori siano minori di 7 sono acidi, e quelli più alti sono alcalini. Di solito, lo stadio finale nella preparazione di un mezzo di coltura è aggiustare il pH ad un valore appropriato per la crescita dell'organismo di interesse.

Quelli che crescono in acque acide sono detti acidofili, a pH neutro sono i neutrofili, e solo pochi possono crescere in ambienti alcalini , i basofili.

Le curve nelle figure precedenti mostrano la minima , ottima e massima condizione di crescita per ogni variabile assegnata. Curve simili possono essere tracciate per ogni condizione ambientale che influenza l’esistenza microbica.

I microrganismi variano nella loro necessità o nella tolleranza dell'ossigeno. I microrganismi possono essere divisi in molti gruppi, secondo gli effetti dell'ossigeno. I microrganismi capaci di utilizzare l'ossigeno sono chiamati aerobi. Alcuni organismi sono incapaci di usare ossigeno e possono esserne danneggiati. Gli organismi incapaci di usare ossigeno sono chiamati anaerobi e quelli che ne sono danneggiati sono chiamati anaerobi obbligati. Per coltivare gli anaerobi il problema principale è l'esclusione dell'ossigeno. Poiché l'ossigeno è ubiquitario nell'aria, non è semplice coltivare microrganismi in condizioni anaerobiche. Bottiglie o provette completamente riempiti fino all'orlo con mezzo di coltura e con una chiusura adeguata forniranno condizioni anaerobiche per organismi che non siano troppo sensibili a piccole quantità di ossigeno. È, anche possibile aggiungere sostanze chimiche per ridurre l'ossigeno nel mezzo di coltura. Tali sostanze sono chiamate agenti riducenti.

Alcuni organismi, chiamati aerobi facoltativi, possono crescere sia in presenza che in assenza di ossigeno. Il batterio E. coli è un buon esempio di aerobio facoltativo: può crescere anaerobicamente per fermentazione, producendo vari acidi, alcool, e C0₂, o può crescere aerobicamente per respirazione, producendo soltanto C0₂.

La crescita relativa alla richiesta di ossigeno. Il mezzo senza batteri è giallo, mentre la crescita batterica è indicata col verde. Per esempio, gli aerobi e anaerobi obbligati, crescono rispettivamente solo al top (A) e a sul fondo (B) di una provetta contenente il mezzo. Gli aerobi obbligati spesso formano un film (schiuma) o pellicola. Gli aerobi facoltativi sono capaci di crescere sia sotto condizioni aerobiche che anaerobiche (C). I batteri Microaerofili richiedono un pò di ossigeno, ma troppo per loro è tossico.