Generation time หมายถึง เวลาที่แบคทีเรีย ใช้แบ่งเซลล์แบบทวิภาค (binary fission) คือจาก 1 เซลล์ เป็น 2 เซลล์ เท่าๆ กัน

เมื่อนำแบคทีเรียจำนวนหนึ่ง ใส่ลงไปในอาหารเลี้ยงเชื้อที่เป็นของเหลว แล้วจัดสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ออกซิเจน ให้เหมาะสม
กับการเจริญของแบคทีเรียนั้น จะพบว่าแบคทีเรียมีการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนมากขึ้น รูปแบบของการเจริญของแบคทีเรียจะเป็นไป
ดังภาพประกอบ ซึ่งแบ่งเป็นระยะต่างๆได้ 4 ระยะ ดังนี้

1. Lag phase (ระยะพัก) เป็นระยะแรกที่แบคทีเรียเริ่มพบกับอาหารและสิ่งแวดล้อมใหม่ แบคทีเรียจะปรับตัวให้เข้ากับอาหาร
และสิ่งแวดล้อมนั้น มีการสร้างเอนไซม์ที่เหมาะสม ที่จะใช้กับอาหารเลี้ยงเชื้อมีการสร้างโปรตีน และส่วนประกอบอื่นๆ ที่สำคัญ
ของเซลล์ ตอนระยะท้ายๆ ของระยะนี้ เซลล์อาจจะมีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิมเล็กน้อย และพร้อมที่จะแบ่งตัว ระยะ lag นี้อาจจะ
ยาวนานแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับอาหารเลี้ยงเชื้อ ในการแปรรูปอาหารจะพยายามยืดช่วงนี้ไปให้ยาวนานที่สุด เช่น การใช้อุณหภูมิต่ำ
(cold storage)

2. Exponential หรือ log phase (ระยะแบ่งตัวทวีคูณ) เป็นระยะที่แบคทีเรียมีการเพิ่มจำนวนมากที่สุด มีอัตราการแบ่งตัวคงที่
ส่วนประกอบทางเคมีของเซลล์ และกระบวนการต่างๆ ตลอดจนสมบัติทางสรีรวิทยาเป็นแบบเดียวกัน

3. Stationary phase (ระยะคงจำนวนเซลล์) เป็นระยะที่แบคทีเรียมีจำนวนคงที่ ซึ่งแสดงว่าแบคทีเรียไม่มีการเพิ่มจำนวนอีก
หรือคืออัตราเกิดเท่ากับอัตราตาย การที่แบคทีเรียเจริญแล้วเข้าสู่ระยะ stationary นี้เพราะอาหารเลี้ยงเชื้อใกล้จะหมดลง
แบคทีเรียจึงเจริญช้าลง นอกจากนี้ ของเสียที่แบคทีเรียสร้างขึ้นยังยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียด้วย

4. Death phase หรือ decline phase (ระยะเซลล์ตาย) เป็นระยะสุดท้าย แบคทีเรียที่มีอยู่จะตายลงมากกว่าแบคทีเรียที่
เพิ่มจำนวนขึ้น ทั้งนี้เป็นเพราะอาหารอาจหมด และมีสารพิษสะสมอยู่เป็นจำนวนมาก

Generation time ของแบคทีเรียแต่ละชนิดไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรีย สภาวะแวดล้อม ความสมบูรณ์ของสารอาหาร

Generation times ของแบคทีเรียทั่วไปภายใต้สภาวะที่เหมาะสม (optimum condition) กับการเจริญดังในตาราง

การคำนวณ Generation Time

G = t/n

G = generation time

t = เวลา (นาที หรือ ชั่วโมง)

N_o= จำนวนแบคทีเรียเริ่มต้น

N=N_o x 2ⁿ

N= จำนวนของแบคทีเรียเมื่อสิ้นสุดเวลา

n = จำนวนครั้งของการแบ่งตัว

การหา n:

logN = logN_o + nlog2

n= logN - logN_o log2

n = logN - logN_o .301

n = 3.3 logN/N_o

G = t/n

การหาค่า G (generation time)

G = t____ 3.3 log N/N_o

ตัวอย่าง: แบคทีเรียชนิดหนึ่งใช้เวลาเพิ่มจำนวน จาก 10,000 เซลล์ ไปเป็น 10,000,000 เซลล์ ในเวลา 4 ชั่วโมง แบคทีเรีย
นี้มีค่า generation time เท่ากับเท่าไร

G = t_____ 3.3 log N/N_o

G = 240นาที 3.3 log 10⁷/10⁴

G = 240นาที 3.3 x 3

G = 24 นาที

การประเมินปริมาณจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเสื่อมเสีย (microbial spoilage) และจุลินทรีย์ก่อโรค (pathogen) ด้วยการใช้
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์

• COMBASE (http://www.combase.cc/toolbox.html)
• PATHOGEN MODELLING PROGRAM (PMP) -System run from USDA -used to predict growth and death of pathogenic bacteria in foodstuffs (not all models are validated) http://pmp.arserrc.gov/

Reference

http://science.kmutt.ac.th/class/mic291/mic291lab8.doc