Stand: Gesetzeslage 2026. Gesetzliche Werte ändern sich. Prüfen Sie im Zweifel die aktuellen Angaben der zuständigen Stelle.
Optische Dichte als schnelles Maß für Zellen
In der Mikrobiologie wird das Wachstum von Bakterien- und Hefekulturen fast immer über die optische Dichte bei 600 Nanometern verfolgt. Zellen streuen Licht, und je dichter die Kultur, desto weniger Licht erreicht den Detektor. Die Messung dauert wenige Sekunden und eignet sich daher, um den richtigen Zeitpunkt für Induktion, Ernte oder Transformation zu treffen.
Die OD selbst ist keine Zellzahl. Zur Umrechnung braucht man einen Faktor, der angibt, wie viele Zellen pro Milliliter einer OD von 1 entsprechen. Für Escherichia coli wird oft ein Richtwert von etwa 8 × 10^8 Zellen pro Milliliter genannt, für Bäckerhefe ein Bereich um 3 × 10^7. Weil der Faktor von Gerät, Stamm und Zellgröße abhängt, ist er im Rechner frei einstellbar.
Der zweite Teil des Rechners hilft beim Animpfen. Wenn eine Hauptkultur mit einer bestimmten Start-OD beginnen soll, ergibt sich das benötigte Volumen der Vorkultur aus der Mischungsgleichung. Der Rest des Endvolumens wird mit frischem Medium aufgefüllt. Dabei rechnet der Rechner mit der OD der unverdünnten Vorkultur.
Was die Messung verfälscht
Photometer messen die Streuung nur in einem begrenzten Bereich proportional zur Zellzahl. Oberhalb einer OD von etwa 0,8 bis 1 überlagern sich Mehrfachstreuungen, und der Messwert steigt langsamer als die Zelldichte. Messen Sie dichte Kulturen deshalb verdünnt und rechnen Sie mit dem Verdünnungsfaktor zurück. Der Rechner weist auf gemessene Werte über 1 hin.
Verschiedene Photometer liefern bei derselben Kultur unterschiedliche OD-Werte, weil Optik und Abstand zum Detektor die erfasste Streuung beeinflussen. Ein Faktor aus der Literatur ist daher nur ein Richtwert, dessen Stand und Herkunft Sie prüfen sollten. Wer genaue Zahlen braucht, kalibriert das eigene Gerät einmalig mit einer Lebendkeimzahl auf Agarplatten oder einer Zählkammer.
Die OD erfasst lebende und tote Zellen gleichermaßen, ebenso Zelltrümmer. In der Stationärphase oder nach Stress kann die Zahl teilungsfähiger Zellen deutlich unter der berechneten Zellzahl liegen. Auch die Zellform ändert sich mit der Wachstumsphase, was den Umrechnungsfaktor verschiebt. Für Hefen und filamentöse Organismen ist die Methode noch ungenauer.
Als Leerwert dient immer das sterile Medium, in dem die Kultur wächst, denn gefärbte Medien absorbieren selbst. Messen Sie in Küvetten mit 1 Zentimeter Schichtdicke, wenn Ihr Faktor dafür bestimmt wurde. Die Teilungsrate und Verdopplungszeit Ihrer Kultur berechnen Sie mit dem Bakterienwachstum-Rechner, direkte Zählungen mit dem Zählkammer-Rechner.
Tipps und typische Fehler
OD richtig nutzen.
- Leerwert: Steriles Medium.
- Verdünnen: Über OD 1.
- Faktor: Kalibrieren.
- Phase: Beachten.
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Häufige Fragen
Wie viele Zellen hat E. coli bei OD600 = 1?
Als Richtwert etwa 8 × 10^8 Zellen pro ml, abhängig von Gerät und Stamm.
Warum soll ich dichte Kulturen verdünnen?
Oberhalb von etwa OD 1 ist die Messung nicht mehr linear.
Wie stelle ich eine Kultur auf OD 0,1 ein?
Kulturvolumen = 0,1 × Endvolumen ÷ OD der Vorkultur, Rest mit Medium auffüllen.
Bei welcher OD werden E. coli induziert?
Häufig in der logarithmischen Phase um OD600 0,4 bis 0,8.
Wie kalibriere ich den OD-Faktor?
Mit einer Lebendkeimzahl auf Agarplatten bei bekannter OD.
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