Основные принципы культивирования бактерий


В лабораторных условиях микроорганизмы выращивают на питательных средах, которые должны быть стерильными, прозрачными, влажными, содержать определенные питательные вещества (белки, углеводы, витамины, микроэлементы и др.), обладать определенной буферностью, иметь соответствующий рН, окислительно-восстановительный потенциал. Питательные среды классифицируют по консистенции — жидкие, полужидкие, плотные (твердые); происхождению — животного или растительного происхождения и синтетические среды, приготовленные из определенных химически чистых соединений в точно указанных концентрациях; по назначению — общеупотребительные (универсальные), дифференциальные, элективные и среды обогащения, специальные.

Обычные (простые) среды пригодны для культивирования многих видов патогенных и непатогенных бактерий. К ним относятся мясо-пептонный бульон (МПБ), мясо-пептонный агар (МПА), мясо-пептонный желатин (МПЖ). Мясо-пептонный агар готовят из мясо-пептонного бульона путем добавления 1—2 % фабричного агара, который придает питательной среде при охлаждении консистенцию плотного студня. Получают агар из некоторых водорослей.

Дифференциальные среды позволяют различать бактерии разных видов и родов по их культуральным и биохимическим свойствам. К ним относятся мясо-пептонный желатин, среды Гисса, Эндо, кровяной агар, бактоагар Плоскирева (бактоагар Ж) и др.

Элективные (избирательные) среды и среды обогащения, благоприятствующие размножению бактерий определенных видов и подавляющие рост других микробов. К ним относятся яичные среды Петраньяни, Гельберга для выращивания микобактерий туберкулеза, среды Дюба — Смита в модификации А. П. Аликаевой для выращивания возбудителя паратуберкулеза и др.

Специальные среды — наиболее оптимальные для выращивания бактерий, не размножающихся на общеупотребительных средах. К ним относятся кровяной агар, сывороточный агар, сывороточный бульон, среда Китта — Тароцци (МГШБ), среда Сабуро и др.

На плотных питательных средах микробы образуют различные по форме и величине колонии, которые представляют собой видимые скопления особей одного вида микроорганизмов, образующихся в результате размножения из одной или нескольких клеток.

Колонии характеризуются величиной — крупные (до 4 мм), средние (2—4 мм), мелкие (1—2 мм); формой круглая, эллипсовидная, пузырьковидная, ветвистая (она может изменяться в зависимости от условий питания и других влияний окружающей среды); поверхностью — блестящая, матовая, неровная, морщинистая, складчатая, мозговидная, гладкая, исчерченная; прозрачностью — прозрачные, мутные, опалесцирующие; консистенцией — слизистая, вязкая, крошковатая, мучнистая, рогоподобная; краями — ровные, изрезанные, бахромчатые, неровные, дольчатые, локонообразные, бухтообразные, изъеденные, расплывчатые; профилем или рельефом — плоский, приподнятый, выпуклый, вдавленный, куполообразный; структурой — однородные (гомогенные), зернистые; пигментом — нет, есть, какого цвета; запахом — отсутствует, резкий, что напоминает. Изучение ведут макроскопически (величина, форма, цвет, прозрачность) и микроскопически (строение и края колонии).

У культур, выращенных на жидких питательных средах, изучают поверхностный рост (пристеночное кольцо, пленка, хлопья, их характер); помутнение — слабое, умеренное, сильное, стойкое, проходящее; осадок — плотный, хлопчатый, зернистый, в виде клочка ваты; количество его — обильное, скудное; цвет I

Особенности размножения различных микроорганизмов. Дли культивирования спирохет простейших применяют питательные среды, содержащие нативные белки (сыворотка, кровь), кусочки свежих органов и тканей (почки кролика, мозговая ткань кур), синтетические питательные среды, состоящие из определенных аминокислот.

Риккетсии (облигатные внутриклеточные паразиты) размножаются в тканях с пониженным метаболизмом. Их культивируют в куриных эмбрионах.

Для культивирования патогенных грибов, как правило, применяют элективные среды слабокислой или кислой реакции (рН 6,8—4,5). Элективность достигается подбором питательных веществ и добавлением к средам антибиотиков или красителей для подавления роста бактериальной флоры. Оптимальная температура культивирования 30—33 "С. Широко используют плотные среды Сабуро, пивное сусло-агар и др. Из жидких сред хорошо зарекомендовали себя сахарный бульон, пивное сусло, среда Чапека — Докса, рН 6—6,8.

Микоплазмы в силу своих структурных особенностей слабо адаптируются на питательных средах. Одни штаммы вызывают помутнение среды, другие — образуют легкую пленку; одни — растут в верхнем слое питательной среды, другие — в придонной части. На плотных питательных средах микоплазмы формируют характерные колонии, напоминающие яичницу-глазунью. При этом в первичных посевах рост начинается на 3—7-е сут, адаптированные же штаммы растут значительно быстрее.

Синтез микробных пигментов, фосфоресцирующих и ароматобразующих веществ. Микроорганизмы в процессе жизнедеятельности синтезируют красящие вещества — пигменты, придающие колониям бактериальных культур разнообразный цвет и оттенки, что учитывается при дифференциации микроорганизмов. Различают красные пигменты (актиномицеты, дрожжи, грибы, «чудесная палочка» — Bact. prodigiosum), желтые или оранжевые (микобактерий туберкулеза, сарцины, стафилококки), синие (синегнойная палочка — Pseudomonos aeruginosa, бактерия синего молока — Bact. syncyaneum), фиолетовые (Chromobacterium violaceum), черные (некоторые виды грибов, дрожжей, почвенных микробов). Образование пигментов происходит в присутствии кислорода при комнатной температуре и пониженном освещении. Микроорганизмы, развиваясь на пищевых продуктах (молоко, сыр, мясо, рыба, масло, творог), изменяют их цвет.

Различают пигменты, растворимые в воде (синегнойная бактерия, бактерии сине-зеленого молока — пиоцианин, синцианин), в спирте (пигменты «чудесной» бактерии, стафилококков и сарцин — красный, золотистый, лимонно-желтый и желтый), не растворимые ни в воде, ни в спирте (черные пигменты дрожжей, грибов, азотобактера), выделяющиеся в окружающую среду (хромонарные), остающиеся в теле микроорганизмов (хромофорные).

Физиологическое значение пигментов в жизнедеятельности микроорганизмов до конца не изучено. Точно установлено, что пигментобразующие микроорганизмы более резистентны к действию физико-химических и биологических факторов.

Светящиеся микроорганизмы (фотобактерии) вследствие окислительных процессов в бактериальной клетке обладают способностью свечения (люминесценции). Фотобактерии являются строгими аэробами, при прекращении доступа кислорода свечение у них приостанавливается. Наблюдаемое в природе свечение гнилушек, старых деревьев, мяса, чешуи рыбы, светящиеся термиты, муравьи, пауки, другие предметы и объекты объясняются наличием в них фотобактерий. Среди них встречаются кокки, вибрионы, некоторые грибы и бактерии. Они хорошо развиваются на обычных питательных средах, на рыбных и мясных субстратах при температуре от 15 до 37 °С. Типичным представителем фотобактерий является Photobacterium phosphoreum. Патогенных фотобактерий не найдено.

Ароматобразующие микробы обладают способностью вырабатывать летучие ароматические вещества, например уксусноэтиловый и уксусноамиловый эфиры, которые придают ароматические свойства винам, пиву, молочнокислым продуктам, сену, почве и т. д. Типичным представителем ароматобразующих бактерий является Leuconostoc cremoris, который широко используют при выработке молочнокислых продуктов.

Оставить комментарий

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 
  Подписаться  
Уведомление о