Выращивание бактерий


Процесс выращивания таких клеточных культур, как бактерии, предъявляет особые требования к питательной среде. Особых сложностей при выращивании бактерий нет, данное мероприятие достаточно легко осуществить в домашних условиях при наличии соответствующих знаний из области микробиологии и набора инструментов (основной инвентарь, используемый в лаборатории, – чашка Петри).

Питательные среды в чашках Петри

Среда представляет собой раствор со специальным составом. Это совокупность компонентов, обеспечивающих благоприятные условия для культивирования микроорганизмов или постепенного накопления продуктов их жизнедеятельности, которые будут после использованы для определенных целей. Широко применяются в пищевой и хозяйственной промышленности. Для каждого вида культур среда должна быть разной. Так, процесс выращивания молочнокислых палочек или бактерий для септика существенно отличаются.

Особенности раствора


Питательные среды классифицируют по составу, назначению, консистенции. Существует две основные группы: производственные и диагностические.

  1. Производственные среды – основа для изготовления медицинских лекарственных препаратов, бактерий для септика. Растворы позволяют производить контроль качества биовеществ. В таких питательных средах для выращивания культур бактерий не должно быть вредных токсических примесей, способных нанести вред человеку или повлиять на процессы жизнедеятельности колоний.
  2. В диагностических питательных средах выделяют следующие подгруппы целевого назначения:
  • для выделения отдельных видов культур бактерий (дифференциальные);
  • для выращивания широкого спектра колоний микроорганизмов;
  • для выделения конкретного типа возбудителя; накопительные среды (обогащение бактерий выделяемыми ими продуктами жизнедеятельности).

По консистенции различают:

  • плотные,
  • жидкие,
  • полужидкие.

В плотных и полужидких питательных средах основным компонентом является жидкая основа, к которой добавляется агар. Это полисахарид, который выделяется в лаборатории из некоторых разновидностей морских водорослей.


Питательная среда с добавлением агараВыращивание колоний культур в среде с добавлением агара можно производить дома или в лаборатории, обязательно придерживаясь комнатного температурного режима. Это связано с тем, что уже при температуре +25-30°C желатиновые среды плавятся. В полужидком виде они помещаются на поверхность чашки Петри до полного затвердения.

Наиболее распространенные плотные среды: сыворотка крови свернутая, яйца, также выращивание колоний может производиться на картофеле.

Популярный и доступный инвентарь

Культивирование микроорганизмов в чашке Петри – один из самых распространенных методов получения необходимых бактерий, отличающийся простотой использования. Он подходит и для молочнокислых культур в том числе.

Чашка Петри – емкость для лаборатории и дома, представляющая собой два плоских блюда с вертикальными невысокими краями. То блюдо, что больше, служит крышкой.


С целью выращивания колоний в питательной среде Петри должна быть подготовлена соответствующим образом. Для стерилизации стеклянный сосуд обдают сухим жаром, используя сушильный шкаф. Затем осторожно выливают на ее поверхность остуженную до 55°C среду (расплавленную), придерживаясь горизонтального положения посуды. Использовать можно любые мазки – с щелей в полу или плинтусов, со стола на кухне, даже с собственной кожи. Аккуратно стряхните ватный тампон с невидимыми подопытными на чашку и закройте крышку. Чашку поставьте и ежедневно следите за изменениями.

выращивания колоний в питательной средеВажно знать, что в чашке Петри можно использовать плотные питательные среды. Это позволяет, кроме культивирования, производить рассев, выделение колоний изолированного типа, оценивать чувствительность бактерий к препаратам антибактериального спектра.


Чтобы подсчитать количество колоний культур в домашних условиях или лаборатории, достаточно поднести чашку Петри к источнику яркого света. Доступность, а также простота пользования данным инвентарем значительно упрощает процесс выращивания бактериальных колоний.

Штаммы для пищевой промышленности

Чтобы производство продуктов питания на основе молока было на высоком уровне, обеспечивая потребителям необходимые объемы йогуртов, кефира и других молочнокислых изделий, технологи выделяют бактерии, занимаются их селекционированием и изготавливают закваски.

Штаммы молочнокислых культур получают в лаборатории из молочной сыворотки с добавлением:

  • кукурузного экстракта,
  • стимуляторов роста,
  • буферных солей.

Выращивание молочнокислых микроорганизмов, подразделяющихся на две группы – палочки и стрептококки – требует выдержки временных и температурных рамок.

Выращивание микроорганизмов для очистки сточных вод

Чтобы добиться максимальной эффективности при фильтрации сточных вод, используются определенные виды культур бактерий. Для владельцев септика это незаменимое вещество, позволяющее предотвратить распространение неприятного запаха, активировать механизм переработки органических залежей на дне.


Биопрепараты для септиков

Штаммы для септика представляют собой смесь из ферментов, живых культур, аминокислот. Используемая среда – специальный минеральный носитель. Данный вид бактерий для дачного септика склонен к анабиозу, то есть до момента попадания на дно ямы микроорганизмы находятся в «спящем» состоянии и активизируются только при прямом контакте с водой или органикой. Если в пределах септика недостаточное количество жидкости или постоянно преобладают низкие температуры, независимо от метода выращивания бактерии будут «работать» медленнее.

Культивирование различных видов бактерий (молочнокислых, для лекарств, для септика) производится специалистами. Препараты попадают к потребителю уже готовыми. Однако зная правила выращивания штаммов, необходимую для каждого класса культур питательную среду и имея под рукой чашку Петри (для молочнокислых бактерий в том числе), можно пробовать делать это дома. Шансы на получение хорошего результата высоки, главное – правильно стерилизовать посуду, а также исключить попадание инородных веществ, способных повлиять на чистоту эксперимента. Вырастить бактерии для септика сложнее, чем получить закваску молочнокислых культур.


Источник: probakterii.ru

Строим дом

1. Подготовьте среду для роста и размножения будущих бактерий: сварите мясной бульон. Лучше поварить мясо подольше, чтобы получилось наваристее.

2. Добавьте в сваренный бульон агар из расчёта 1/2 чайной ложки (1,2 г) на каждые 1/4 стакана (60 мл жидкости). Это количество подходит для одной чашки Петри.

3. Разогрейте вашу свесь в микроволновке, доведите до кипения, и дождитесь, пока весь порошок агара не растворится. После этого остудите.

Выращивание бактерий

4. Возьмите чашки Петри. Обратите внимание: они должны быть стерильными внутри! Если не уверены, окуните в кипяток, только аккуратнее, чтоб не ошпариться.  Чтобы не занести бактерии из воздуха, лучше проделывать все операции возле горящей газовой горелки.

Выращивание бактерий

5. Залейте питательную смесь в нижнюю половинку тонким слоем, лишь слегка покрывающим дно, и как можно быстрее закройте ёмкость верхней чашкой. Дайте остыть.


Выращивание бактерий

6. Поставьте закрытые чашки Петри в холодильник. Лучше, чтобы нижняя половинка оказалась сверху. Это нужно, чтобы предотвратить разрушение среды каплями конденсата. Дождитесь, пока среда станет похожей на твёрдое желе. Готовые чашки Петри могут храниться в холодильнике около двух месяцев.

Новоселье

1. Достаньте чашки Петри из холодильника и разогрейте их до комнатной температуры. Теперь  можно приступать к заселению! Тут есть множество вариантов — всё зависит от вашей фантазии. Мы решили посмотреть, какие бактерии живут на кончиках пальцев.

Выращивание бактерий

2. Прикоснитесь к желе поочерёдно пятью пальцами в разных местах. Делать это надо аккуратно, не повреждая поверхность. Накройте ёмкость со следами пальцев верхней чашкой (это надо делать очень быстро) и запечатайте, например, клейкой лентой.  На нижней поверхности чашки маркером обведите отпечатки пальцев и подпишите.

Выращивание бактерий

3. Поставьте заселённые «дома» в тёплое и тёмное место. Со вторым пунктом всё вроде бы понятно, но что касается тепла — бактерии достаточно привередливы и наиболее активно растут при +37 градусах. Для того чтобы определить оптимальный режим, возьмём термометр и измерим температуру тёплых поверхностей в доме — например, за холодильником. Время роста в этом случае составит 1–2 дня. Можно выращивать бактерии и в более прохладных условиях, но тогда процесс будет идти гораздо медленнее.


Выращивание бактерий

4. Зафиксируйте результаты: через сутки маркером начните рисовать круги на внешней стороне дна чашки вокруг разросшихся бактерий, плесени, грибков или других «жильцов». Так вы будете ежедневно получать информацию, каким образом и с какой скоростью заселяется «жилплощадь» (возможно, появится рисунок, напоминающий срез дерева).

Выращивание бактерий

5. Попробуйте идентифицировать микроорганизмы, колонии которых вырослив чашках. Для этого у микробиологов есть множество способов типа выделения чистой культуры, окраски по Граму, биохимических проб. Мы сможем использовать лишь некоторые — определить цвет и форму колонии.

Выращивание бактерий

6. Проверьте действие антибактериального мыла. Как только в чашке Петри разовьётся жизнь, нанесите ватной палочкой каплю мыла между двух колониальных островков. Закройте чашку и оставьте её ещё на сутки в тёплом и тёмном месте. Области заселения будут разрастаться вокруг капли на некотором отдалении от неё, и чем активнее вещество, тем шире окажется «зона отчуждения».

 

Знакомство


Можно просто оставить отпечаток своих пальцев (тогда вам понадобится только одна чашка Петри). А можно провести эксперимент и сравнить состав «жильцов» в разных ситуациях (для этого придётся задействовать несколько чашек), например:

  • после поездки в общественном транспорте;
  • после долгой работы за компьютером;
  • после того как руки помыты с мылом / без мыла;
  • после возвращения с работы / из школы / из университета;
  • после рукопожатий с соседями справа, слева и снизу, а также поездки в лифте с хозяином трёх американских бульдогов…

И так далее.

Для сравнения оставьте в одной из чашек отпечатки максимально чистых рук (помыть антибактериальным мылом, протереть дезинфицирующим раствором).

 

На ваших пальцах обитают самые разные виды микроорганизмов, и определить, что в каком месте выросло, очень сложно. Можно лишь делать предположения, например:

  • разные виды стафилококков могут образовывать красящие вещества (пигменты) золотистого, белого и лимонно-жёлтого цветов;
  • колонии Serratia marcescens имеют красный цвет;
  • розовый микрококк — розовый;
  • Pseudomonas aeruginosa — синий;
  • хромобактер фиолетовый — фиолетовый;
  • микобактерии туберкулёза — жёлтый или ярко-оранжевый;
  • некоторые виды плесени (на всякий случай напоминаем, что плесень — это разновидность грибов, а не бактерий) образуют чёрные мохнатые колонии.

Разумеется, точно определить микробов можно только в лаборатории.

Выселение

Рано или поздно колония полностью удовлетворит ваше любопытство и по закону роста микроорганизмов начнёт погибать. А это значит, что пришла пора от неё избавиться — жёстко и беспощадно, чтобы освободить дом для новых жильцов. Ну, или решить, что быть микробиологом не ваше призвание, и избавиться от чашек Петри. На самом деле колонии, выросшие по мановению вашей руки, вряд ли опасны, однако это не освобождает вас от обязанности похоронить их по всем правилам микробиологии со всеми ритуалами и почестями.

Выращивание бактерий

1. Обеспечьте себя защитой: наденьте фартук, маску и резиновые перчатки.

Выращивание бактерий

2. Залейте чашки Петри небольшим количеством хлорного раствора и оставьте на несколько минут.

3. Вылейте содержимое, ополосните чашки, положите их в пакеты, а после — в мусорное ведро.

 

Предупреждение: если вы захотите самостоятельно продолжить эксперименты по выращиванию микробов, не используйте какие-либо биологические жидкости (например, слюну), иначе можно вырастить колонии, опасные для здоровья. Соблюдайте меры предосторожности и будьте аккуратны!

 

 

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №9 (11) за сентябрь 2015 г.

Источник: kot.sh

Строим дом

1. Подготовьте среду для роста и размножения будущих бактерий: сварите мясной бульон. Лучше поварить мясо подольше, чтобы получилось наваристее.

2. Добавьте в сваренный бульон агар из расчёта 1/2 чайной ложки (1,2 г) на каждые 1/4 стакана (60 мл жидкости). Это количество подходит для одной чашки Петри.

3. Разогрейте вашу свесь в микроволновке, доведите до кипения, и дождитесь, пока весь порошок агара не растворится. После этого остудите.

4. Возьмите чашки Петри. Обратите внимание: они должны быть стерильными внутри! Если не уверены, окуните в кипяток, только аккуратнее, чтоб не ошпариться. Чтобы не занести бактерии из воздуха, лучше проделывать все операции возле горящей газовой горелки.

5. Залейте питательную смесь в нижнюю половинку тонким слоем, лишь слегка покрывающим дно, и как можно быстрее закройте ёмкость верхней чашкой. Дайте остыть.

6. Поставьте закрытые чашки Петри в холодильник. Лучше, чтобы нижняя половинка оказалась сверху. Это нужно, чтобы предотвратить разрушение среды каплями конденсата. Дождитесь, пока среда станет похожей на твёрдое желе. Готовые чашки Петри могут храниться в холодильнике около двух месяцев.

1. Достаньте чашки Петри из холодильника и разогрейте их до комнатной температуры. Теперь можно приступать к заселению! Тут есть множество вариантов — всё зависит от вашей фантазии. Мы решили посмотреть, какие бактерии живут на кончиках пальцев.

2. Прикоснитесь к желе поочерёдно пятью пальцами в разных местах. Делать это надо аккуратно, не повреждая поверхность. Накройте ёмкость со следами пальцев верхней чашкой (это надо делать очень быстро) и запечатайте, например, клейкой лентой. На нижней поверхности чашки маркером обведите отпечатки пальцев и подпишите.

3. Поставьте заселённые «дома» в тёплое и тёмное место. Со вторым пунктом всё вроде бы понятно, но что касается тепла — бактерии достаточно привередливы и наиболее активно растут при +37 градусах. Для того чтобы определить оптимальный режим, возьмём термометр и измерим температуру тёплых поверхностей в доме — например, за холодильником. Время роста в этом случае составит 1–2 дня. Можно выращивать бактерии и в более прохладных условиях, но тогда процесс будет идти гораздо медленнее.

4. Зафиксируйте результаты: через сутки маркером начните рисовать круги на внешней стороне дна чашки вокруг разросшихся бактерий, плесени, грибков или других «жильцов». Так вы будете ежедневно получать информацию, каким образом и с какой скоростью заселяется «жилплощадь» (возможно, появится рисунок, напоминающий срез дерева).

5. Попробуйте идентифицировать микроорганизмы, колонии которых вырослив чашках. Для этого у микробиологов есть множество способов типа выделения чистой культуры, окраски по Граму, биохимических проб. Мы сможем использовать лишь некоторые — определить цвет и форму колонии.

6. Проверьте действие антибактериального мыла. Как только в чашке Петри разовьётся жизнь, нанесите ватной палочкой каплю мыла между двух колониальных островков. Закройте чашку и оставьте её ещё на сутки в тёплом и тёмном месте. Области заселения будут разрастаться вокруг капли на некотором отдалении от неё, и чем активнее вещество, тем шире окажется «зона отчуждения».

Можно просто оставить отпечаток своих пальцев (тогда вам понадобится только одна чашка Петри). А можно провести эксперимент и сравнить состав «жильцов» в разных ситуациях (для этого придётся задействовать несколько чашек), например:

  • после поездки в общественном транспорте;
  • после долгой работы за компьютером;
  • после того как руки помыты с мылом / без мыла;
  • после возвращения с работы / из школы / из университета;
  • после рукопожатий с соседями справа, слева и снизу, а также поездки в лифте с хозяином трёх американских бульдогов.

Для сравнения оставьте в одной из чашек отпечатки максимально чистых рук (помыть антибактериальным мылом, протереть дезинфицирующим раствором).

На ваших пальцах обитают самые разные виды микроорганизмов, и определить, что в каком месте выросло, очень сложно. Можно лишь делать предположения, например:

  • разные виды стафилококков могут образовывать красящие вещества (пигменты) золотистого, белого и лимонно-жёлтого цветов;
  • колонии Serratia marcescens имеют красный цвет;
  • розовый микрококк — розовый;
  • Pseudomonas aeruginosa — синий;
  • хромобактер фиолетовый — фиолетовый;
  • микобактерии туберкулёза — жёлтый или ярко-оранжевый;
  • некоторые виды плесени (на всякий случай напоминаем, что плесень — это разновидность грибов, а не бактерий) образуют чёрные мохнатые колонии.

Разумеется, точно определить микробов можно только в лаборатории.

Рано или поздно колония полностью удовлетворит ваше любопытство и по закону роста микроорганизмов начнёт погибать. А это значит, что пришла пора от неё избавиться — жёстко и беспощадно, чтобы освободить дом для новых жильцов. Ну, или решить, что быть микробиологом не ваше призвание, и избавиться от чашек Петри. На самом деле колонии, выросшие по мановению вашей руки, вряд ли опасны, однако это не освобождает вас от обязанности похоронить их по всем правилам микробиологии со всеми ритуалами и почестями.

1. Обеспечьте себя защитой: наденьте фартук, маску и резиновые перчатки.

2. Залейте чашки Петри небольшим количеством хлорного раствора и оставьте на несколько минут.

3. Вылейте содержимое, ополосните чашки, положите их в пакеты, а после — в мусорное ведро.

Предупреждение: если вы захотите самостоятельно продолжить эксперименты по выращиванию микробов, не используйте какие-либо биологические жидкости (например, слюну), иначе можно вырастить колонии, опасные для здоровья. Соблюдайте меры предосторожности и будьте аккуратны!

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №9 (11) за сентябрь 2015 г.

Выращивание бактерий в чашке Петри

Примерное время чтения статьи — 5 минут

Каждый из нас задумывался о том, сколько же бактерий обитает вокруг нас. Они есть везде, начиная с рук и заканчивая любыми предметами, которые используются человеком систематически. Чтобы больше узнать об этих организмах, можно воспользоваться методом, который позволит увидеть весь мир бактерий, буквально во всех его красках.
Для того чтобы выращивание в чашке Петри прошло правильно, в ней должна быть создана благоприятная среда. Поэтому заранее нужно подготовить все необходимое:

  • Бульон (мясо – 50 г, вода – 0,5 л, агар – 1 пакетик (растительный порошок, который делается из водорослей))
  • Чашка Петри – от 5 до 10 штук
  • Термометр
  • Холодильник
  • Ватные палочки
  • Маска и перчатки
  • Раствор хлора

Создание всех необходимых условий

Сначала нужно приготовить питательный бульон, в котором бактерия сможет расти и развиваться. Для этого нужно сварить мясо, желательно, проваривать его, как можно дольше, чтобы получить хороший навар. Далее в него добавляется агар: на каждые 60 мл жидкости — 1,2 г. Все смешать и разогреть до полного растворения в микроволновке. Затем остудить. Для того чтобы подготовить чашку Петри достаточно будет простерилизовать ее при помощи кипятка. Но стоит помнить, что это лучше делать возле включенной газовой горелки, с целью предотвращения попадания бактерий из воздуха. Только в таком случаи можно считать, что опыт пройдет «чисто». В стерильную чашку заливается полученная жидкость так, чтобы она лишь немного покрывала дно. После закройте емкость верхней чашкой и аккуратно поставьте в холодильник, обращая кверху нижнюю половинку, для избегания капель конденсата. Ждать нужно до образования желеобразной массы. По итогу получается чашка Петри с питательной средой в домашних условиях.

Заселение бактерий

Необходимо достать ранее подготовленные чашки Петри из холодильника и дать им время нагреться до температуры комнаты. Чтобы вырастить бактерии «со своих рук» нужно поочередно прикоснуться пальцами к имеющейся питательной среде. Но делать это нужно крайне аккуратно, для сбережения целой поверхности. В конце очень быстро закрыть емкость верхней чашкой. Промаркировать и оставить в теплом месте. Необходимое условие – это поддержание температуры. Для развития бактерий подойдет +37 градусов. В определении самого подходящего места в доме поможет термометр. Для «заселения бактерий» можно использовать крахмал, который есть в обычном картофеле. Необходимо натереть картофель (20 г) и перемешать с агаром (4 г), а также для лучшего эффекта добавить глюкозу (2 г). Полученная каша кипятится в мерном стаканчике. Образовавшаяся жидкость сливается в чашку Петри, а затем оставляется подсыхать. Стерильной ватной палочкой протираются поверхности, где видны бактерии, которые потом переносятся в подготовленную питательную среду, с целью их дальнейшего развития. Определить, что за колония микроорганизмов развилась в чашке Петри возможно при помощи многочисленных способов. Каждая выделяемая культура имеет свои особенности. В домашних условиях ту или иную колонию бактерий можно идентифицировать по форме и определенному цвету.

Утилизация материалов

По окончанию эксперимента, необходимо правильно избавиться от выращенных микроорганизмов:

  • Для своей защиты нужно надеть перчатки и, по возможности, маску;
  • Чашки Петри залить раствором хлора и не трогать несколько минут;
  • Вылить содержимое, промытьчашкиисложивихвполиэтиленовыйпакет, выкинуть в мусорное ведро.

Никогда нельзя забывать, что самостоятельно выращивать микроорганизмы нужно крайне осторожно. Ни в коем случае, нельзя задействовать какие-либо биологические жидкости, такие как слюна и тому подобные. Так как это может вызвать серьезные последствия для здоровья.

Как выращивать бактерии в чашке петри в домашних условиях

Сделайте свои собственные чашки Петри и вырастите колонии бактерий. Вы будете поражены разнообразием бактерий вокруг нас все время.

Подходит для детей в возрасте 8+ с родительским наблюдением!

ОСТОРОЖНО! Эта научная деятельность включает использование кипящей воды. Взрослый контроль обязательные при работе с горячей водой.

Тебе нужно:

• ½ чайной ложки говяжьего порошка
• ¼ стакана воды
• 1 чайная ложка сахара
• 1 чайную ложку желатина
• Кастрюля для кипящей смеси
• 2 чашки Петри
• Ложка
• Клейкая лента
• Перчатка для маркировки чашек Петри
• Ватный тампон (по желанию)
• Инкубатор от 35 до 37oC (опционально) — духовка, теплое место за холодильником, рядом с обогревателем, коробка с настольной лампой внутри или сверху.

Что делать:

1. Вылейте воду в кастрюлю и доведите до кипения.
2. Добавьте говяжий порошок, сахар и желатин в кипящую воду и перемешайте в течение минуты, пока все ингредиенты не растворились.
3. Охладите новую смесь агара немного в течение 10 минут. Смесь должна быть еще горячей, чтобы избежать установки желатина в кастрюле и предотвратить загрязнение бактерий в воздухе. Условия далеки от стерильности, но вы должны избежать как можно большего количества загрязнений.
4. Возьмите крышку с чашек Петри и попросите взрослую половину заполнить чашку Петри горячей смесью. Берем крышку с чашки Петри, когда вы готовы вылить свой агар, иначе они будут загрязнены бактериями в воздухе.
5. Немедленно положите крышку обратно на чашку Петри и положите ее в холодильник примерно на 4 часа, пока не установите агар. Не прикасайтесь к агару, иначе вы будете загрязнять его бактериями на пальцах.
6. Теперь пришло время собирать и выращивать бактерии (или грибы) на агаре чашки Петри. Примечание: чашки Петри можно хранить в холодильнике в течение 1-2 дней перед использованием.
7. Бактерии нетрудно собрать, потому что это повсюду. Попытайтесь разоблачить одну тарелку в воздухе в своем доме или в классе, а другой — в воздухе на заднем дворе или на детской площадке. Прикоснитесь одним пальцем, а другой — к кусочку волос. Добавьте царапины от ногтя пальца или коснитесь части травы или грязной ткани. Если у вас есть ватные тампоны — каждый раз используйте чистую — пропустите ее так же, как внутренняя часть рта, руки, ручка двери, мобильный телефон, компьютерная клавиатура, а затем слегка протрите ее по агар зигзагообразно
8. Положите крышки на чашки Петри, наклейте их наклейками, заклейте их на место и поместите их вверх ногами в ваш инкубатор (если он у вас есть) в течение 1-2 дней. Если у вас нет инкубатора, оставьте планшеты при комнатной температуре на 3-5 дней.
9. Хотя ваши выращиваемые бактерии и грибы, вероятно, будут безвредными, так же как и предосторожность, не открывайте свои запечатанные чашки Петри. Утилизируйте всю запечатанную чашку Петри в мусорное ведро.

Источник: garden4house.ru

Общие понятия

Под культивированием бактерий в микробиологии понимают выращивание микроорганизмов, осуществляемое в лабораторных условиях. В свою очередь микробы, которые выросли на подобранной питательной среде, называют культурой. Культуры могут быть смешанными, если они образованы разными видами микроорганизмов, и чистыми, если представлены только одним видом бактерий.

Если в питательную среду помещают только одну клетку, а получают в результате ее размножения группу особей, то эту совокупность микроорганизмов называют клоном. Когда клон развивается до такого уровня, что становится виден невооруженным глазом, такое скопление бактерий называют колонией.

Обычно культивирование бактерий, выделенных из различных источников, производят отдельно друг от друга. Каждую такую отдельно выращенную группу микробов называют штаммом. Так, если один вид стафиллококка выделен из трех источников (или разных порций одного и того же продукта, разных человек), говорят о трех штаммах этого вида стафилококка.

Факторы роста бактерий

К ним относят различные аминокислоты, липиды, пуриновые основания и другие соединения, необходимые для развития микроорганизмов. Некоторые микробы могут самостоятельно вырабатывать необходимые им вещества, а другим необходимо получать их в готовом виде. По потребности микроорганизмов в тех или иных ростовых факторах проводят идентификацию и дифференциацию бактерий. Также этот параметр важен для правильного изготовления питательной среды в целях проведения лабораторных и биотехнологических работ:

  • Аминокислоты. Бактерии могут нуждаться в одной конкретной аминокислоте или какой-либо группе кислот. Так, клостридиям необходим лейцин и тирозин, стрептококкам — лейцин и аргинин. Микроорганизмы, которым для роста необходимо получение аминокислот извне, называют ауксотрофными.
  • Пуриновые и пиримидиновые основания, а также их производные (аденин, гуанин и другие). Они являются важным фактором роста многих видов стрептококков.
  • Витамины. Они входят в состав коферментов, требуемых бактериям. Так, никотиновая кислота, а также ее амид, входящие в состав НАД и НАДФ, нужна коринебактериям дифтерии, шигеллы. Тиамин, как составная часть пирофосфата, требуется золотистому стафилококку, пневмококку, бруцеллам. Пантотеновая кислота, входящая в кофермент КоА, требуется бациллам столбняка и отдельным видам стрептококка. Цитохромы, а значит, образующие их фолиевая кислота, гемы и биотин, необходимы микобактериям туберкулеза и гемофильным бактериям.

Требования к средам

Условия, предъявляемые к питательным средам для культивирования бактерий:

  1. Питательность. Они должны содержать вещества, причем находящиеся в легко усвояемом виде, необходимые микроорганизмам для питания и пополнения энергии. К ним относят органогены и минеральные вещества. Для некоторых микроорганизмов дополнительно необходимы витамины и аминокислоты, которые они не могут синтезировать.
  2. Оптимальный уровень рН. Он влияет на проницаемость клеточной оболочки и, соответственно, на возможность усвоения питательных веществ бактерией. Чаще всего значение водородного показателя должно быть на уровне 7,2–7,4. Многие микроорганизмы в ходе своей жизнедеятельности вырабатывают продукты с кислой или щелочной реакций, и для того, чтобы рН питательной среды не изменялся, она должна обладать буферностью.
  3. Изотоничность. Осмотическое давление в питательной среде для культивирования бактерий должно иметь те же значения, что и внутри микробных клеток. Обычно оно соответствует 0,5 % раствору NaCl.
  4. Стерильность. Связано это с тем, что появление посторонних бактерий исказит результаты изучения анализируемого штамма.
  5. Уровень влажности. Этот показатель наряду с консистенцией среды должен иметь оптимальные характеристики для конкретного вида бактерий.
  6. Окислительно-восстановительный потенциал (RH2). Он показывает соотношение веществ, которые отдают и которые принимают электроны, а также уровень насыщения кислородом питательной среды. Для аэробов и анаэробов условия культивирования бактерий несколько разнятся по данному показателю. Анаэробные микроорганизмы лучше всего размножаются при значениях RH2, не превышающих 5, а аэробные – не менее 10.
  7. Унифицированность. Важно, чтобы питательная среда содержала неизменные количества отдельных ее ингредиентов. Кроме того, предпочтительны прозрачные растворы, на которых легче отслеживать рост культуры или заметить ее загрязнение.

Виды питательных сред

На выбор той или иной среды для выращивания микроорганизмов влияет множество факторов, среди которых — особенности их питания и цели исследования. Основными признаками, положенными в основу классификации питательных сред, являются:

1. Компоненты. По исходным веществам, используемым для создания субстрата, различают:

  • натуральные, которые готовятся из продуктов животного или растительного происхождения (например, мяса, молока, фруктов) и удобны для выращивания смешанных культур;
  • полусинтетические, в которых дорогостоящие натуральные пищевые продукты заменены на непищевые (например, костную муку, сгустки крови), и которые оптимальны для культивирования бактерий отдельных видов или выделения из среды продуктов их жизнедеятельности;
  • синтетические, которые готовятся из точных количеств химических соединений, имеют известный постоянный состав и легко воспроизводятся.

2. Консистенция (плотность). Различают среды:

  • жидкие;
  • плотные;
  • полужидкие.

Последние две готовят из специальных растворов или жидких веществ с добавлением агар-агара или желатина для создания необходимой плотности. Кроме того, плотной средой для роста бактерий является свернутая сыворотка крови, картофель, среды с силикагелем, каррагинан.

3. Состав. По данному признаку среды бывают:

  • простые, список которых короток — это мясопептонный бульон (МПБ), бульон и агар Хоттин-гера, мясопептонный агар (МПА), питательный желатин и пептонная вода.
  • сложные, приготовляемые из простых с добавлением крови, сыворотки, углеводов и другие веществ.

4. Назначение. Выделяют следующие питательные среды:

  • основные служат для выращивания многих патогенных микробов (обычно простого состава);
  • специальные применяют для выделения и культивирования бактерий, которые не растут на простых субстратах;
  • элективные (они же избирательные) подходят для выделения конкретного вида бактерий и подавляют рост сопутствующих микробов (селективность создается путем прибавки к средам некоторых веществ, например антибиотиков или солей, или коррекцией рН);
  • дифференциально-диагностические дают возможность отличить один вид бактерий от другого путем оценки ферментативной активности, например, среды;
  • консервирующие нужны для первичного посева с последующей транспортировкой образцов, поскольку предотвращают отмирание микроорганизмов, а также подавляют рост других бактерий.

Приготовление питательных сред

Важнейшим этапом культивирования анаэробных бактерий является приготовление подходящей питательной среды. После того, как выбраны оптимальные параметры, переходят к следующим стадиям:

  • взвешивание, путем отбора навески компонентов на аналитических весах;
  • растворение, проводимое в подогретой до 70 °С дистиллированной воде, причем отдельно растворяют фосфаты, микро- и макросоли;
  • кипячение, осуществляемое на водяной бане на протяжении двух минут;
  • определение pH, выполняемое индикаторной бумагой или потенциометром;
  • фильтрация, производимая через смоченный матерчатый или бумажный фильтры для жидких, а также расплавленных плотных сред, и через ватно-марлевый фильтр для агаровых;
  • розлив, выполняемый на 3/4 емкости;
  • стерилизация, зависящая от состава среды;
  • контроль на стерильность осуществляется путем отстаивания в течение двух суток в термостате с последующим просмотром;
  • химический контроль для установления рН и содержания необходимых элементов;
  • биологический контроль путем пробного засева.

Стерилизация посуды и сред

Одним из основных принципов культивирования бактерий является стерильность. Рост и развитие посторонних микроорганизмов может повлиять на характеристики питательной среды путем изменения ее химического состава и рН. Стерилизация является главным условием выращивания чистых культур. На практике под этим термином подразумевают методы уничтожения абсолютно всех жизненных форм на поверхности и в объеме стерилизуемых объектов. Стерилизации подвергается посуда, применяемые инструменты, среды, а также другие предметы, используемые в ходе исследования.

Некоторые виды стерилизации:

  • Прокаливание. Стерилизацию петель и игл для посева, предметных стекол, некоторого инструмента можно выполнять с помощью горелки или спиртовки.
  • Кипячение. Годится для обработки шприцов, игл, пищевых продуктов, но не убивает споры бактерий.
  • Сухожаровая стерилизация. Проводится в особом сушильном шкафу и подходит для обработки колб, пробирок и прочей лабораторной посуды.
  • Стерилизация паром. Проводимый в автоклаве этот метод является высокоэффективным. Но он не годится для питательных сред, в состав которых входят белки или какие-либо другие соединения, разрушающиеся при высоких температурах. Более щадящей можно назвать тиндализацию. Она проводится в кипятильнике Коха и сочетает проращивание спор с их уничтожением.
  • Пастеризация. Применяется для сред, меняющих свои свойства при кипячении (например, молоко, вино, пиво), способна избавить их от неспороносных микроорганизмов. Температура обработки составляет всего 50-60 °С на протяжении пятнадцати-тридцати минут. В некоторых случаях применяют холодную стерилизацию, осуществляемую с помощью фильтров или УФ-лучей.

Условия культивирования бактерий

Рост и развитие бактерий возможны лишь при определенных факторах и значениях каждого из них:

1. Температура. Различают три группы бактерий, отличающихся температурными предпочтениями:

  • термофилы, или теплолюбивые микробы, растут при 45-90°С, а значит, не размножаются в организмах человека и животного;
  • психрофилы, или холодолюбивые микроорганизмы, предпочитают температуру в интервале 5-15 °С и выращиваются в холодильных камерах;
  • мезофилы, развиваются при температуре 25-37 °С, к ним относится основная масса бактерий.

2. Свет. Является особенностью культивирования бактерий-фототрофов, поскольку они осуществляют фотосинтетический процесс. Но для большинства микробов освещение не является обязательным условием. И даже наоборот, солнечный ультрафиолет может подавлять их развитие.

3. Вода. Всем микроорганизмам необходима вода в доступной (жидкой) форме. Вот почему в замороженных продуктах бактерии практически не развиваются.

4. Кислотность среды. Этот принцип культивирования бактерий уже был подробно разобран выше.

5. Аэрация. Кислород, как химический элемент, является составной частью воды и немалого количества соединений, применяемых для выращивания микроорганизмов. Газообразный кислород также может содержаться в воде и прочих жидкостях в растворенном виде. Существенная часть бактерий нуждается в постоянном поступлении молекул кислорода. Но ряду микроорганизмов он без надобности, или, хуже того, газообразный кислород токсичен для них, поскольку они не имеют каталазы и пероксидазы, разрушающих токсичные продуты дыхания. Поэтому важнейшим этапом культивирования анаэробных бактерий является удаление молекул О2 из питательной среды.

6. Культивирование микроорганизмов. Выращивание аэробных и анаэробных бактерий проводится в различных слоях среды и в разных режимах.

Выращивание аэробных микроорганизмов

Для культивирования аэробных бактерий требуется молекулярный кислород. Для получения чистых культур аэробов, которые можно успешно применять в медицине и пищевой промышленности, используются следующие методы:

  • поверхностное выращивание на плотных средах или в жидких средах (их тонком слое), когда кислород поступает прямо из воздуха;
  • глубинное культивирование в жидких средах, когда повышения количества растворенного в них кислорода добиваются путем постоянной аэрации.

Выращивание анаэробных микроорганизмов

Основным принципом культивирования бактерий этого типа является минимальный их контакт с кислородом воздуха. Обеспечить условия их роста гораздо сложнее, чем для аэробов. Для изоляции анаэробов от молекулярного О2 применяются следующие методы:

  1. Физические. Этот метод культивирования анаэробных бактерий сводится к их выращиванию в специальном вакуумном аппарате — микроанаэростате. Воздух в нем заменен на особую газовую смесь из азота с добавлением 10 % водорода и 5 % углекислого газа.
  2. Химические. К ним относятся: использование поглощающих агентов (например, Fe, Na2S2O4, CuCl) или восстанавливающих агентов (например, аскорбиновая кислота).
  3. Биологические. Сводится к совместному выращиванию аэробов и анаэробов в закрытой системе. Этот метод культивирования бактерий предполагает засевание одной половины чашки Петри каким-то из аэробных видов бактерий, а второй — изучаемым анаэробом. Развитие его начнется в тот момент, когда истратится весь кислород.

Для культивирования анаэробных бактерий подходят следующие способы посева:

  • в поверхностном слое;
  • в поверхностном слое с заливкой стерильным парафином;
  • в толще плотной питательной среды;
  • в глубинных слоях вязких сред.

Получение чистой культуры

Микробиологи в своей работе обычно имеют дело с образцами, заселенными множеством различных видов микробов. Однако для определения систематического положения микроорганизмов (семейство, род, вид), а также изучения их особенностей необходимо их изолировать и вырастить чистую культуру. Они имеют важнейшее значение во многих пищевых производствах, например, сыра, хлеба, кваса, вина и т. д. Культивирование молочнокислых бактерий позволяет получить важнейший компонент для производства кисломолочных продуктов, теста, какао, силоса и даже пластика.

Способ выделения чистой культуры в плотной среде основан на механическом отделении клеток микроорганизмов с последующим их изолированным выращиванием. Образец переносится в стерильный объем воды или физраствора (объемом 10—100 мл), а затем встряхивается на протяжении двух минут. Чтобы извлечь микроорганизмы, находящиеся в толще исследуемого материала (например, колбасы или сыра), сначала выполняют растирание кусочков образца стерильными инструментами с песком. Материал, прошедший предварительную подготовку, массой 1 г или объемом 1 мл разбавляют стерильной водой в 10, 100, 1000 и т. д. раз. Выбирают ту степень разведения, которая дает концентрацию клеток, соответствующую возможностям метода.

Последующее выращивание микроорганизмов заключается в подготовке питательной среды. Обычно выбирается плотная среда (МПА). Ее предварительно расплавляют и остужают до 45—50 °С, а уже потом разливают в несколько чашек Петри (три-пять штук), на дно которых помещены смывы с исследуемого вещества различных концентраций. Далее проводят перемешивание еще не застывшей питательной среды и внесенного в нее материала. Так добиваются фиксирования клеток в различных точках объема субстрата.

Далее чашки Петри помещают в термостат на 2 суток при 22 °С. За это время клетки размножаются до такой степени, что колония, образованная каждой из клеток, становится видна невооруженным глазом. Каждая из них является чистой культурой того вида бактерий, из клеток которого она выросла.

После этого с чашек Петри микроорганизмы пересевают в отдельные пробирки, наполненные питательной средой. Таким образом проводится выделение чистых культур из смешанного образца. Этот метод носит имя своего разработчика — Р. Коха. Также его принято называть чашечным методом, или истощающим посевом. После получения чистых культур различных видов бактерий выполняют установление их формы, обнаружение спор, семейства.

Все работы должны выполняться согласно принципам асептики. Чтобы избежать преждевременного развития микроорганизмов, исследование необходимо проводить сразу после отбора проб. Водопроводную воду анализируют после слива первых порций, поскольку в них могут находиться накопившиеся в трубах и кранах микробы. Микрофлора фруктов, ягод и овощей преимущественно размещена на поверхности (кожуре), поэтому выполняют смывы с нее. Для этого в стерильную емкость помещают плод и заливают его необходимым количеством воды. Затем их довольно энергично встряхивают и сливают воду в другую емкость. Посевы с матерчатых изделий также получают смывами, но предварительно из них вырезают кусочки заданного размера.

Источник: FB.ru

Для успешного культивирования микроорганизмов важно не только правильно подобрать питательную среду и правильно произвести посев, но еще необходимо создать и оптимальные условия: обеспечить соответствующую температуру, влажность, аэрацию. Как правило, успешное культивирование микроорганизмов в лаборатории удается только при тщательном воспроизведении условий природной для них среды.

Оптимальную температуру при культивировании большинства патогенных для теплокровных (в том числе и человека) микроорганизмов (37 градусов) создают в термостате.

Термостат представляет собой прибор с двойными стенками, между которыми находится воздух или вода. Подогрев воды осуществляется при помощи электрического тока. Термостат снабжен терморегулятором, автоматически поддерживающим нужную температуру, и термометром для контроля за температурой.

Пробирки с посевами устанавливают в штативах на полках термостата. Чашки в термостате должны стоять вверх дном.

Чтобы воздух в термостате свободно циркулировал и нагрев был равномерным, полки в термостате делают с прорезами и при работе плотно не загружают.

Чтобы не охладить культуры, термостат надолго не оставляют открытым.

Жизнь микроорганизмов возможна только во влажных условиях. Для микробов необходима капельно – жидкая среда – вода, так как питательные вещества проникают в клетку только в растворенном состоянии. Минимальное содержание свободной воды, при котором еще возможно развитие, для большинства микроорганизмов равно примерно 20%.

При культивировании в жидких питательных средах проблемы поддержания влажности не существует.

Свежеприготовленные агаризированные среды всегда содержат некоторое количество капельно – жидкой воды. Она бывает заметна в виде более или менее обильного конденсата, Однако при длительном хранении культур на плотных средах при комнатной температуре и даже в холодильнике среды подсыхают, что может привести к гибели микроорганизмов. Поэтому необходимо производить регулярные своевременные пересевы культур, не допуская подсыхания сред. Если предполагается длительное культивирование в термостате, то чашки или пробирки лучше всего поместить во влажную камеру, т.е в закрытый сосуд, где имеется емкость с водой. Некоторые грибы могут расти на плотных субстратах без капельно – жидкой среды, но во влажной атмосфере.

В день посева плотные питательные среды, основу которых составляет агар – агар, расплавляют на водяной бане и в жидком состоянии стерильно разливают в чашки Петри. После застывания агара и подсушивания конденсационной воды в термостате, можно производить посев на пластинчатый агар. Скашивать плотные питательные среды в пробирках также лучше в день посева. При культивировании микробов особенно чувствительных к отсутствию влаги (например, гонококков) в термостат ставят открытый сосуд с водой.

Подавляющему большинству микробов, в том числе и патогенным, свет не нужен. Прямые солнечные лучи отрицательно влияют на развитие многих микроорганизмов, поэтому их культивируют в неосвещенных термостатах. Однако, для изучения пигментообразования, которое происходит активнее при рассеянном свете, культуры после термостата выдерживают 2 – 3 дня при комнатном освещении.

Микроорганизмы, использующие в процессах обмена веществ энергию света, выращиваются при освещении. Для освещения обычно применяют лампы накаливания мощностью 75 – 100 вт. При культивировании водорослей можно использовать и люминесцентные лампы.

Большинство патогенных микробов культивируют 18 – 24 часа, но есть виды, развивающиеся значительно быстрее (холерный вибрион 8 – 10 часов) или медленнее (бруцеллы 5 – 27 дней, туберкулезные бактерии 4 – 6 недель и т.д.).

Продолжительность культивирования микроорганизмов зависит от скорости их размножения. Чтобы сохранить влагу в пробирках при длительном культивировании микробов, ватные пробки после посева заменяют стерильными резиновыми или надевают на них резиновые колпачки.

По потребности микробов в свободном кислороде их делят на облигатные аэробы (возбудители холеры, чумы, туберкулеза), анаэробы (возбудители столбняка, ботулизма, газовой раневой инфекции, бактероиды) и факультативные анаэробы (возбудители брюшного тифа, дизентерии, стафилококки и др.). Эти группы требуют различных условий культивирования.

При культивировании аэробов и факультативных анаэробов поступление необходимого кислорода осуществляется при пассивной и активной аэрации.

Пассивная аэрация – это культивирование микроорганизмов на плотных и жидких питательных средах, закрытых ватными или ватно – марлевыми пробками, а также на плотных питательных средах в чашках Петри. В этом случае микроорганизмы развиваются на поверхности среды и получают кислород непосредственно из воздуха пробирки или чашки Петри. Поэтому при поверхностном культивировании микроорганизмов стараются увеличить площадь соприкосновения среды с воздухом. Для этого среды наливают тонким слоем в посуду с широким дном (чашки Петри, колбы Виноградского, матрацы).

На жидких средах аэробные микроорганизмы растут в виде пленок, обычно достаточно плотных. Факультативные анаэробы развиваются также и в толще жидкой среды, образуя более или менее равномерное помутнение или хлопья. Для них характерны менее плотные пленки, чем для облигатных аэробов.

Поверхностное культивирование микроорганизмов применяют в лабораториях и в промышленности.

Активную аэрацию применяют при глубинном культивировании микробов, когда их выращивают в больших объемах среды. Чтобы достаточно снабдить кислородом такие культуры, их помещают в специальные качалки – постоянное перемешивание культуры обеспечивает соприкосновение ее с воздухом. При культивировании микробов в объемах жидкости, достигающих десятков и сотен литров, используются приборы, называемые реакторами или ферменторами. Воздух продувают через культуру при помощи специальных устройств.

Культивирование анаэробов сложнее, чем аэробов, так как их необходимо лишить доступа свободного кислорода воздуха. Для этого из питательной среды удаляют воздух, применяя различные способы:
1. Удаление кислорода механическим путем. Анаэробные микроорганизмы можно культивировать в обычных чашках Петри, помещая их сразу после засева в анаэростат, из которого затем откачивается воздух. Анаэростаты – это вакуумные металлические или стеклянные эксикаторы. Металлические анаэростаты имеют герметически закрывающуюся крышку и снабжены манометром. Они способны сохранять высокое разряжение в течение длительного времени. Стеклянные вакуумные эксикаторы имеют пришлифованную крышку с краном на шлифах для откачивания воздуха. Пришлифованные поверхности эксикатора во избежание проникновения в него воздуха покрывают специальной вакуумной смазкой.
2. Замещение воздуха в анаэростате азотом, аргоном, водородом или смесью азота с углекислым газом.
3. Культивирование в высоком столбике агара с глюкозой. При этом способе микроорганизмы растут на дне, защищенные от воздуха высоким слоем среды.
4. Удаление кислорода химическим способом достигается при его окислении различных веществ кислородом, содержащимся в среде и сосудах для культивирования.
5. Метод Виньяля – Вейона заключается в том, что посев производят в пробирку с расплавленным и остуженным до 45 градусов агаром. Содержимое пробирки перемешивают и набирают в пастеровскую пипетку при помощи груши, заполняя пипетку до самого верха. Необходимо следить, чтобы в пипетку не попали пузырьки воздуха. Тонкий конец пипетки запаивают и пипетку помещают в термостат. В толще агара вырастают изолированные колонии анаэробов.
6. Добавление в среду редуцирующих (окисляющих) веществ. Используют среду Китт – Тароцци, содержащую в качестве редуцирующих веществ 0,5% раствор глюкозы, кусочки печени или яичного белка. Перед посевом среду кипятят 20 минут на водяной бане для удаления из нее растворенного кислорода. Перед посевом в пробирку на поверхность питательной среды наливают стерильное масло слоем 0,5 – 1,0 см для защиты анаэробов от проникновения кислорода.
7. Биологический метод Фортнера. В чашку Петри наливают толстым слоем агар с 5% крови. Чтобы культуры не смешивались, по диаметру чашки делают желобок в агаре. На одну половину питательной среды засевают аэробы, на другую – анаэробы. Края чашки тщательно заливают парафином. Посевы ставят в термостат. Сначала вырастают аэробы, а после поглощения ими кислорода, находящегося в чашке, начнут развиваться анаэробы.

Культивирование актиномицетов, грибов, микоплазм, L-форм, спирохет и простейших принципиально сходно с культивированием бактерий. Для них разработаны специальные среды и подобраны режимы, соответствующие их потребностям.

По типу питания грибы являются гетеротрофами. В качестве источника углерода грибы могут использовать большинство органических веществ. Однако, некоторые грибы лучше используют глюкозу, другие – фруктозу или пентозу. В качестве источника азота грибы могут использовать такие органические соединения как белки, пептон, пептиды, аминокислоты, соли аммония, нитраты, азот атмосферы. Диапазон использования перечисленных источников азота у разных видов грибов неодинаков.

Для роста и жизнедеятельности грибов необходимы минеральные вещества. Кроме макроэлементов (углерода, кислорода, водорода, азота, серы, фосфора, калия, кальция, магния, железа) им необходимы и микроэлементы (марганец, цинк, медь, кобальт, никель и др.).

Важную роль в физиологии грибов играют витамины. Потребность в витаминах у грибов зависит от ростовой реакции.

В отношении питательных сред большинство грибов крайне непритязательны. Они хорошо растут на самых разнообразных субстратах: картофеле, моркови, сахарном агаре, глицериновом агаре. Оптимальный рост грибов происходит при температуре 26 – 28 градусов. В зависимости от состава питательной среды особенности культуральных чвойств того или иного гриба могут варьировать.

Грибы культивируют с разными целями – для поддержания в жизнеспособном состоянии без потери функций и особенностей строения, для идентификации, получения продуктов метаболизма грибов, сохранения посевных культур и т.д. Подбор среды для культивирования грибов зависит от цели исследования и биологических особенностей микроорганизма.

Среды для культивирования грибов по составу ингредиентов бывают: 1. Природные – разнообразные субстраты растительного и животного происхождения (корнеплоды, зерно злаков, листья, стебли растений, органы и ткани животных).
2. Полусинтетические – это комбинированные среды из природных субстратов и химически известных компонентов.
3. Синтетические – состоящие из ингредиентов известного состава. Различные комбинации ингредиентов в синтетических средах и их концентраций практически не ограничены и могут служить для выяснения разнообразных процессов жизнедеятельности грибов, связанных с их ростом, размножением и физиологической активностью.

Для актиномицетов наиболее подходящими питательными средами являются щелочной глицериновый агар, картофель, сывороточные, мясные и асцитические среды, а также агар Сабуро. Посевы культивируют в аэробных и анаэробных условиях при 35 – 37 градусах не менее двух недель.

Культивирование кишечных простейших на специальных питательных средах является биологическим методом обогащения, позволяющим из единичных экземпляров паразитов получить достаточное их количество. Увеличение количества экземпляров в результате их размножения на питательной среде облегчает обнаружение и изучение паразитов.

Для культивирования кишечных амеб применяется среда, в состав которой входят четыре яйца и среда Локка (1000 мл дистиллированной воды, NaHCOз – 0,2г, хлористый кальций – 0,2г, KCl – 0,4г, NaCl – 9,0г, глюкозы – 2,5г, рН среды – 7,4). Для получения скошенной поверхности среды, пробирки в наклонном положении помещают в аппарат для свертывания и выдерживают при 70 градусах до затвердевания. Перед посевом в пробирку с плотной питательной средой добавляется несколько капель инактивированной человеческой или лошадиной сыворотки и 1 – 2 петли стерильного рисового отвара.

Для культивирования жгутиконосцев к 200 мл среды Локка добавляется одно яйцо, и полученная смесь подогревается на водяной бане в течение 15 минут. Затем смесь фильтруется через марлю, разливается по 5 – 6 мл в пробирки и стерилизуется в автоклаве под давлением в течение 20 минут.

При культивировании балантидий может быть использована среда Френкеля (4,0г аспарагина, 6,0г ammonium lacticum, 2,0г двухзамещенного фосфорнокислого калия, 5,0г NaCl, 1000 мл дистиллированной воды). Среда стерилизуется в автоклаве в течение 20 минут при 120 градусах, 1 атм. Затем к ней добавляются стерильные лошадиная сыворотка в разведении 1:10 и 2 – 3 капли крахмала (рН среды 7,2 – 7,4).

Культивирование простейших осуществляется в термостате при 37 градусах. Пересевы проводятся через день.

Риккетсии, хламидии и вирусы, являющиеся строгими внутриклеточными паразитами, совершенно не культивируются на искусственных питательных средах, используемых для культивирования бактерий, грибов, микоплазм и простейших.

Риккетсии обладают собственным метаболизмом, однако являются полностью энергетически зависимыми от тканевой клетки, поэтому риккетсии и являются внутриклеточными паразитами.. В клетке хозяина каждый вид риккетсий размножается только в определенных местах: в цитоплазме, ядре или вакуолях клеток. Риккетсии культивируются в кишечнике платяных вшей, желточном мешке развивающегося куриного эмбриона, в клетках легких белых мышей, в клетках неперевиваемых культур тканей.

У хламидий наблюдается не только энергетическая зависимость от клетки ткани, но и слабо выражена метаболическая активность. Поэтому хламидии можно культивировать только в желточном мешке развивающегося куриного эмбриона или в клетках культур тканей.

Культивирование вирусов проводится для их выделения и накопления с диагностическими целями, для последующего их изучения, для получения биологических препаратов, для изучения вирусного онкогенеза и патогенеза вирусных инфекций.

Вирусы являются строгими внутриклеточными паразитами и для их культивирования применяются (при строгом контроле) три метода:
1) в организме восприимчивого животного;
2) в развивающемся курином эмбрионе;
3) в культуре клеток.

В вирусологической практике для культивирования вирусов используют преимущественно новорожденных животных, поскольку они более чувствительны к вирусам. Этот метод имеет ограниченное применение, поскольку вирусы обладают очень выраженным специфическим тропизмом.

Куриные эмбрионы используются для культивирования только некоторых вирусов – гриппа, герпеса, натуральной и обезьяней оспы, паротита.

Наиболее широко в вирусологической практике для культивирования вирусов используются клетки культур тканей. Эти клетки по числу жизнеспособных генераций можно подразделить на три группы:
1. Первичные;
2. Перевиваемые;
3. Полуперевиваемые.

К первичным культурам относятся культуры клеток, способные выдерживать не более 5 – 10 пассажей. Их готовят преимущественно из эмбриональных тканей: почечной ткани эмбриона человека и обезьян, амниона человека, куриного эмбриона, эмбриона мышей, а также из почек взрослых обезьян.

К полуперевиваемым культурам клеток относятся культуры диплоидных клеток, получаемых из фибробластов человеческого эмбриона. Эти клетки выдерживают до 150 генераций, сохраняя исходный диплоидный набор хромосом. Диплоидные клетки нашли широкое применение в вирусологии.

Перевиваемые культуры получают преимущественно из опухолевых клеток одного типа, хорошо размножающихся in vitro в течение длительного времени. К таким клеткам относятся линии, ведущие свое начало от карцином человека (HeLa, Hep -2 и др.). Основное преимущество перевиваемых линий перед первичной культурой клеток состоит в их способности размножаться в лабораторных условиях в течение длительного срока в многочисленных генерациях.

Для выращивания культур клеток любого типа необходимы питательные среды. Наиболее широкое применение нашла среда 199. В состав этой среды входят минеральные соли, глюкоза, аминокислоты, витамины, ко – ферменты и многие другие компоненты. Кроме того, в питательную среду обязательно вносят сыворотку крови и буферные растворы для поддержания стабильного рН. Чтобы предотвратить бактериальное загрязнение, в среду добавляют антибиотики.

Источник: mikrobio.balakliets.kharkov.ua


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.