КЛАССИФИКАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД. Классификация питательных сред
 Скачать 36.5 Kb.
|
|
КЛАССИФИКАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД Для культивирования бактерий используют питательные среды, к которым предъявляется ряд требований: 1. Питательность. Среды должны содержать все необходимые питательные вещества. 2. Изотоничность. Среды должны содержать набор солей для поддержания осмотического давления, определенную концентрацию хлорида натрия. 3. Оптимальный рН среды. Кислотность среды обеспечивает функционирование ферментов бактерий; для большинства бактерий составляет 7,2-7,6. 4. Оптимальное содержание в среде растворенного кислорода. Оно должно быть высоким для аэробов и низким для анаэробов. 5. Прозрачность (чтобы был виден рост бактерий, особенно для жидких сред). 6. Стерильность. Выделяют несколько типов питательных сред. 1. По происхождению: 1) естественные (молоко, желатин, картофель и др.); 2) искусственные – среды, приготовленные из специально подготовленных природных компонентов (пептона, аминопептида, дрожжевого экстракта и т. п.); 3) синтетические – среды известного состава, приготовленные из химически чистых неорганических и органических соединений (солей, аминокислот, углеводов и т. д.). 2. По составу: 1) простые – мясопептонный агар, мясопептонный бульон, агар Хоттингера и др. 2) сложные – это простые среды с добавлением дополнительного питательного компонента (кровяного, шоколадного агара): сахарный бульон, желчный бульон, сывороточный агар, желточно-солевой агар, среда Китта-Тароцци, среда Вильсона-Блера и др. 3. По консистенции: 1) твердые (содержат 3 – 5% агар-агара); 2) полужидкие (0,15 – 0,7% агар-агара); 3) жидкие (не содержат агар-агара). 4. По назначению: 1) общего назначения – для культивирования большинства бактерий (мясопептонный агар, мясопептонный бульон, кровяной агар); 2) специального назначения: а) элективные – среды, на которых растут бактерии только одного вида (рода), а род других подавляется (щелочной бульон, 1%-ная пептонная вода, желточно-солевой агар, казеиново-угольный агар и др.); б) дифференциально-диагностические – среды, на которых рост одних видов бактерий отличается от роста других видов по тем или иным свойствам, чаще биохимическим (среда Эндо, Левина, Гиса, Плоскирева и др.); в) среды обогащения – среды, в которых происходит размножение и накопление бактерий-возбудителей какого-либо рода или вида, т. е. обогащение ими исследуемого материала (селенитовый бульон). Элективные (избирательные) среды. Введены Виноградским С.Я., предназначены для определенных групп микроорганизмов. Они составлены в расчете на условия, при которых должен развиваться только избранный микроорганизм и никакой другой. Основной принцип элективных сред – учет избирательных потребностей микроорганизма в специфических условиях развития. Зная физиологические особенности соответствующей группы микроорганизмов, можно подобрать не только химический состав среды, но и такие условия культивирования (активную кислотность среды, условия аэрации, температуру и др.), при которых создается лабораторная имитация экологической ниши естественных условий обитания. Примером элективных сред могут служить среды для выделения азотфиксаторов (например, среда Эшби для накопления азотобактера), нитрификаторов. Эти среды применяют главным образом для выделения микроорганизмов из мест их природного обитания и получения их накопительных культур. Накопительные среды. Были предложены голландским ученым М. Бейеринком. В них интересующий компонент среды дается в избытке, чтобы выяснить, какой микроорганизм или группа микроорганизмов его используют, поскольку именно он или они будут доминировать в этой среде. Оптимальные среды. Предложил А. А. Имшенецкий для целлюлозоразрушающих микроорганизмов, В. С. Буткевич – для продуцента лимонной кислоты Aspergillus niger. Основной принцип оптимальных сред заключается в создании наиболее благоприятных условий для избранных микроорганизмов внесением в среду различных стимулирующих рост добавок (витаминов, ростовых веществ, микроэлементов). Естественными обычно называют среды, которые состоят из продуктов животного или растительного происхождения, имеющих сложный неопределенный химический состав. К натуральным относятся среды, состоящие из продуктов животного или растительного происхождения: овощные или фруктовые соки, молоко, животные ткани, разведенная кровь, вода морей, озер, минеральных источников, а также отвары или экстракты, полученные из природных субстратов – мяса, рыбы, дрожжей, растений, круп, навоза и почвы. На естественных средах хорошо развиваются многие микроорганизмы, так как в них есть все компоненты, необходимые для роста. Натуральные среды богаты органическими веществами, однако имеют сложный и непостоянный состав, поэтому они малопригодны для исследования обмена веществ микроорганизмов. Естественные среды используют главным образом для поддержания культур микроорганизмов, накопления их биомассы и диагностических целей. Синтетические – это такие среды, в состав которых входят в точно указанных концентрациях только известные химически чистые соединения. Синтетические среды бывают простыми и достаточно сложными по составу. Их широко используют для исследований, связанных с изучением обмена веществ микроорганизмов. Полусинтетические – среды, состоящие из природных продуктов в комбинации с рядом определенных химических соединений (среды с неопределенным составом). В них наряду с соединениями известной химической природы входят вещества неопределенного состава. Например, в мясной бульон наряду со сложными и неопределенными по химическому составу веществами (мясной бульон) могут входить пептон, глюкоза или сахароза, поваренная соль, фосфат калия; картофельные среды содержат глюкозу и пептон. Полусинтетические среды широко используют в микробиологической практике для получения витаминов, антибиотиков, аминокислот и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. По физическому состоянию среды могут быть жидкими, полужидкими, твердыми (плотными) и сыпучими. Жидкие среды широко применяют для выявления физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, накопления биомассы или продуктов обмена, а также поддержания и хранения многих микроорганизмов, плохо развивающихся на плотных средах. Полужидкие среды получают добавлением к жидким средам 0,5 % агара и используют для специальных целей, например культивирования анаэробных микроорганизмов. Сыпучие (сухие) питательные среды приобретают все большее практическое значение. Стандартность, простота хранения, транспортировки и изготовления делают их весьма удобными для работы. В микробиологическом производстве используются разваренное пшено, отруби. В клинической микробиологии нашли применение дифференциально-диагностические среды – среда Эндо, сухая желчь, среда Леффлера и т.д. Они представляют собой светло-желтые гигроскопичные порошки без комков с влажностью до 10 %. В сухом месте в хорошо закупоренной посуде их можно хранить длительное время. Они хорошо растворяются в воде при комнатной температуре в концентрации 1,5-6,0%. Плотные среды используют в микробиологической практике со времен Р. Коха. Они необходимы для выделения чистых культур микроорганизмов, в диагностических целях, для количественного учета микроорганизмов, хранения культур и в ряде других случаев. Уплотняющими агентами являются агар, желатин, силикагель. Агар – это растительный коллоид, получаемый из некоторых морских водорослей. В его состав входят главным образом полисахариды, а также ничтожное количество азотистых веществ. Выпускают агар в виде пластин, стебельков, порошка. Большинство микроорганизмов не используют его в качестве субстрата, и поэтому агар удобен как инертный уплотнитель среды. Температура плавления агара – 100 °С, затвердевания – 40 °С. Желатина – кислый азотсодержащий продукт, добываемый при выварке костей, хрящей, сухожилий, чешуи рыб. Температура плавления желатины (22-25 °С) ниже температуры инкубации большинства микроорганизмов (30-37 °С). Эта особенность и способность многих микроорганизмов разжижать желатину, выделяя протеолитические ферменты, ограничивают ее применение в качестве уплотняющего средства. |