BAKTERIÁLNA KULTÚRA: TYPY, VLASTNOSTI, METÓDY, POŽIADAVKY - BIOLÓGIE - 2026

Bakteriálna kultúra je výsledkom naočkovaní týchto mikroorganizmov na živných médiách, aby sa mohli reprodukovať, čo má za následok výskyt bakteriálnych kolónií na pevnom médiu a zákalu v kvapalných médiách.

Výsevný postup je veľmi dôležitý, aby bolo možné distribuovať inokulum takým spôsobom, aby boli prítomné baktérie rozptýlené a aby sa mohli rozvíjať správne izolované kolónie.

Rôzne plodiny vysadené autorom v Bakteriologickom laboratóriu budovy biomedicínskych a technologických vied, Univerzita v Carabobo. Zdroj: zloženie fotografií od autora MSc. Marielsa Gil.

Kolónie získané v pevnom kultivačnom médiu sú dôsledkom proliferácie vysiateho mikroorganizmu. Každá kolónia začína z jedinej baktérie, ktorá sa môže exponenciálne množiť a tvoriť makroskopicky viditeľnú populáciu.

To isté sa vyskytuje v tekutom kultivačnom médiu, ale v tomto prípade je bakteriálny rast pozorovaný zákalom.

Bakteriálny rast je možný, ak zvolené kultivačné médium spĺňa podmienky výživy a pH potrebné na vývoj konkrétnej baktérie. Okrem toho, že je potrebné riadiť iné premenné, ako je teplota, inkubačná doba, koncentrácia kyslíka, CO ₂ , okrem iného.

Nie všetky bakteriálne populácie potrebujú rovnaké požiadavky, hoci niektoré môžu byť spoločné takmer všetkým, ako napríklad že médium obsahuje peptony, je tiež pravda, že existujú náročnejšie mikroorganizmy, ktoré navyše vyžadujú ďalšie špecifické látky, nazývané rastové faktory.

Napríklad možno uviesť, že niektorí Haemophilus potrebujú na rast prítomnosť prítomnosti faktora X (hemín) a faktora V (NAD).

Druhy bakteriálnych kultúr

Bakteriálne kultúry môžu byť polymikrobiálne, čisté alebo zmiešané.

Polymikrobiálne bakteriálne kultúry

Polymikrobiálne kultúry sú tie, ktoré pochádzajú z výsevu vzorky získanej z miesta, ktoré má normálnu mikrobiotiku, na ktorom možno nájsť aj určitý patogén.

Príklad: pri vývoji kultúry výteru z hrdla sa môže nájsť patogén, napríklad Streptococcus pyogenes, ale bude sprevádzaný bežnou mikrobiotou v oblasti.

V tomto prípade je dobré pruhovanie nevyhnutné na umožnenie rastu rôznych typov baktérií prítomných v izolácii.

Kolónia, ktorá má vlastnosti kompatibilné s kmeňom Streptococcus pyogenes, sa opatrne dotkne platinovej slučky a potom sa vysadí do panenského kultivačného média, čím sa získa čistá kultúra tohto mikroorganizmu.

Z tejto čistej kultúry je možné uskutočniť všetky testy potrebné na identifikáciu baktérií.

Čistá bakteriálna kultúra

Aby bolo možné účinne identifikovať mikroorganizmus, musí človek pracovať z čistej kultúry.

Čisté kultúry sa môžu získať ako v prípade predchádzajúceho príkladu opätovným nasadením izolovanej kolónie polymikrobiálnej kultúry, alebo keď sa vysadí vzorka, ktorá pochádza z normálne sterilného miesta, a existuje iba jeden patogén (rast jedného druh baktérie). Príklad: keď je CSF nasadený od pacienta s bakteriálnou meningitídou.

Iným spôsobom je, keď sa obnovujeme zo starej čistej kultúry, aby sme získali obnovenú čistú kultúru.

Zmiešané bakteriálne kultúry

Tieto kultúry sa skladajú zo zmesi mikroorganizmov, ktoré sa vyskytujú v prírode. V niektorých priemyselných procesoch je použitie zmiešaných kultúr výhodné.

Dá sa získať spojením niekoľkých čistých kultúr, pretože tieto umožňujú štúdium bakteriálnych vzájomných vzťahov.

Sú užitočné napríklad pri degradácii xenobiotík v priemyselnej odpadovej vode, pretože pôsobia ako biologicky odbúrateľné látky.

Charakteristika bakteriálnych kultúr

Morfologické charakteristiky kolónií získaných v bakteriálnych kultúrach sa môžu veľmi líšiť.

Kolónie môžu byť veľmi malé, stredné alebo veľké a môžu sa javiť ako suché alebo mukoidné, lesklé alebo matné. V závislosti od štruktúry sa môže meniť medzi hladkou a drsnou a v závislosti od tvaru môže byť kruhová, plochá, konvexná.

V závislosti od farby môžu byť: bezfarebné, biele, žlté, ružové, fuchsie, červené, oranžové, béžové, sivé, zelenkavé, hnedé, čierne alebo s kovovým leskom v závislosti od použitých baktérií a použitého kultivačného média.

Hranice kolónií môžu byť pravidelné alebo nepravidelné. Na druhej strane môžu iní predstavovať rovnomerný film, ktorý je distribuovaný takmer v celom médiu nazývanom „rojenie“. Toto je charakteristické pre Proteus sp.

Niektoré bakteriálne kultúry emitujú pachy, ktoré sú celkom charakteristické pre daný druh. Napríklad kultúra Pseudomonas aeruginosa má charakteristický ovocný zápach, zatiaľ čo rod Proteus má charakteristicky tvrdý zápach.

Príklady kolónií podľa ich veľkosti

Mimoriadne malé: Mycoplasma pneumoniae, Francisella tularensis.

Malý: Streptococcus sp, Enterococcus sp.

Mierne: Rodina Enterobacteriaceae

Veľké: Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa.

Príklad kolónií podľa ich vzhľadu

Suché: Lactobacillus confusus.

Mukoidy: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Brilantné: Klebsiella pneumoniae.

Nepriehľadný: Enterococcus faecalis, niektoré kmene Neisseria gonorrhoeae.

Príklady kolónií podľa ich štruktúry

Hladké kolónie: Micrococcus luteus

Hrubé kolónie: Sarcina ventriculi na živnom agare.

Príklad kolónií podľa ich tvaru

Circulars: Listeria murrayi a Micrococcus luteus na živnom agare.

Ploché: Staphylococcus equorum na živnom agare.

Konvexný: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae.

Príklad kolónií podľa ich hraníc

Zaoblený okraj: Staphylococcus aureus, Escherichia coli.

Nepravidelná hranica: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Lemované okraje: Bacillus sp.

Príklad kolónií podľa ich farby

Priehľadný alebo bezfarebný: Shigella sp na XLD agare.

Biela: Staphylococcus hominis na krvnom agare.

Béžová: Bacillus sphaericus a Lactobacillus confusus na živnom agare.

Žltá: Staphylococcus aureus a Elizabethkingia meningoseptica na krvnom agare, Pediococcus sp, Staphylococcus lentus na nutričnom agare,

Ružová: Escherichia coli na XLD agare, Micrococcus roseus na nutričnom agare.

Fuchsia: Escherichia coli na agare Mac Conkey.

Fialová: Chromobacterium violaceum.

Červenkasté: Serratia marcescens pri izbovej teplote na živnom agare.

Oranžová: Kurthia zopfii na živnom agare.

Greyish: Sporosarcina ureae v pôdnom extrakčnom agare.

Zelenkasté: Pseudomonas aeruginosa na agare BHI.

Hnedá: Enterococcus sp na agare žlčových eskulínov.

Čierna: Salmonella enteritidis na agare SS.

S kovovým leskom: Escherichia coli na agare Endo.

Metódy bakteriálnej kultivácie

Fakultatívna aeróbna alebo anaeróbna bakteriálna kultúra

Je to najpoužívanejšia kultivačná metóda. Je to spôsobené skutočnosťou, že v prvom rade je väčšina baktérií patogénnych pre človeka aeróbna alebo fakultatívna anaeróbna; a po druhé, je to oveľa lacnejšie a ľahšie ako anaeróbne kultúry. Príklad: Mycoplasma pneumoniae a Escherichia coli.

Anaeróbna bakteriálna kultúra

Tento typ kultúry vyžaduje úplné potlačenie kyslíkom. Kultivačné médiá pre anaeróbne baktérie by vo všeobecnosti mali obsahovať redukčné látky, ako napríklad: kyselina askorbová, tioglykolát, cysteín alebo síra, aby sa eliminovali toxické účinky kyslíka obsiahnutého vo vzduchu.

Niektoré obsahujú indikátory, ako je resazurín, ktorý je modrý v prítomnosti kyslíka a bezfarebný pri anaerobióze. Príklad: Clostridium tetani.

Bakteriálna kultúra v mikroaerofílii

Kultivačné platne sa umiestnia do mikroaerofilného krytu s zapálenou sviečkou a zakryjú sa. Sviečka spotrebúva kyslík a zhasína. V tomto stave rastú niektoré baktérie, napríklad Streptococcus sp.

Materiály a požiadavky

materiály

Materiály potrebné na uskutočnenie bakteriálnej kultúry sú: Petriho misky alebo skúmavky s kultivačným médiom alebo vývarom, platinová slučka, vzorka, Bunsenov horák alebo pec.

Požiadavky na uskutočnenie bakteriálnej kultúry

Bakteriálna kultúra si vyžaduje veľa prvkov, medzi ktoré patria živiny v médiu, pH, teplota, koncentrácia kyslíka, CO2, vlhkosť.

Živiny

Bakteriálne kultúry vyžadujú kultivačné médiá, ktoré obsahujú makroprvky a mikroprvky. Medzi makroelementmi je možné uviesť organické látky, ako sú peptony, aminokyseliny, uhľohydráty ako zdroje uhlíka a dusíka.

Medzi mikroelementy patria okrem iného anorganické látky alebo stopové prvky mangán, zinok, nikel, bór, chlór, selén, kremík, kobalt, meď.

Koncentrácia vodíkových iónov (pH)

Koncentrácia iónov vodíka (H ⁺ ) a hydroxylových iónov (OH ^- ) v médiu, v ktorom sa bude kultúra vyvíjať, je životne dôležitá, pretože tieto určujú pH.

Najbežnejšie používané pH je neutrálne (pH = 7,0), môžu však existovať médiá, v ktorých je vhodné kyslé alebo zásadité pH, napríklad ak chcete izolovať acidofilné alebo alkifilné baktérie.

teplota

Teplota je veľmi dôležitý faktor, ktorý ovplyvňuje rast bakteriálnych kultúr. Baktérie môžu byť psychrofilné (rastú pri teplotách <20 ° C, mezofilných (medzi 20 ° C a 42 ° C), termofilných (40 ° C až 70 ° C), hypertermofilných (70 ° C - 105 ° C).

Požiadavka na kyslík

Aeróbne: rastú v prítomnosti kyslíka.

Mikroaerofilné: rastú v prítomnosti 5-10% CO2 _.

Prísne anaeróby: rastie v neprítomnosti kyslíka.

Fakultatívne anaeróby: rastie v prítomnosti kyslíka alebo bez neho.

Aerotolerant: rastú dobre bez kyslíka a tolerujú málo kyslíka.

Kultivačné médiá

Kultivačné médiá sú špeciálne výživové prípravky, ktoré sa pripravujú v laboratóriu na získanie mikrobiálneho rastu alebo kultúry. Tieto médiá sa líšia v konzistencii, zložení a funkcii. Každé laboratórium pripraví typ kultivačného média, ktorý vyhovuje ich potrebám.

Zbierka bakteriálnych kultúr

Existujú inštitúcie alebo organizácie, ktoré sa venujú zberu, charakterizácii, udržiavaniu a distribúcii bakteriálnych kmeňov klinického, environmentálneho alebo priemyselného významu.

Tieto kmene sa používajú na výskumnú prácu a na kontrolu kvality kultivačného média.

Príklad: okrem iného kmene American Type Culture Collection, Venezuelanské centrum pre zber mikroorganizmov (CVCM) a kmene Národného ústavu hygieny, epidemiológie a mikrobiológie Kuby (INHEM).

Referencie

1. Benavides G, Hermida A. Izolácia a identifikácia pôvodnej bakteriálnej flóry z pôdy Cruz Verde a Guasca páramos. (Cundinamarca). 2008. Bogota. K dispozícii na adrese: javeriana.edu.co/biblos
2. Hans S. General Microbiology. Vydania Omega. 1991. Barcelona, ​​Španielsko. Dostupné v: biolprocariotas.files
3. Weng Z, Junco R, Díaz R. Zbierka mikrobiálnych kultúr: Poznámky k ich vývoju. Rev Cubana Hig Epidemiol, 2003; 41 (1). K dispozícii na: scielo.sld.cu/scielo.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologická diagnostika. 5. vydanie. Editorial Panamericana SA Argentína.
5. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey a Scott Mikrobiologická diagnostika. 12 ed. Editorial Panamericana SA Argentína.