PRÍPRAVA KULTÚRNYCH MÉDIÍ: CIELE A KROKY - BIOLÓGIE - 2025

Príprava kultivačných médií je rutinná metóda používa v laboratóriách pre rast požadovaných mikroorganizmov. Kultivačné médiá sú tuhé, kvapalné alebo polotuhé prípravky, ktoré majú všetky potrebné živiny na vývoj mikrobiálnej populácie.

Všeobecne sú prostriedky na kultiváciu mikroorganizmov bohaté na proteíny a aminokyseliny a zvyčajne obsahujú niektoré zložky, ktoré podporujú okrem iného rast organizmu, ktorý sa má študovať, ako sú vitamíny, krv, sérum.

Zdroj: pixabay.com

Neexistuje žiadne všeobecné alebo univerzálne kultivačné médium, pretože jeho zloženie sa líši v závislosti od potrieb príslušného mikroorganizmu. Niektoré baktérie môžu rásť v akomkoľvek kultivačnom médiu, iné však majú špeciálne požiadavky.

Z čoho pozostáva?

Mikroorganizmy, ako sú huby a baktérie, nemôžu byť študované jednotlivo z dôvodu ich malej veľkosti. Z tohto dôvodu sa musia pestovať umelými prostriedkami, ktoré umožňujú výrazný nárast populácie.

Napríklad, ak chceme študovať baktérie, musíme im poskytnúť správne podmienky, aby sa mohli množiť a tvoriť kolóniu (ktorú je možné pozorovať voľným okom).

Príprava kultivačného média sa veľmi líši v závislosti od typu kultivovaného mikroorganizmu. Pred jeho prípravou je potrebné poznať základné výživové potreby pracovného organizmu.

Najbežnejšie komponenty používané v kultivačných médiách budú opísané nižšie, aby sme získali všeobecnú predstavu o ich príprave:

agar

Používa sa v kultúrach ako želatinačné činidlo a pridáva sa pri hľadaní pevného alebo polotuhého média. Prvým stuhnutým činidlom použitým pri príprave médií bola želatína, ale v roku 1883 bol agar zavedený do sveta bakteriológie W. Hesseom.

Bakteriologický agar má ako svoju hlavnú zložku polysacharid s komplexnými vetvami extrahovanými z rias. Táto zlúčenina sa používa ako zahusťovadlo v bežných potravinách, ako sú zmrzlina a džemy.

Je to veľmi dôležitý prvok v mikrobiológii z niekoľkých dôvodov. Hlavne preto, že ho mikroorganizmy nemôžu degradovať, skvapalňuje sa pri teplote 100 ° C a zostáva v kvapalnom stave, až kým nedosiahne 45 ° C alebo menej.

Ak chcete pripraviť tuhé médium, koncentrácia agaru by mala byť okolo 1,5%, zatiaľ čo polotuhé látky by mali byť pripravené od 0,3 do 0,5%.

kvapaliny

Pestovanie patogénnych organizmov si vyžaduje telesné tekutiny, aby sa mohli rozvíjať tak, ako by sa vyvíjalo v ich prirodzenom prostredí. Z tohto dôvodu sa pridáva celá alebo defibrilovaná krv. Kvapalina sa odoberie od zdravého zvieraťa a po sterilizácii sa pridá do kultivačného média.

ukážky

Získavajú sa z rôznych častí zvierat (ako je mäso alebo pečeň) alebo zo zeleniny (semená) a spracúvajú sa na získanie pevného koncentrátu vo forme pasty alebo prášku. Najbežnejšie sú kvasnice, slad a mäso.

peptóny

Tieto organické zlúčeniny sa získavajú enzymatickou alebo chemickou hydrolýzou živočíšnych alebo rastlinných tkanív. Účelom je pridať obsah bohatý na aminokyseliny, ktoré sú základnými jednotkami proteínov.

Tlmiče nárazov

„Tlmivé roztoky“ alebo tlmivé systémy zabraňujú náhlym zmenám pH a pomáhajú udržiavať optimálny rozsah, ktorý telo toleruje.

Väčšina organizmov môže dobre prosperovať pri pH 7, hoci niektoré baktérie uprednostňujú alkalické médiá. Existujú však baktérie, ktoré odolávajú kolísaniu pH medzi hodnotami 6 a 9.

U druhov citlivých na pH nie je poškodenie spôsobené nadmerným množstvom vodíkových alebo hydroxylových iónov, ale zvýšením slabých kyselín alebo zásad, ktoré môžu vstúpiť do bunky.

Podobne sa pridávajú indikátory pH, aby sa monitoroval a zabránilo odchýlkam spôsobeným fermentáciou alebo inými procesmi.

Ciele

Hlavným cieľom pri príprave kultivačného média je pridať všetky potrebné zložky, aby bolo možné izolovať úspešný vývoj organizmu. Musí sa identifikovať najúčinnejšia kombinácia zložiek a živín na dosiahnutie požadovaného média.

Príprava i uskladnenie média sú rozhodujúce pre zabezpečenie úspešného rastu, pretože zloženie média a dostupnosť živín závisí od týchto krokov.

Je potrebné vziať do úvahy, že kultivácia mikroorganizmov je úlohou, ktorá je ovplyvnená niekoľkými vonkajšími faktormi kultivačného média, ako je intenzita prijímaného svetla, teplota a úroveň kyslosti alebo zásaditosť média. Preto sa musí zohľadniť každá z týchto premenných.

Typy médií

Na základe jeho zloženia

Na základe ich zloženia existujú tri hlavné typy plodín: prírodné alebo empirické, polosyntetické a definované syntetické alebo chemické médiá.

Prírodné prostredie

V prírodných prostrediach nie je presné zloženie známe. Patria sem zložky ako mlieko, zriedená krv, zeleninové šťavy, výťažky a infúzie mäsa a peptonov. Z ekonomických dôvodov sa často pridávajú lacné zložky, ako je sójový extrakt, srvátka, melasa atď.

Polosyntetické médiá

Nazýva sa semi-syntetické médium, ak je jeho zloženie čiastočne známe. Akékoľvek médium, ktoré obsahuje agar, sa stane polosyntetickým médiom.

Medzi inými máme agar zo zemiakovej dextrózy, agar czapek-dox, ovsený agar, agar mäsového peptónu.

Syntetické alebo chemicky definované médium

V tomto prípade je zloženie média - pokiaľ ide o množstvo zdrojov uhlíka, dusíka, síry, fosforu a akýchkoľvek ďalších potrebných rastových faktorov - úplne známe. Je veľmi užitočné, ak chcete získať reprodukovateľné výsledky pre iných vedcov.

Pre takzvané „mikroorganizmy so zvláštnymi požiadavkami na rast“ je potrebné pridať potrebné zložky. Príkladom tohto typu je Lactobacillus.

Na základe typu mikroorganizmu

Podobne existuje aj ďalšia klasifikácia kultivačných médií na základe typu mikroorganizmu, ktorý na nich môže rásť. Na základe tohto princípu máme nasledujúce všeobecné, obohacovacie, selektívne a diferencované prostriedky. Každý z nich je opísaný nižšie:

Všeobecné médiá

Tieto podporujú vývoj širokého spektra mikroorganizmov. Ak nejaký organizmus potrebuje na svoj rast osobitné podmienky, nebude sa v tomto type kultúry úspešne rozvíjať.

Obohacovacie médiá

Obohacovacie médiá podporujú rast určitého typu mikroorganizmu, ale nepridala sa žiadna látka, aby sa zabránilo rastu iných typov mikróbov.

Selektívne médiá

Hľadajú špecifický rast mikroorganizmu, nazývajú ho okrem iného huby, baktérie, prvoky. Za týmto účelom brzdia rozvoj ostatných.

Aby sa dosiahol tento cieľ, je možné pridať chemické zlúčeniny, ktoré sú smrtiace pre širokú skupinu mikroorganizmov a neškodné pre organizmus, ktorý je predmetom záujmu, alebo pridaním zdrojov energie, ktoré je možné prispôsobiť iba hľadaným mikróbom.

Pri odbere lekárskych vzoriek sa používajú selektívne médiá na kultiváciu patogénneho mikroorganizmu. Tu je potrebné podporovať rast patogénu a inhibovať vývoj normálnej mikrobiálnej flóry od pacienta.

Agar sulfit bizmutitý napríklad neumožňuje rast grampozitívnych baktérií a veľkého počtu baktérií nachádzajúcich sa v gastrointestinálnej dutine. Z tohto dôvodu sa používa na kultiváciu gramnegatívnych baktérií, ktoré spôsobujú tyfus, Salmonella typhi vo vzorkách stolice.

Diferenciálne médiá

Tento typ používa niektoré diagnostické vlastnosti záujmového organizmu (napríklad zvláštnosti jeho metabolizmu), aby ich mohol identifikovať proti iným druhom, ktoré rastú v rovnakom prostredí.

Diferenčné médiá aj selektívne médiá sú veľmi užitočné v oblasti klinickej mikrobiológie a verejného zdravia, pretože tieto disciplíny musia zisťovať prítomnosť špecifických mikroorganizmov súvisiacich s patológiami alebo zlými hygienickými podmienkami.

Do kultúry sa môžu pridať indikačné látky, ktoré dávajú charakteristickú charakteristiku hľadanej kolónii. Napríklad laktóza a indikátor pH sa pridajú do agaru-eozín-metylénovej modrej (skrátene EMB) a MacConkey agaru.

Ak sa v týchto médiách vyvinie kolónia so schopnosťou fermentovať laktózu a produkovať aldehydy, môžu sa pozorovať v špeciálnej farbe.

kroky

V súčasnosti sa kultivačné médiá dajú kúpiť v lyofilizovanej forme. Preto je príprava jednoduchšia a jediné, čo zostáva, je rehydratovať produkt. Obsah sa musí odvážiť (berúc do úvahy konečné množstvo, ktoré sa má pripraviť) a rozpustiť v destilovanej vode podľa všetkých pokynov na výrobku.

Obsah tekutého média sa musí rozdeliť do požadovaných nádob (Petriho misky, skúmavky atď.) Na následnú sterilizáciu. Na distribúciu pevného média je potrebné ho roztaviť pomocou mikrovlnnej rúry alebo podrobiť materiál vodnému kúpeli. PH média sa musí upraviť.

Agar sa zvyčajne používa v skúmavkách alebo Petriho miskách. Ak agar tuhne v naklonenej polohe so správnym uhlom, takže konečná koncová hrana je diagonálna, toto usporiadanie sa nazýva zobák alebo naklonená trubica. Keď agar stuhne v úplne zvislej polohe, nazýva sa „hlboký“.

Po sterilizácii média pomocou autoklávu sa nechá ochladiť. Musí sa s nimi zaobchádzať v prostredí bez mikroorganizmov, najbežnejšou je práca s zapaľovačom, ktorý zaisťuje aseptické prostredie v ich okolí.

Referencie

1. Celis, JE (2006). Bunková biológia: laboratórna príručka (zväzok 2). Elsevier.
2. Finegold, SM, Bailey, WR, Baron, EJ, Fineglod, SM a Scott, EG (1991). Bailey Scott: mikrobiologická diagnostika. Panamerické lekárstvo.
3. Olivas, E. (2004). Manuál mikrobiológie I a II a parazitológia. Autonómna univerzita v Ciudad Juarez.
4. Schlegel, HG, & Zaborosch, C. (1993). Všeobecná mikrobiológia. Cambridge University Press.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, a Case, CL (2007). Úvod do mikrobiológie. Panamerican Medical Ed.