Питательные среды — это субстраты, используемые для культивирования в искусственных условиях различных микроорганизмов. Питательные среды широко применяют в повседневной микробиологической практике для постановки лабораторного диагноза инфекционных заболеваний, для выделения микробов из различных предметов внешней среды с целью выяснения источников заражения, а также при эпидемиологическом обследовании людей и животных для выяснения носительства возбудителей инфекционных заболеваний. Питательные среды применяют также для получения микробных масс, используемых при приготовлении вакцин и диагностических антигенов, в производстве антибиотиков и пр.
Питательная среда, предназначенная для культивирования микробов, должна иметь оптимальные условия для их роста и размножения. С этой целью при создании питательных сред предусматривают наличие в них соединений, служащих источниками азота, углерода и водорода, набор необходимых ионов в виде неорганических солей. В ряде случаев в среду добавляют так называемые факторы роста, то есть соединения, которые не синтезируются культивируемым микробом (см. Бактериальные факторы роста). Но наличие в питательной среде всех указанных компонентов еще не может обеспечить оптимальные условия для роста и размножения микробов, так как эти процессы зависят также от физико-химических свойств среды. К ним относятся: рН, окислительно-восстановительный потенциал, вязкость, влажность и осмотические свойства.
Если питательная среда отвечает биологическим особенностям микроба и обеспечивает его рост и размножение, то ее называют оптимальной или полноценной, если же в ней не хватает какого-либо компонента, необходимого для роста и размножения микроба, такую среду характеризуют как дефицитную. Так как различные виды бактерий и даже штаммы, относящиеся к одному виду, могут значительно отличаться друг от друга по физиологии и характеру обмена веществ, то, естественно, что для их выращивания используют различные питательные среды.
Источником углерода в питательных средах служат углеводы, спирты и некоторые органические кислоты, источником азота — минеральные или органические соединения. Очень широко используют пептоны — продукты ферментативного или кислотного гидролиза белков различного происхождения и представляющие собой смесь аминокислот и полипептидов различной сложности. Различия в аминокислотном и пептидном составе пептонов зависят от свойств исходного белка и степени его расщепления. Питательная ценность пептона определяется его аминокислотным и пептидным составом.
Сырьем для изготовления пептонов служат белки мяса, рыбы, дрожжей, казеин и др. Наряду с пептонами как источниками азота в микробиологической практике применяют также мясную воду, которую для выращивания ряда бактерий приготовляют чаще из мяса животных. Для приготовления мясной воды мясо освобождают от костей, сухожилий и жира и перемалывают в мясорубке. Полученный фарш заливают холодной водопроводной водой (на 1 ч. фарша 2 ч. воды), хорошо размешивают и оставляют на сутки в прохладном месте. Мясной настой фильтруют через несколько слоев марли, кипятят и вновь фильтруют через бумажный фильтр, а затем доливают водой до исходного объема.
В пептонах, мясном настое или тканевых экстрактах, кроме органического азота, содержатся бактериальные факторы роста, и поэтому среды, приготовленные на их основе с добавлением соли (NaCl), пригодны для культивирования многих микроорганизмов. Однако для выращивания ряда патогенных микробов (дифтерийная палочка, возбудитель коклюша, бруцеллы и др.) мясопептонная питательная среда непригодна, и поэтому в этих случаях используют специальные среды, например яичные среды с сыворотками, кровью и пр.
В зависимости от свойств, состава и назначения питательные среды делят на группы. По консистенции различают питательные среды твердые, полужидкие и жидкие. Примером твердых сред являются 1,5—2% агаровые среды (мясо-пептонный агар, агар Хоттингера), питательная желатина, свернутая сыворотка, свернутый яичный белок, картофель и др. Для приготовления твердых питательных сред наиболее часто используют агар-агар, получаемый из морских водорослей. Агар-агар является веществом полисахаридной природы. В воде набухает, образуя студень. Разжижается при t° 70-100° и застывает при 40-50°.
Полужидкой средой является 0,5% агар мясо-пептонный (см.).
К жидким средам относят бульон мясо-пептонный (см.), пептонную воду сахарный бульон, бульон Хоттингера, представляющий собой разведенный (в 4—9 раз) мясной фильтрат, подвергшийся ферментативному гидролизу панкреатином и содержащий 0,5—1% поваренной соли.
Питательные среды бывают простые и сложные. Простыми средами являются пептонная вода, мясо-пептонный бульон, мясо-пептонный агар, питательная желатина. На основе простых сред готовят сложные (мясо-пептонный сахарный бульон, кровяной агар, асцит-агар и др.). Сложность той или иной питательной среды зависит от биологических особенностей выращиваемого микроба, а также от целей исследования. Так, например, для выращивания гемоглобинофильных бактерий используют сложную среду Борде — Жангу, в которой дефибринированную кровь человека или кролика добавляют к картофельно-глицериновому бульону или агару. Многие сложные питательные среды используют для выявления у культивируемого микроба специфических свойств, выражающихся в морфологии колоний, характере роста или в особенностях обмена веществ. Питательные среды, которые позволяют установить специфику микроба, называют дифференциально-диагностическими (см. Дифференциально-диагностические среды). Например, для выявления способности у бактерий расщеплять глюкозу с выделением ацетил-метил-карбинола (реакция Фогеса — Проскауэра) используют среду Кларка, в которой содержатся пептон, глюкоза, К2НРO4 и щелочь (КОН). Ацетил-метил-карбинол в присутствии щелочи и кислорода окисляется в диацетил, а последний, соединяясь с гуанидином, находящимся в пептоне, дает красное окрашивание.
Особую группу составляют селективные среды, в которых создаются наилучшие условия для выращивания определенного вида микробов и неблагоприятные для других видов, например среды Мюллера, Кауфмана, Лифсона, Шустовой для выделения кишечных бактерий, щелочной агар — селективная среда для холерного и холероподобных вибрионов, среды с добавлением антибиотиков дают возможность селекционировать антибиотикорезистентных бактерий от чувствительных. Из перечисленных сред широкое распространение имеет среда Кауфмана, используемая в качестве обогатительной среды для бактерий группы сальмонелл и брюшного тифа. Основными ингредиентами среды являются гипосульфитный бульон, бриллиантгрюн и желчь. Селективность для анаэробных микроорганизмов создается путем снижения в среде концентрации растворенного кислорода. Одной из распространенных питательных сред, используемых для выращивания анаэробов, является среда Китта — Тароцци, в которой роль адсорбента кислорода и редуцирующего фактора выполняют находящиеся в среде кусочки печени животных.
К сложным питательным средам относят также синтетические (см. Синтетические питательные среды). Своеобразие сред этой группы выражается в том, что все их компоненты являются химически чистыми соединениями, в отличие от ранее упоминавшихся сред, содержащих в качестве питательных субстратов продукты естественного происхождения (пептоны, кровь, асцитическая жидкость и пр.). Минимальные синтетические питательные среды содержат набор солей, а источником энергии служит глюкоза или молочная кислота, источником азота — аммонийные соли. Такие среды пригодны для выращивания прототрофных микробов. Ауксотрофные микробы, не способные синтезировать какое-либо из жизненно важных соединений (аминокислоту, витамины, пуриновое или пиримидиновое основание), культивируют на средах, содержащих, кроме набора солей, тот или иной дополнительный ингредиент, по которому данный микроб ауксотрофен. Например, если культивируемые бактерии не способны синтезировать триптофан или другую аминокислоту, то к солевой минимальной среде добавляют соответствующую аминокислоту. Обычно 1-аминокислоты вносят в концентрации 20 мкг/мл, а dl-аминокислоты — 50 мкг/мл. Синтетические питательные среды используют для изучения физиологии бактерий, в частности обмена веществ, и особенно при изучении некоторых проблем биохимической генетики. Синтетические питательные среды применяют и в селекции микробов для отбора ауксотрофных или прототрофных штаммов.
В лабораторных условиях для приготовления, хранения и розлива питательных сред используют бактериальные пробирки, плоскодонные колбы, флаконы и пр.
Для пластинчатых твердых сред применяют чашки Петри. В массовом микробиологическом производстве бактериальные культуры выращивают в металлических котлах (реакторы) большой емкости (500—1000 л).
В посуде, используемой для питательных сред, нельзя хранить дезинфицирующие вещества, антибиотики, так как малейшие их следы делают среду непригодной для выращивания микробов. Перед употреблением посуду тщательно моют и высушивают. Новую посуду предварительно кипятят в 1 % растворе соляной кислоты и промывают в проточной дистиллированной воде. Питательные среды обычно должны быть прозрачными, поэтому их до употребления фильтруют или отстаивают. Отстоявшиеся расплавленные агаровые среды фильтруют через ватно-марлевый фильтр (при фильтровании через вату качество среды может снизиться за счет адсорбции на ней соединений среды, стимулирующих рост микроба). Жидкие среды фильтруют через фильтровальную бумагу или полотно. Если агар после фильтрования или отстаивания остается мутным, то его осветляют, добавляя яичный белок или сыворотку из расчета на 1 л среды одно куриное яйцо или 20—25 мл сыворотки. Добавленные белки свертываются, адсорбируют взвешенные частицы и, оседая, просветляют среду. Готовые питательные среды разливают в соответствующую стерильную посуду и стерилизуют.
Стерилизация (см.) — это весьма ответственный этап приготовления питательных сред. Режим ее не должен изменять свойства сред. Наиболее распространена и эффективна стерилизация при помощи высокой температуры в автоклавах (см.) под давлением или текучим паром. Обычно питательные среды стерилизуют в автоклаве при 1 атм. (120,6°) в течение 15—30 мин., в отдельных случаях и при объемах среды, превышающих 1 л, — в течение 1—1,5 час. Указанным способом пользуются для стерилизации сред, не содержащих углеводы и нативные белки или другие термолабильные субстанции. При наличии в среде термолабильных субстанций пользуются бактериальными фильтрами или дробной стерилизацией. При стерилизации бульонных сред или сред, содержащих другие органические источники питания, возможно изменение рН в кислую сторону на 0,1—0,2.
Готовые питательные среды хранят в холодном и темном помещении с достаточной влажностью. Длительно хранить питательные среды нежелательно: плотные среды подсыхают, а в жидких возможно выпадение осадков.
Для стандартизации условий культивирования микробов и облегчения лабораторных работ применяют сухие питательные среды — гигроскопические порошки, растворяющиеся в воде. Перед употреблением такие питательные среды растворяют в дистиллированной воде и затем стерилизуют.
Содержание
А) для хранения генетической информации
б) в качестве запаса питательных веществ
в) для получения энергии
27. Органы движения у палочковидных бактерий:
а) ворсинки
Б) жгутики
в) полисомы
28. Ворсинки необходимы бактериям для:
а) движения
Б) прикрепления к субстрату
в) получения энергии
29. Капсула необходима бактериям для:
а) синтеза белка
б) размножения
В) сопротивления защитным силам организма
30. Внутреннее содержимое бактериальной клетки:
а) споры
Б) цитоплазма
в) капсула
31. Микроорганизмы, для существования которых необходим кислород:
а) строгие анаэробы
б) факультативные анаэробы
В) строгие аэробы
32. Микроорганизмы, на которые кислород действует
губительно:
А) строгие анаэробы
б) факультативные анаэробы
в) строгие аэробы
33. По типу питания бактерии делятся на:
а) анаэробы
Б) гетеротрофы
в) лофотрихии
34. По типу питания бактерии делятся на:
а) перитрихи
Б) аутотрофы
в) сапрофиты
35. Ферменты – это вещества:
А) белковой природы
б) аминоаутотрофы
в) факторы роста
36. Ферменты, участвующие в реакциях обмена веществ, происходящих внутри клетки:
а) экзоферменты
Б) эндоферменты
в) гидролазы
37. Размножение микроорганизмов – это:
А) деление микроорганизмов
б) инвазия
в) увеличение массы клетки
38. Рост микроорганизмов – это:
а) размножение
б) деление
В) увеличение массы клетки
39. Консервирующей средой является:
а) мясопептонный агар
Б) глицериновая смесь
в) среда Эндо
40. К дифференциально-диагностическим средам относятся:
А) среда Эндо
б) ЖСА
в) МПА
41. К общеупотребительным среда относятся:
а) солевой агар
Б) мясопептонный агар
в) среда Плоскирева
42. Бактерии выращивают в:
а) автоклаве
Б) термостате
в) сухожаровом шкафу
Питательная среда
В воздухе могут находиться:
а) вирус кори
Б) шигеллы
в) эшерихии
44. В воде могут находиться:
а) шигеллы
Б) ВИЧ
в) вирус бешенства
45. В почве могут находиться:
А) клостридии столбняка
б) ВИЧ
в) вирус гриппа
46. В полости рта в норме находятся:
а) вирус кори
Б) кокки
в) эшерихии
47. В толстом кишечнике в норме находятся:
а) шигеллы
б) сальмонеллы
В) кишечная палочка
48. Микрофлора кожи представлена:
а) шигеллами
б) сальмонеллами
В) стафилококками
49. В желудке мало микроорганизмов из-за действия:
а) соляной кислоты
Б) кислого желудочного сока
в) щелочной реакции желудочного сока
50. При дисбактериозе назначают:
а) вакцины
б) иммуномодуляторы
В) эубиотики
51. Микрофлора слизистой глаз очень скудна из-за действия на нее:
а) слез
Б) лизоцима
в) эубиотиков
52. Нарушение состава нормальной микрофлоры — это
а) колиэнтерит
б) бактерионосительство
В) дисбактериоз
53. Дисбактериоз — это:
а) качественное изменение микрофлоры кишечника
б) количественное изменение микрофлоры кишечника
в) возможны оба варианта
54. При дисбактериозе назначают:
а) антибиотики
Б) эубиотики
в) иммуноглобулины
55. Полное уничтожение всех микроорганизмов — это:
А) стерилизация
б) дезинфекция
в) дезинсекция
56. Уничтожение микроорганизмов в окружающей среде — это:
а) стерилизация
Б) дезинфекция
в) дезинсекция
57. Физические факторы, влияющие на микроорганизмы:
Дата добавления: 2016-06-24; просмотров: 840;
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Мясопептонный бульон. Приготавливают мясную воду: 1 кг говяжьего мяса, освобожденного от костей, жира, сухожилий, пропускают через мясорубку, заливают 2 л водопроводной воды. Фарш настаивают в воде 12…24 часа на холоде. За это время из мяса экстрагируются водорастворимые белки, аминокислоты, витамины, углеводы, минеральные и другие вещества.
Особенности подбора питательной среды для бактерий
Настой фильтруют через двойной слой марли, мясо хорошо отжимают и фильтрат кипятят 30 мин для свертывания белков. Сняв жир, остывшую жидкость пропускают через ватно-марлевый фильтр и доливают водой до первоначального объема. Мясную воду разливают по колбам или бутылкам и стерилизуют в автоклаве при 0,1 МПа в течение 20 мин.
Для приготовления мясопептонного бульона к мясной воде добавляют 1% пептона и 0,5% химически чистого хлорида натрия, кипятят 10 мин, фильтруют через складчатый бумажный фильтр, устанавливают рН 7,2…7,4 10% раствором двууглекислой соды и снова кипятят 10 мин. Мясопептонный бульон должен иметь соломенный цвет и быть совершенно прозрачным. Его разливают в пробирки, колбы, закрывают ватно-марлевыми пробками и стерилизуют при давлении 0,1 МПа 20-30 мин.
Питательный бульон можно приготовить из заменителей мяса (мясного экстракта, рыбного гидролизата) по способу, указанному на этикетке.
Мясопептонный агарготовится из мясопептонного бульона с добавлением 2…3% измельченного или порошкообразного агар-агара. Раствор нагревают до кипения и кипятят до полного растворения агара. Затем раствор охлаждают до 50 0С и осветляют взбитым куриным белком (1 белок на 1 л среды), смешанным с 30 мл воды, вновь доводят до кипения и кипятят 20 мин. Белок свертывается, оседает и осветляет среду. Горячий агар фильтруют через ватно-марлевый слой, доводят до рН 7,2…7,4, разливают по пробиркам или колбам и стерилизуют 20 мин при давлении 0,1 МПа.
Пептонная вода. Растворяют 30 г пептона в 1 л дистиллированной воды и стерилизуют 20 мин при давлении 0,1МПа.
Пептонную воду можно также приготовить следующим образом: к 1 л дистиллированной воды добавляют при нагревании 10 г пептона, 5 г хлорида натрия и 0,1 г нитрата калия. Фильтруют через бумажный фильтр и устанавливают рН 7,6…7,8. Разливают по пробиркам и стерилизуют текучим паром дробно по 30 мин в течение 3 сут.
Солодовое сусло. 250…300 г ячменного сухого солода крупного помола заливают 1 л водопроводной воды, нагревают до 48-50 0С и, непрерывно помешивая во избежание образования комочков, поддерживают температуру в течение 30 мин. Затем температуру повышают до 55…58 0С, через 30 мин до 63 0С и на этом уровне выдерживают смесь до полного осахаривания крахмала. Готовую среду отжимают через полотняный фильтр, чтобы удалить дробину, затем фильтруют через складчатый бумажный фильтр. В фильтрате определяют концентрацию сухих веществ (СВ) при 20 0С, которая обычно составляет 18-20%. До нужной концентрации фильтрат разводят водопроводной водой. Для выращивания дрожжей солодовое сусло должно иметь концентрацию 6…8% СВ, для молочнокислых бактерий – 8…12% СВ, для мицелиальных грибов 3…4%, рН среды 5,6…6,0. При более низком значении рН сусло подщелачивают 10% раствором двууглекислой соды или гидроксида натрия. Далее сусло разливают в колбы или пробирки, закрывают их ватно-марлевыми пробками и стерилизуют при давлении 0,05 МПа 30 мин.
Для приготовления данной среды можно также использовать неохмеленное заводское пивное сусло, доведенное до определенного содержания СВ и рН.
Сусло-агар. При приготовлении сусло-агара к солодовому суслу добавляют 2% агара. Для микроорганизмов, образующих кислоты добавляют также немного мела. Среду стерилизуют 30 мин при давлении 0,05 МПа или дробно текучим паром.
Среда используется для выделения, выращивания и хранения дрожжей, мицелиальных грибов, молочнокислых и уксуснокислых бактерий.
Дрожжевой автолизат. Способ 1: гомогенную массу из 1 кг прессованных хлебопекарных дрожжей и 1 л водопроводной кипяченой воды ставят в термостат при 50 0С, добавив несколько капель толуола, и выдерживают при периодическом перемешивании 72 ч. По окончании автолиза дрожжей массу нагревают в автоклаве при 0,02 МПа 30 мин. Остывшую массу фильтруют через двойной складчатый бумажный фильтр до полной прозрачности. Прозрачный фильтрат содержит 0,9% азота. Фильтрат нейтрализуют до рН 6,8…7,0, разливают в пробирки или колбы и стерилизуют при давлении 0.01…0,05 МПа в течение 10…20 мин. Способ 2: 1 кг прессованных дрожжей смешивают с 4 л водопроводной воды и выдерживают в термостате при 55 0С в течение 24 час. Затем автолизат фильтруют и стерилизуют при давлении 0,05 МПа 20 мин.
Основой бактериологических работ являются питательные среды, нередко определяя своим качеством результаты исследования.
Основные требования, предъявляемые к питательным средам:
1. Питательные среды должны содержать все необходимые для питания микроба питательные вещества, т.е. обладать питательностью.
2. Иметь достаточную влажность
3. Иметь оптимальную рН (7,2-7,6) кислотность среды.
4. Обладать изотоничностью (концентрация NaCl 0,87%), для галофильных бактерий концентрация соли 1% и выше.
5. Иметь оптимальный электронный потенциал, свидетельствующий о содержании в среде растворенного кислорода. Он должен быть высоким для аэробов и низким для анаэробов.
Питательные среды для бактерий (стр. 1 из 3)
Быть прозрачными, чтобы был виден рост бактерий, особенно в жидких средах.
7. Быть стерильными (чтобы не было других бактерий).
Для приготовления питательных сред используют продукты животного происхождения (мясо, рыба, кровь, яйца, молоко) и продукты растительного происхождения (картофель). Также используют синтетические питательные среды, составленные из химических соединений.
Источником азота для бактерий служат простые аммонийные соединения, аминокислоты или пептоны; источником углерода – сахар, многоатомные спирты, органические кислоты. Потребность бактерий в неорганических элементах удовлетворяется прибавляемыми к питательной среде солями: NaCl, КН2РО4, К2НРО4.
В зависимости от консистенции питательные среды могут быть: жидкими, полужидкими и плотными. Плотность среды достигается добавлением агара. Агар- полисахарид, получаемый из водорослей. Он плавится при температуре 100 оС, остывает при температуре 45-50 оС. Для полужидких сред агар добавляют в концентрации 0,5%, для плотных – 1,5-2%. Жидкие среды не содержат агар-агара.
По составу питательные среды могут быть простыми и сложными. К простым средам относятся пептонная вода, мясопептонный бульон, мясопептонный агар, агар Хоттингера. Сложные – это простые с добавлением дополнительного питательного компонента (сахарный, сывороточный, желчный бульоны, кровяной, сывороточный, желточно-солевой агары, среда Кита-Тароцци, Вильсона-Блера).
В зависимости от назначения среды подразделяются:
1. Общего назначения –для культивирования большинства бактерий (мясопептонный агар, кровяной агар).
2. Специального назначения:
а) элективные среды – это среды, на которых растет какой-то определенный микроорганизм. Например, щелочной агар, имеющий рН 9, служит для выделения холерного вибриона.
б) среды обогащения – это такие среды, которые стимулируют рост какого-то определенного микроорганизма, ингибируя рост других. Например, магниевая и селенитовая среды стимулируют рост бактерий рода сальмонелла, ингибируя рост кишечной палочки.
в) дифференциально-диагностические среды служат для изучения ферментативной активности бактерий (среды Гисса).
г) комбинированные питательные среды сочетают в себе элективную среду, подавляющую рост сопутствующей флоры и дифференциально-диагностическую (среда Плоскирева для выделения шигелл, висмут-сульфитный агар – для сальмонелл). Обе эти среды ингибируют рост кишечной палочки.
С целью дифференциации прототрофных и ауксотрофных бактерий используют селективные среды. Прототрофы растут на минимальной среде, содержащей только соли и углеводы, так как они сами способны синтезировать нужные им для развития метаболиты. Ауксотрофы нуждаются в средах, содержащих определенные аминокислоты, витамины, т.е. факторы роста.
Приготовление питательных сред – один из наиболее ответственных и трудных участков работы бактериологической работы.
В настоящее время медицинской промышленностью организовано производство консервированных сред. Сухие питательные среды находятся в пластмассовых банках с плотно завинчивающимися крышками, обеспечивающими герметичность.
Условия культивирования бактерий:
1. Наличие полноценной питательной среды.
2. Определенная температура культивирования (оптимальная температура 370С).
3. Определенная атмосфера культивирования. Для строгих аэробов необходим кислород, поэтому они хорошо растут на поверхности агара чашках Петри или в тонком верхнем слое жидкой среды. Для роста аэробов в глубинном слое жидкой среды необходимо непрерывно перемешивать или встряхивать питательные среды, чтобы кислород распределялся по всему объему среды. Для факультативных анаэробов используют те же методы. Микроаэрофилы размножаются при пониженном парциальном давлении кислорода. Концентрация СО2 должна быть 1-5%. Для этого используют специальные СО2 –инкубаторы или посевы помещают в эксикаторы, в которых устанавливают горячую свечу. Для роста облигатных анаэробов необходимо исключить доступ кислорода. Для этого добавляют к питательным средам редуцирующих кислород веществ (тиогликолевая кислота), регенерация от кислорода воздуха жидких питательных сред путем их кипячения, использование поглотителей кислорода, помещая их в герметически закрываемые емкости «газпаки», использование анаэростатов.
4. Время культивирования (18-48 часов). Для культивирования микобактерий туберкулеза (3-4 недели).
5. Освещение. Для выращивания фототрофных бактерий необходим свет.
6. Культивирование облигатных внутриклеточных паразитов-бактерий, относящихся к родам риккетсия, эрлихия, коксиелла, хламидия осуществляют на культурах клеток или в организме животных и членистоногих, а также в куриных эмбрионах.
В промышленных условиях для получения биомассы бактерий или грибов с целью получения антибиотиков, вакцин, диагностических препаратов культивирование осуществляется в аппаратах (ферментерах) при строгом соблюдении оптимальных параметров роста и размножения культур.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 27039 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…