Что такое питательные среды?
Питательные среды являются источником питательных веществ для поддержки роста микроорганизмов in vitro. Среда помогает в росте и подсчете микробных клеток, селекции микроорганизмов и выживании микроорганизмов. Питательная среда может быть жидкой или гелевой.
Общие ингредиенты питательных сред
- Пептон - источник углерода и азота.
- Говяжий экстракт - источник аминокислот, витаминов, минералов.
- Дрожжевой экстракт - источник витамина, углерода, азота.
- Дистиллированная вода
- Агар- отверждающий агент.
Как приготовить питательные среды?
- Взвесьте количество порошка ингредиентов на весовой машине.
- Растворите ингредиенты в дистиллированной воде.
- При необходимости отрегулируйте РН среды.
- Добавьте агар и прокипятите его до растворения.
- Налейте питательную среду в колбу.
- Автоклавируйте среду, когда ингредиенты полностью растворятся.
- Стерилизация проводится в автоклаве для предотвращения загрязнения при 121ºC в течение 15 минут при 15 фунтах.
- После автоклава поместите колбу с питательной средой в ламинарный поток воздуха.
- Стерилизуйте ламинарный поток воздуха 70% спиртом.
- Немного охлаждает питательную среду и разливает в стерильные чашки Петри для затвердевания.
- Затем образец готов к распределению (разбрасыванию) / размазыванию
- (Инокуляционная петля) на среде для идентификации или выделения микробов.
- Запечатайте пластины Петри парафином, наклейте на них этикетки.
- Держите их в перевернутом виде в инкубаторе при 37ºC в течение 24 часов.
- Наблюдайте за результатом на следующий день на питательной среде видно образование колоний.
Что такое определенная среда?
Определенная среда содержит известное количество всех ингредиентов, таких как источник углерода (глюкоза или глицерин) и источник азота (соль аммония или нитрат в качестве неорганического азота). Среда необходима в экспериментах по метаболизму, питанию и физиологическому росту.
Что такое неопределенная среда?
Эта среда содержит различные сложные ингредиенты в неизвестных количествах, например, дрожжевой экстракт, говядину, различные соли и ферментативный белок. (Картофельный декстрозный агар, агар Макконки)
Что такое сложные питательные среды?
Эта среда отличается от основной среды; в нее добавлены ингредиенты для придания характеристикам микроорганизмов уникальных питательных веществ.
Типы питательных сред в зависимости от консистенции / физического состояния
1. Твердая среда
2. Полутвердая среда
3. Жидкая среда
1. Твердые питательные среды
Принцип действия твердых питательных сред
Он предназначен для выделения бактерий в виде чистой культуры на твердой среде.
Роберт Кох реализовал использование твердых сред.
Агар используется для отверждения питательных сред при концентрации 1,5- 2,0%. Твердая среда позволяет бактериям расти в виде колоний путем нанесения полос на среду. Он затвердевал при 37 градусах Цельсия.
Агар представляет собой неразветвленный полисахарид, извлеченный из видов красных водорослей, таких как Gelidium. Идентификация колоний проводится на этой среде.
Примеры твердых сред
Питательный агар,агар Макконки, кровяной агар, шоколадный агар.Рост бактерий на твердой среде выглядит гладким, шероховатым, слизистым, круглым, неправильной формы, нитевидным, точечным.
2. Полутвердые среды
Принцип полутвердых сред
Эта среда показывает подвижность бактерий и культивирование микроаэрофильных бактерий. Эта среда содержит агар в концентрации 0,5% или менее. Имеет желеобразную консистенцию.
Примеры полутвердых сред
Среды Стюарта и Эймиса, среды окислительной ферментации Хью и Лейфсона и среды для подвижности маннита.
Рост бактерий в полутвердом состоянии проявляется в виде толстой линии в среде.
3. Жидкие среды
Принцип жидких средЭта среда показывает рост большого количества бактерий.
Это называется бульоном, который позволяет бактериям расти равномерно с мутностью. Рост происходит при 37ºC в инкубаторе в течение 24 часов.
Жидкие среды не содержат агара; они предназначены для исследований ферментации.
Примеры жидких сред
Питательный бульон, триптический соевый бульон, бульон MR-VP, красный углеводный бульон с фенолом.
Рост бактерий в жидких средах - мутность видна в конце бульона.
Типы питательных сред в зависимости от химического состава / применения
Существует семь обычных лабораторных сред.
- Базальные питательные среды
- Обогащенные питательные среды
- Селективные среды
- Питательные среды для обогащения
- Индикаторные среды или дифференциальные среды
- Транспортные среды
- Среды для хранения
1. Базальные питательные среды
Эта среда проста, поскольку она усиливает рост многих микроорганизмов. Это обычная среда, используемая в лаборатории, содержащая углерод и азот. Эта среда позволяет выращивать; не привередливых бактерий без какого-либо источника обогащения; используется для подкультуривания. Это неселективная среда.
В этой среде растут стафилококки и энтеробактерии.
Примеры базальных сред
Питательный агар, пептонная вода.
2. Обогащенные среды
Эта среда требует добавления других веществ, таких как кровь, яйцо или сыворотка. Обогащенные питательные среды способствуют росту созданных микроорганизмов, но подавляют рост других и привередливых микробов, поскольку им требуются питательные вещества, такие как витамины и вещества, способствующие росту.
Пример обогащенных сред
Кровяной агар, Шоколадный агар, LSS, таурохолат Монсора, среды Левенштейна-Йенсена. Кровяной агар идентифицирует гемолитические бактерии, шоколадные питательные среды для N. gonorrhea.
3. Селективные среды
Как видно из названия, мы можем сказать, что эта среда демонстрирует рост селективных; микробов или желаемых микроорганизмов и подавляет рост нежелательных микробов. Ингибирование происходит путем добавления солей желчи, антибиотиков, красителей, корректировки РН. Питательные среды основаны на агаре; любую среду можно превратить в селективную, добавив ингибирующий агар.
Примеры селективных сред
| С.Н. | Медиафайлы | Бактерии |
| 1. | Маннитол-агар– В ней содержится 7% хлорида натрия, который подавляет рост других микробов и способствует росту стафилококков. В ней есть фенольный красный краситель, который вырабатывает кислоту, стафилококк использовал маннит для производства кислоты, и цвет фенольного красного меняется с красного на желтый. | Селективный для золотистого стафилококка |
| 2. |
Агар сальмонелла-шигелла Дезоксихолатный агар |
Он используется для выделения бактерий сальмонеллы, вызывающих брюшной тиф. Селективный для шигелл. |
| 3. | Агар Макконки - содержит соли желчи, которые подавляют рост грамположительных бактерий | Селективное выделение энтеробактерий |
| 4. | Агар TCBS– светло-зеленая полупрозрачная среда Желчная соль подавляет рост нежелательных бактерий |
Селективный для холерного вибриона. V. cholera производит кислоту путем ферментации сахарозы, которая действует как индикатор, называемый бромтимолом, появляются синие и желтые колонии. |
| 5. | Питательные среды Lowenstein Jensen - они сделаны избирательными путем добавления малахитового зеленого и останавливают нежелательный рост патогенов. | Селективный к M. tuberculosis s |
4. Среды для обогащения
Это жидкая среда, которая также обеспечивает рост желаемых бактерий при низкой плотности. Среда обеспечивает среду и условия в качестве селективной среды и препятствует росту нежелательных бактерий. Предназначена для выделения почвенных и фекальных микроорганизмов.
Примеры сред для обогащения
Селенитовый F-бульон выделяет Salmonella Typhi из образца фекалий. Селен способствует росту желаемых организмов и повышению уровня обнаружения кишечной флоры.
5. Индикаторные или дифференциальные среды
Эта среда показывает видимые изменения из-за присутствия индикатора. Он дифференцирует бактерии на основе цвета колоний, растущих на одной и той же тарелке; биохимические характеристики показывают рост организма с помощью химических индикаторов, таких как нейтральный красный, фенольный красный, метиленовый синий.
Примеры индикаторных или дифференциальных сред
Солевой агар с маннитом (при ферментации маннитом колонии желтого цвета); кровяной агар используется для различения гемолитического и негемолитического. Агар Макконки образует розовые колонии из-за утилизации лактозы, а без лактозы образуются колонии бледного цвета.
6. Транспортные среды
Питательные среды транспортируют образцы после сбора для контроля чрезмерного роста организмов. Для культивирования эта среда действует как временное хранилище. Она также поддерживает жизнеспособность патогенов в образце и предотвращает их высыхание.
Примеры транспортных сред
Транспортная среда Стюарта (не содержит углерода, азота, факторов роста). Транспортные среды Cary Blair и VR используются для транспортировки образцов кала от больных холерой. Питательная среда Pikes помогает транспортировать стрептококки от пациентов с горлом.
7. Носители для хранения
Он поддерживает долговечность бактериальной культуры. Примеры - приготовленный мясной бульон, яичный раствор NA.
Типы питательных сред в зависимости от потребности в кислороде
Микроорганизмы имеют разные требования для роста в зависимости от потребности в кислороде.
1. Аэробные среды
В этой среде легко культивировать микробы, на твердых средах рост происходит за счет сохранения культуры в инкубаторе. Это показывает рост; не привередливых микроорганизмов.
Примерами аэробных сред являются - жидкие среды, твердые среды
Пептоновая вода - 1% пептона + 0,5% Nacl + 100 мл воды.
Питательный агар - питательный бульон + 2% агара.
2. Анаэробные среды
Среда культивирует анаэробные бактерии при низком содержании кислорода, снижая окислительно-восстановительный потенциал. Анаэробные среды содержат дополнительные питательные вещества, такие как витамин К, гемин и кислород, которые восстанавливаются в результате физического или химического процесса. Добавление глюкозы (1%), тиогликолята (0,1%), аскорбиновой кислоты (0,1%), цистеина (0,05%) или железосодержащих наполнителей приводит к уменьшению содержания среды. Среду кипятят на водяной бане, чтобы вытеснить растворенный кислород, и заполняют стерильным парафином.
Примеры анаэробных сред
Выделение RCM (Robertson cooked meat) для Clostridium sp.
Бульон из тиогликолата – Содержит гликолят натрия, который поддерживает низкое содержание кислорода.
Типы питательных сред специального назначения
1. Среды для анализа
В питательных средах анализируются витамины, аминокислоты и антибиотики.
Пример:
Тест на чувствительность к антибиотикам в качестве среды используется агар Мюллера-Хинтона с содержанием агара 1,7% для лучшей диффузии антибиотиков. Она также содержит крахмал, который поглощает токсины, выделяемые бактериями. В этой среде вокруг антибиотиков наблюдается зона ингибирования.
2. Минимальные среды
Принцип минимальной среды
Минимальная питательная среда - это определенная среда с различным составом в зависимости от культивируемых микроорганизмов. Она содержит источник углерода, такой как сахар / сукцинат, и неорганические соли, такие как магний, азот, сера, фосфор. Углерод является источником энергии; соли магния и аммония являются источниками ионов для стимуляции обмена веществ. Фосфат является буферным агентом.
Сравнение роста микробной культуры и мутантных форм - минимальная среда и дополнительная минимальная среда - позволяют дифференцировать клетки дикого типа и мутантные клетки.
Использование:
Отбор рекомбинантов для роста микроорганизмов дикого типа.
3. Среды для ферментации
Питательные среды предназначены для оптимальных микроорганизмов. Среды для ферментации дают высокие выходы продукта; среды обеспечивают энергию и питательные вещества для роста, а среда дает субстрат для синтеза продуктов ферментации.
Ферментационные среды содержат основные и второстепенные компоненты:
Основные компоненты – углерод и азот для получения энергии.
Второстепенные компоненты - содержит неорганические соли, факторы роста, витамины, буфер, антипенные агенты, растворенный кислород, газы, ингибиторы роста, ферменты.
Питательные вещества в среде для ферментации зависят от организма и типа процесса ферментации.
Роль ферментационных сред
Среда имеет высокий уровень питательных веществ, микроорганизмов и оптимальные условия. В течение инкубационного периода при оптимальных условиях микроорганизмы подвергаются метаболизму. Ферментирующие организмы становятся гиперактивными из-за большого количества питательных веществ, в результате чего питательные вещества расходуются, среда частично разлагается.
Отходящий поток является выходным продуктом. Гибель клеток происходит, если уровень субстрата достигает ингибирующей концентрации, а избыток субстрата заставляет их ингибировать жизненно важные ферменты. Избыток субстрата повышает осмотическое давление и нарушает ферментативную активность в клетках. Микробы выделяют избыток субстрата в виде частично переваренной среды для ферментации и превращают его в нерастворимое инертное соединение в качестве резервной пищи, которая безвредна для клеток. Пример - дрожжевой экстракт, говяжий экстракт, YPD, BMGY.
Питательные среды для реанимации
Метод реанимации предназначен для восстановления стрессовых бактерий; это специализированная среда, которая позволяет размножаться микробам, которые потеряли способность к размножению из-за воздействия окружающей среды. Культура обеспечивает питательные вещества и восстанавливает их метаболизм.
Например, бактериям для роста требуется гистамин, а в среде отсутствует этот компонент. Затем он подавляет рост. Ту же бактерию помещают в среду, содержащую гистамин, затем она снова начинает расти, и эта среда действует как среда для реанимации.
Применение питательных сред
- Для культивирования микробов.
- Для выявления причины инфекции.
- Для определения характеристик микроорганизмов.
- Для выделения чистой культуры.
- Для хранения культурального материала.
- Для наблюдения за биохимическими реакциями.
- Для проверки микробной контаминации в любом образце.
- Для проверки действия противомикробных агентов и консервантов.
- Для наблюдения за типом колонии микробов, ее цветом, формой, причиной.
- Для различения разных колоний.
- Для создания антигенов для лабораторного использования.
- Для оценки жизнеспособности.
- Для проверки чувствительности к антибиотикам.
Ограничения питательных сред
- Риск перекрестного загрязнения.
- Для достижения оптимальных результатов требуется высокая квалификация.
- Может произойти повышенное высыхание питательных сред.