Бактерияларды өстүрүү: ыкмалары, принциптери, кадамдары жана шарттары

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Бизди курчап турган жаратылыштагы микроорганизмдер бардык жерде: топуракта, суу объектилеринде, ар кандай объектилердин беттеринде адамдар жана жаныбарлар байырлашат. Мунун баары тамак-аштын, дары-дармектердин жана өндүрүш линияларынын микробдук булганышынын булагы катары кызмат кыла алат. Бактерияларды өстүрүү алардын касиеттерин, муктаждыктарын жана өзгөчөлүктөрүн изилдөө үчүн зарыл. Бул, өз кезегинде, ар кандай дары-дармектерди иштеп чыгууда, ооруларды лабораториялык диагностикалоодо, өндүрүш реакторлорун эсептөөдө жана башка көптөгөн маанилүү кадам болуп саналат.

Жалпы түшүнүктөр

Бактерияларды микробиологияда өстүрүү лабораторияда жүргүзүлгөн микроорганизмдерди өстүрүүнү билдирет. Өз кезегинде тандалган азык чөйрөсүндө өскөн микробдор маданият деп аталат. Маданияттар микроорганизмдердин ар кандай түрлөрүнөн түзүлсө, аралаштырылышы мүмкүн, ал эми бактериялардын бир гана түрү болсо, таза болот.

Тамактануучу болсоОртого бир гана клетка жайгаштырылып, анын көбөйүшүнүн натыйжасында особдордун тобу алынат, анда микроорганизмдердин бул жыйындысы клон деп аталат. Клон көзгө көрүнгөн деңгээлге жеткенде, бактериялардын бул коллекциясы колония деп аталат.

Адатта ар кандай булактардан бөлүнүп алынган бактерияларды өстүрүү бири-биринен өзүнчө жүргүзүлөт. Мындай өзүнчө өскөн ар бир микроб тобу штамм деп аталат. Ошентип, эгерде стафилококктун бир түрү үч булактан (же бир эле продуктунун ар кандай порцияларынан, ар кандай адамдардан) бөлүнүп алынса, алар стафилококктун бул түрүнүн үч штамы жөнүндө айтышат.

Бактериялардын өсүү факторлору

Буларга ар кандай аминокислоталар, липиддер, пурин негиздери жана микроорганизмдердин өнүгүшү үчүн зарыл болгон башка кошулмалар кирет. Кээ бир микробдор өздөрүнө керектүү заттарды өз алдынча өндүрө алышат, ал эми башкалары аларды даяр формада кабыл алышы керек. Микроорганизмдердин өсүү факторлоруна болгон муктаждыгына жараша бактерияларды аныктоо жана дифференциациялоо жүргүзүлөт. Ошондой эле, бул параметр лабораториялык жана биотехнологиялык иштер үчүн азык чөйрөнү туура даярдоо үчүн маанилүү:

• Амин кислоталары. Бактериялар белгилүү бир аминокислота же кислоталар тобун талап кылышы мүмкүн. Демек, клостридияларга лейцин жана тирозин, стрептококктарга лейцин жана аргинин керек. Көбөйүү үчүн сырттан аминокислоталарды талап кылган микроорганизмдер ауксотрофтор деп аталат.
• Пурин жана пиримидин негиздери, ошондой эле алардын туундулары (аденин, гуанин жана башкалар). Алар көптөрдүн өсүшүнүн маанилүү фактору болуп саналатСтрептококктун түрлөрү.
• Витаминдер. Алар бактериялар талап кылган коферменттердин бир бөлүгү. Ошентип, никотин кислотасы, ошондой эле NAD жана NADP курамына кирген анын амиди дифтерия жана шигелла коринебактерияларына керек. Тиамин пирофосфаттын ажырагыс бөлүгү катары алтын стафилококк, пневмококк, бруцеллалар үчүн талап кылынат. КоА коферментинин бир бөлүгү болгон пантотен кислотасы селейме таякчалары жана стрептококктун айрым түрлөрү үчүн талап кылынат. Цитохромдор, демек, аларды түзгөн фолий кислотасы, гемдер жана биотин кургак учук микобактериясы жана Haemophilus influenzae үчүн зарыл.

Айлана-чөйрөнү коргоо талаптары

Бактерияларды өстүрүү үчүн маданий медиа үчүн шарттар:

1. Тамактануу. Алардын курамында микроорганизмдердин азыктанышы жана энергияны толуктоосу үчүн зарыл болгон жеңил сиңирүүчү заттар болушу керек. Бул органогендерди жана минералдарды камтыйт. Кээ бир микроорганизмдер синтездей албаган витаминдерди жана аминокислоталарды дагы талап кылат.
2. Оптималдуу рН деңгээли. Ал клетка мембранасынын өткөрүмдүүлүгүнө жана ошого жараша бактериянын азык заттарды сиңирүү жөндөмүнө таасир этет. Көбүнчө рН мааниси 7, 2–7, 4 деңгээлинде болушу керек. Көптөгөн микроорганизмдер жашоосунун жүрүшүндө кычкыл же щелочтук реакциялар менен продуктыларды чыгарышат жана аш болумдуу чөйрөнүн рН өзгөрбөшү үчүн, ал буферде болушу керек.
3. Изотоникалык. Бактерияларды өстүрүү үчүн аш болумдуу чөйрөдө осмостук басым бирдей мааниге ээ болушу керекмикроб клеткаларынын ичинде. Ал адатта 0,5% NaCl эритмесине туура келет.
4. Стерилдүүлүк. Бул бөтөн бактериялардын пайда болушу талданган штаммдын изилдөө жыйынтыктарын бурмалай тургандыгына байланыштуу.
5. Нымдуулук деңгээли. Бул көрсөткүч чөйрөнүн консистенциясы менен бирге бактериянын белгилүү бир түрү үчүн оптималдуу мүнөздөмөлөргө ээ болушу керек.
6. Кычкылдандыруу потенциалы (RH2). Ал электрондорду берүүчү жана кабыл алган заттардын катышын, ошондой эле азык чөйрөнүн кычкылтек менен каныккандыгын көрсөтөт. Аэробдор жана анаэробдор үчүн бактерияларды өстүрүү шарттары бул көрсөткүч боюнча бир аз айырмаланат. Анаэробдук микроорганизмдер RH2 көрсөткүчү 5тен төмөн болгондо эң жакшы көбөйөт, ал эми аэробдук микроорганизмдер 10дон кем эмес.
7. Бирдиктүүлүк. Маданият чөйрөсүндө анын жеке ингредиенттеринин туруктуу өлчөмдө болушу маанилүү. Мындан тышкары, түшүмдүн өсүшүн көзөмөлдөөнү же булганышын байкаганды жеңилдеткен так чечимдер тандалган.

Маданият каражаттарынын түрлөрү

Микроорганизмдерди өстүрүү үчүн белгилүү бир чөйрөнү тандоого көптөгөн факторлор таасир этет, алардын арасында алардын тамактануу өзгөчөлүктөрү жана изилдөөнүн максаты бар. Азыктандыруучу заттардын классификациясынын негизги өзгөчөлүктөрү төмөнкүлөр:

1. Компоненттер. субстрат түзүү үчүн колдонулган баштапкы заттар боюнча, алар айырмалай:

• табигый, алар жаныбарлардан же өсүмдүктөн алынган азыктардан (мисалы, эт, сүт, жемиш) даярдалган жана аралаш өстүрүүгө ылайыктууэгиндер;
• жарым синтетикалык, мында кымбат табигый тамак-аш азыктары азык-түлүк эмес продуктылар менен алмаштырылат (мисалы, сөөк уну, кан уюулары) жана бактериялардын айрым түрлөрүн өстүрүү же алардын зат алмашуу продуктуларын организмден бөлүп алуу үчүн оптималдуу. айлана-чөйрө;
• синтетикалык, алар химиялык кошулмалардын так санынан даярдалган, белгилүү туруктуу составга ээ жана оңой кайталанууга болот.

2. Консистенция (тығыздык). Айлана-чөйрөнү айырмалоо:

• суюк;
• тыгыз;
• жарым суюктук.

Акыркы экөө талап кылынган тыгыздыкты түзүү үчүн агар-агар же желатин кошуу менен атайын эритмелерден же суюк заттардан даярдалат. Мындан тышкары, бактериялардын өсүшү үчүн жыш чөйрө болуп уюган кан сывороткасы, картошка, силикагель медиасы, карагенан саналат.

3. Курама. Мунун негизинде чөйрөлөр:

• жөнөкөй, тизмеси кыска: Эт пептон сорпосу (MBB), Хотингер сорпосу жана агар, эт пептондук агары (MPA), аш болумдуу желатин жана пептон суусу.
• комплекс, кан, сыворот, углеводдор жана башка заттар кошулган жөнөкөйлөрдөн даярдалган.

4. Дайындоо. Төмөнкү азыктандыруучу каражаттар айырмаланат:

• негизги көптөгөн патогендүү микробдорду өстүрүү үчүн колдонулат (көбүнчө жөнөкөй курамы);
• атайындар жөнөкөй субстраттарда өспөгөн бактерияларды бөлүп алуу жана өстүрүү үчүн колдонулат;
• селективдик (алар дагы тандалма) бактериянын белгилүү бир түрүн бөлүп алуу үчүн ылайыктуу жана аны менен байланышкан микробдордун өсүшүнө тоскоол болот (селективдүүлүкантибиотиктер же туздар сыяктуу кээ бир заттарды медиага кошуу же рН тууралоо жолу менен түзүлгөн);
• дифференциалдык диагностика бактериялардын бир түрүн башкасынан айырмалоого мүмкүндүк берет, мисалы, чөйрөнүн ферментативдик активдүүлүгүнө баа берүү;
• консерванттар үлгүлөрдү кийинки ташуу менен алгачкы эмдөө үчүн керек, анткени алар микроорганизмдердин өлүшүнө жол бербейт, ошондой эле башка бактериялардын өсүшүнө тоскоол болот.

Медиага даярдоо

Анаэробдук бактерияларды өстүрүүдөгү эң маанилүү кадам – бул ылайыктуу азык чөйрөсүн даярдоо. Оптималдуу параметрлер тандалгандан кийин, төмөнкү этаптарга өтүңүз:

• таразалоо, аналитикалык таразада компоненттердин үлгүсүн тандоо менен;
• эритүү 70°Сге чейин ысытылган дистилденген сууда жүргүзүлөт жана фосфаттар, микро- жана макротуздар өзүнчө эрийт;
• суу мончосунда эки мүнөт кайнатуу;
• pH индикатор кагазы же потенциометр аркылуу аныктоо;
• суюктук, ошондой эле эриген жыш чөйрө үчүн нымдуу чүпүрөк же кагаз чыпкалары аркылуу жана агар чөйрөсү үчүн кебез-даки чыпкасы аркылуу чыпкалоо;
• бөтөлкө куюу 3/4 сыйымдуулукта аткарылды;
• орто көз каранды стерилдөө;
• Стерилдүүлүктү көзөмөлдөө термостатта эки күн коюу, андан кийин көрүү аркылуу ишке ашырылат;
• химиялык контролдоо зарыл рН жана мазмунун аныктоозаттар;
• сынама эмдөө жолу менен биологиялык көзөмөлдөө.

Айнек идиштерди жана медианы стерилдөө

Бактерияларды өстүрүүнүн негизги принциптеринин бири тукумсуздук болуп саналат. Бөтөн микроорганизмдердин өсүшү жана өнүгүшү анын химиялык курамын жана рНын өзгөртүү менен азык чөйрөнүн өзгөчөлүктөрүнө таасир этиши мүмкүн. Стерилизация таза культураларды өстүрүүнүн негизги шарты болуп саналат. Иш жүзүндө бул термин стерилденген объекттердин бетинде жана көлөмүндө таптакыр бардык тиричилик формаларын жок кылуу ыкмаларын билдирет. Изилдөө учурунда колдонулган идиштер, аспаптар, медиа жана башка буюмдар стерилизацияланат.

Стерилизациянын кээ бир түрлөрү:

• Отту. Илмектерди жана себүү үчүн ийнелерди, айнек слайддарды, кээ бир аспаптарды күйгүзүүчү же спирт лампасынын жардамы менен стерилизациялоого болот.
• Кайнуу. Шприц, ийне, тамак-аш менен иштөө үчүн ылайыктуу, бирок бактерия спораларын өлтүрбөйт.
• Кургак жылуулук стерилизациясы. Ал атайын кургатуу шкафында жүргүзүлөт жана колбаларды, пробиркаларды жана башка лабораториялык айнек идиштерди иштетүү үчүн жарактуу.
• Бууга стерилдөө. Автоклавда жүргүзүлгөн бул ыкма өтө эффективдүү. Бирок ал белокторду же жогорку температурада ыдырай турган башка кошулмаларды камтыган азык чөйрөсүнө ылайыктуу эмес. Көбүрөөк үнөмдөөнү тиндализация деп атоого болот. Ал Коч казанында жүргүзүлөт жана споралардын өнүп чыгышы менен аларды жок кылуу менен айкалыштырат.
• Пастеризация. Ал кайнаганда касиеттерин өзгөрткөн (мисалы, сүт, шарап, сыра) үчүн колдонулат.аларды спорасыз микроорганизмдерден тазалоо. иштетүү температурасы гана 50-60 ° C он беш отуз мүнөт. Кээ бир учурларда, муздак стерилдөө фильтрлер же УК нурлары аркылуу жүргүзүлөт.

Бактерияларды өстүрүү шарттары

Бактериялардын өсүшү жана өнүгүшү белгилүү бир факторлордун жана алардын ар биринин баалуулуктарынын шартында гана мүмкүн:

1. Температура. Температура артыкчылыктары боюнча айырмаланган бактериялардын үч тобу бар:

• термофилдер же жылуулукту сүйүүчү микробдор 45-90°C температурада өсөт, демек алар адам жана жаныбарлар организмдеринде көбөйбөйт;
• психрофилдер же суукту сүйгөн микроорганизмдер 5-15°C аралыгындагы температураны жакшы көрүшөт жана муздак дүкөндөрдө өстүрүлөт;
• мезофилдер, 25-37°С температурада өнүгөт, аларга бактериялардын негизги бөлүгү кирет.

2. Жарык. Бул фототрофтук бактерияларды өстүрүүнүн өзгөчөлүгү, анткени алар фотосинтез процессин жүргүзүшөт. Бирок көпчүлүк микробдор үчүн жарыктандыруу милдеттүү шарт эмес. Ал тургай, тескерисинче, күндүн ультра кызгылт көк нуру алардын өнүгүшүн басышы мүмкүн.

3. Суу. Бардык микроорганизмдер сууга жеткиликтүү (суюк) формада керектелет. Ошондуктан тоңдурулган тамак-ашта бактерия көбөйбөйт.

4. Айлана-чөйрөнүн кычкылдуулугу. Бактерияларды өстүрүүнүн бул принциби жогоруда кеңири талкууланган.

5. Аэрация. Кычкылтек, химиялык элемент катары, суунун ажырагыс бөлүгү жана бир топ кошулмалардынмикроорганизмдерди өстүрүү. Газ түрүндөгү кычкылтек сууда жана башка суюктуктарда эриген формада да болушу мүмкүн. Бактериялардын маанилүү бөлүгү дайыма кычкылтек молекулалары менен камсыз болушуна муктаж. Бирок бир катар микроорганизмдер үчүн бул керексиз, же андан да жаманы, газ түрүндөгү кычкылтек алар үчүн уулуу, анткени аларда дем алуу органдарынын уулуу продуктуларын жок кылган каталаза жана пероксидаза жок. Ошондуктан, анаэробдук бактерияларды өстүрүүдөгү эң маанилүү кадам азык чөйрөсүнөн O₂ молекулаларын алып салуу болуп саналат.

6. Микроорганизмдерди өстүрүү. Аэробдук жана анаэробдук бактерияларды өстүрүү чөйрөнүн ар кандай катмарларында жана ар кандай режимдерде жүргүзүлөт.

Аэробдук микроорганизмдерди өстүрүү

Аэробдук бактерияларды өстүрүү молекулярдык кычкылтекти талап кылат. Медицинада жана тамак-аш өнөр жайында ийгиликтүү колдонула турган аэробдордун таза культураларын алуу үчүн төмөнкү ыкмалар колдонулат:

• кычкылтек абадан түз келгенде, тыгыз чөйрөдө же суюк чөйрөдө (алардын жука катмарында) өсүп турган бет;
• суюк чөйрөдө терең культивациялоо, аларда эриген кычкылтектин көлөмүн көбөйтүү дайыма аэрация аркылуу жетишилгенде.

Анаэробдук микроорганизмдерди өстүрүү

Ушул типтеги бактерияларды өстүрүүнүн негизги принциби – алардын атмосфералык кычкылтек менен минималдуу байланышы. Алардын өсүшү үчүн шарттарды камсыз кылуу аэробдорго караганда алда канча кыйын. Анаэробдорду молекулалык O₂ден бөлүп алуу үчүн төмөнкү ыкмалар колдонулат:

1. Физикалык. Анаэробдук бактерияларды өстүрүүнүн бул ыкмасы аларды атайын вакуумдук аппаратта - микроанаэростатта өстүрүүгө чейин кыскарган. Андагы аба 10% суутек жана 5% көмүр кычкыл газы кошулган азоттун атайын газ аралашмасы менен алмаштырылат.
2. Химиялык. Аларга төмөнкүлөр кирет: абсорбенттерди колдонуу (мисалы, Fe, Na₂S₂O₄, CuCl) же калыбына келтирүүчү заттар (мисалы, аскорбин кислотасы).
3. Биологиялык. Бул жабык системада аэробдор менен анаэробдордун биргелешип өстүрүлүшүнө байланыштуу. Бактерияларды өстүрүүнүн бул ыкмасы Петри табагынын жарымын бактериянын аэробдук түрлөрүнө, ал эми экинчи жарымына изилденген анаэробка себүүнү камтыйт. Анын өнүгүшү кычкылтек түгөнүп калган учурда башталат.

Төмөнкү себүү ыкмалары анаэробдук бактерияларды өстүрүүгө ылайыктуу:

• беттик катмарда;
• стерилдүү парафин менен толтурулган беттик катмарда;
• тыгыз аш болумдуу чөйрөнүн коюусунда;
• илешкектүү медианын терең катмарларында.

Таза маданиятты алуу

Микробиологдор адатта микробдордун ар кандай түрлөрү жашаган үлгүлөр менен иштешет. Бирок микроорганизмдердин системалуу абалын аныктоо үчүн (тукум, тукум, түр), ошондой эле алардын өзгөчөлүктөрүн изилдөө үчүн аларды бөлүп алып, таза маданиятты өстүрүү зарыл. Алар тамак-аш өнөр жайынын көптөгөн тармактарында чоң мааниге ээ, мисалы, сыр, нан, квас, шарап ж.б. Сүт кислотасы бактерияларын өстүрүүкычкыл сүт азыктарын, камыр, какао, силос жана жада калса пластмасса өндүрүү үчүн маанилүү компонент.

Таза культураны жыш чөйрөдө изоляциялоо ыкмасы микроорганизмдердин клеткаларын механикалык бөлүү менен аларды кийинки обочолонгон өстүрүүгө негизделген. Үлгү стерилдүү көлөмдөгү сууга же туздуу ерітіндіге (көлөмү 10-100 мл) өткөрүлүп, андан кийин эки мүнөт чайкалат. Изилденүүчү материалдын (мисалы, колбаса же сыр) калыңдыгында жайгашкан микроорганизмдерди экстракциялоо үчүн адегенде үлгү бөлүктөрүн стерилдүү аспаптар менен кум менен сүртүү жүргүзүлөт. Алдын ала даярдоодон өткөн, салмагы 1 г же көлөмү 1 мл болгон материал стерилдүү суу менен 10, 100, 1000 ж.б. жолу суюлтулган. Суюлтуу даражасы ыкманын мүмкүнчүлүктөрүнө ылайык келген клеткалардын концентрациясын берүүчү тандалат.

Кийинки микроорганизмдерди өстүрүү азыктандыруучу чөйрөнү даярдоо болуп саналат. Көбүнчө тыгыз чөйрө (MPA) тандалат. Ал алгач эритип, 45-50°С чейин муздатылат, андан кийин гана бир нече Петри табактарына (үчтөн бешке чейин) куюлат, анын түбүнө ар кандай концентрациядагы сыналуучу заттан тампондор коюлат. Андан кийин, дагы эле тоңдурула элек аш болумдуу чөйрөнү жана ага киргизилген материалды аралаштыруу жүргүзүлөт. Клеткалар субстраттын көлөмүнүн ар кандай чекиттеринде ушундайча бекитилет.

Кийин, Петри таякчалары термостатка 2 күн 22°C коюлат. Бул убакыт ичинде клеткалар ушунчалык көбөйөт, клеткалардын ар бири түзгөн колония көзгө көрүнүп калат. Алардын ар бири кимдин клеткасынан чыккан бактериянын түрүнүн таза маданиятыроз.

Мындан кийин Петри табақшаларынан микроорганизмдер азыктандыруучу чөйрө менен толтурулган өзүнчө пробиркаларга субкультураланат. Ушундай жол менен таза маданияттар аралаш үлгүдөн бөлүнүп алынат. Бул ыкма анын иштеп чыгуучунун атын алып жүрөт - R. Koch. Ошондой эле, адатта, чөйчөк ыкмасы, же түгөнүүчү себүү деп аталат. Ар кандай типтеги бактериялардын таза культураларын алгандан кийин алардын формасы, споралары жана үй-бүлөлөрү аныкталат.

Бардык иштер асептика принциптерине ылайык жүргүзүлүшү керек. Микроорганизмдердин эрте өнүгүшүнө жол бербөө үчүн изилдөө үлгүлөрдү алгандан кийин дароо жүргүзүлүшү керек. Кран суусу биринчи бөлүктөрдү агызгандан кийин талданат, анткени аларда түтүктөрдө жана крандарда топтолгон микробдор болушу мүмкүн. Мөмө-жемиштердин, мөмөлөрдүн жана жашылчалардын микрофлорасы негизинен бетинде (кабык) жайгашкан, ошондуктан андан жуулат. Бул үчүн түйүлдүктү стерилденген идишке салып, керектүү өлчөмдөгү суу менен толтуруңуз. Андан кийин алар абдан катуу чайкалат жана суу башка идишке куюлат. Кездеме буюмдарынын түшүмү да тампондордо алынат, бирок алдын ала алардан белгилүү өлчөмдөгү кесимчелер кесип алынат.