KULTURA BAKTERYJNA: RODZAJE, CECHY, METODY, WYMAGANIA - BIOLOGIA - 2026

Kultura bakteryjna jest wynikiem siewu tych mikroorganizmów na nośnikach odżywczych, w celu ich odtworzenia, co skutkuje pojawieniem się kolonii bakteryjnych w mediach stałych i zmętnienia w mediach ciekłych.

Metoda wysiewu jest bardzo ważna, aby móc rozprowadzić inokulum w taki sposób, że obecne bakterie są zdyspergowane i mogą tworzyć odpowiednio izolowane kolonie.

Różne rośliny uprawne posadzone przez autora w Pracowni Bakteriologicznej Budynku Nauk Biomedycznych i Technologicznych Uniwersytetu Carabobo. Źródło: kompozycja zdjęć autorstwa mgr inż. Marielsa Gil.

Kolonie otrzymane w stałej pożywce hodowlanej są konsekwencją namnażania się mikroorganizmu, który został wysiany. Każda kolonia zaczyna się od pojedynczej bakterii, która może rozmnażać się wykładniczo, tworząc makroskopowo widoczną populację.

To samo dzieje się w płynnych pożywkach hodowlanych, ale w tym przypadku wzrost bakterii jest obserwowany przez zmętnienie.

Rozwój bakterii jest możliwy, gdy wybrana pożywka spełnia warunki odżywcze i pH niezbędne do rozwoju danej bakterii. Ponadto konieczne jest kontrolowanie innych zmiennych, takich jak między innymi temperatura, czas inkubacji, stężenie tlenu, CO ₂ .

Nie wszystkie populacje bakterii wymagają tych samych wymagań, chociaż niektóre mogą być wspólne dla prawie wszystkich, np. Podłoże zawiera peptony, prawdą jest również, że istnieją bardziej wymagające mikroorganizmy, które dodatkowo wymagają innych specyficznych substancji, zwanych czynnikami wzrostu.

Na przykład można wspomnieć, że niektóre Haemophilus potrzebują do wzrostu obecności czynnika X (hemina) i czynnika V (NAD).

Rodzaje kultur bakteryjnych

Hodowle bakteryjne mogą być bakteryjne, czyste lub mieszane.

Kultury bakterii polimikrobiologicznych

Kultury mikrobiologiczne to te, które pochodzą z wysiewu próbki uzyskanej z miejsca, w którym występuje normalna mikroflora, w którym można również znaleźć określony patogen.

Przykład: podczas opracowywania wymazu z gardła można znaleźć patogen, taki jak Streptococcus pyogenes, ale będzie mu towarzyszyć pospolita mikrobiota w okolicy.

W tym przypadku dobre prążkowanie jest niezbędne, aby umożliwić wzrost różnych typów bakterii obecnych w izolacji.

Kolonia o cechach zgodnych ze szczepem Streptococcus pyogenes zostanie ostrożnie dotknięta pętlą platynową, a następnie posadzona na dziewiczej pożywce hodowlanej, uzyskując w ten sposób czystą kulturę tego mikroorganizmu.

Z tej czystej kultury można przeprowadzić wszystkie testy wymagane do zidentyfikowania bakterii.

Czysta kultura bakteryjna

Aby skutecznie zidentyfikować mikroorganizm, należy pracować na czystej kulturze.

Czyste kultury można uzyskać, tak jak w poprzednim przykładzie, przez ponowne wysiewanie izolowanej kolonii kultury bakterii lub gdy sadzi się próbkę pochodzącą z normalnie sterylnego miejsca i istnieje tylko jeden patogen (wzrost jednego rodzaj bakterii). Przykład: kiedy CSF jest wysiewany od pacjenta z bakteryjnym zapaleniem opon mózgowych.

Innym sposobem jest ponowne wyhodowanie ze starej czystej kultury w celu uzyskania odnowionej czystej kultury.

Mieszane kultury bakteryjne

Kultury te składają się z mieszaniny mikroorganizmów występujących w naturze. W niektórych procesach przemysłowych wygodne jest stosowanie kultur mieszanych.

Można go uzyskać poprzez połączenie kilku czystych kultur, ponieważ pozwalają one na badanie wzajemnych powiązań bakteryjnych.

Są przydatne np. Przy degradacji ksenobiotyków w ściekach przemysłowych, ponieważ działają jako czynniki biodegradowalne.

Charakterystyka kultur bakteryjnych

Charakterystyka morfologiczna kolonii otrzymanych w kulturach bakteryjnych może być bardzo zróżnicowana.

Kolonie mogą być bardzo małe, umiarkowane lub duże i mogą wydawać się suche lub śluzowate, błyszczące lub matowe. W zależności od tekstury mogą się różnić od gładkich do szorstkich, aw zależności od kształtu mogą być okrągłe, płaskie, wypukłe.

W zależności od koloru mogą być: bezbarwne, białe, żółte, różowe, fuksja, czerwone, pomarańczowe, beżowe, szarawe, zielonkawe, brązowe, czarne lub z metalicznym połyskiem, w zależności od bakterii i zastosowanej pożywki.

Granice kolonii mogą być regularne lub nieregularne. Inni natomiast mogą prezentować jednolity film, który jest rozprowadzany w niemal całym medium zwanym „rojem”. Jest to charakterystyczne dla Proteus sp.

Niektóre kultury bakteryjne wydzielają zapachy dość charakterystyczne dla danego gatunku. Na przykład kultura Pseudomonas aeruginosa ma charakterystyczny zapach owoców, podczas gdy rodzaj Proteus ma charakterystyczny zgniły zapach.

Przykłady kolonii według ich wielkości

Wyjątkowo małe: Mycoplasma pneumoniae, Francisella tularensis.

Małe: Streptococcus sp, Enterococcus sp.

Umiarkowane: rodzina Enterobacteriaceae

Duże: Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa.

Przykład kolonii według wyglądu

Sucha: Lactobacillus confusus.

Śluzowce: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Genialne: Klebsiella pneumoniae.

Nieprzezroczyste: Enterococcus faecalis, niektóre szczepy Neisseria gonorrhoeae.

Przykłady kolonii według ich tekstury

Gładkie kolonie: Micrococcus luteus

Kolonie szorstkie: Sarcina ventriculi na agarze odżywczym.

Przykład kolonii według ich kształtu

Okólniki: Listeria murrayi i Micrococcus luteus na agarze odżywczym.

Płaskie: Staphylococcus equorum na agarze odżywczym.

Wypukłe: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae.

Przykład kolonii według granic

Zaokrąglona krawędź: Staphylococcus aureus, Escherichia coli.

Nieregularna granica: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Krawędzie klapowane: Bacillus sp.

Przykład kolonii według koloru

Przezroczysty lub bezbarwny: Shigella sp na agarze XLD.

Biały: Staphylococcus hominis na agarze z krwią.

Beżowy: Bacillus sphaericus i Lactobacillus confusus na agarze odżywczym.

Żółty: Staphylococcus aureus i Elizabethkingia meningoseptica na agarze z krwią, Pediococcus sp, Staphylococcus lentus na agarze odżywczym,

Różowy: Escherichia coli na agarze XLD, Micrococcus roseus na agarze odżywczym.

Fuksja: Escherichia coli na agarze Mac Conkey.

Fiolet: Chromobacterium violaceum.

Czerwonawy: Serratia marcescens w temperaturze pokojowej na agarze odżywczym.

Pomarańczowy: Kurthia zopfii na agarze odżywczym.

Szarawy: Sporosarcina ureae w agarze z ekstraktem glebowym.

Zielonkawe: Pseudomonas aeruginosa na agarze BHI.

Brązowy: Enterococcus sp na agarze z żółcią i eskuliną.

Czarny: Salmonella enteritidis na agarze SS.

Z metalicznym połyskiem: Escherichia coli na agarze Endo.

Metody hodowli bakterii

Fakultatywna hodowla bakterii tlenowych lub beztlenowych

Jest to najczęściej stosowana metoda uprawy. Wynika to z faktu, że po pierwsze większość bakterii chorobotwórczych dla człowieka to bakterie tlenowe lub fakultatywne beztlenowe; a po drugie, jest znacznie tańsze i łatwiejsze niż kultury beztlenowe. Przykład: odpowiednio Mycoplasma pneumoniae i Escherichia coli.

Kultura bakterii beztlenowych

Ten typ kultury wymaga całkowitej redukcji tlenu. Pożywki hodowlane dla bakterii beztlenowych powinny zasadniczo zawierać substancje redukujące, takie jak: kwas askorbinowy, tioglikolan, cysteina lub siarka, aby wyeliminować toksyczne działanie tlenu zawartego w powietrzu.

Niektóre zawierają wskaźniki, takie jak resazuryna, która jest niebieska w obecności tlenu i bezbarwna w przypadku beztlenowca. Przykład: Clostridium tetani.

Hodowla bakteryjna w mikroaerofilii

Płytki hodowlane są umieszczane w kapturze mikroaerofilnym z zapaloną świecą, przykrytym. Świeca zużywa tlen i gaśnie. W tym stanie rosną niektóre bakterie, takie jak Streptococcus sp.

Materiały i wymagania

materiały

Materiały wymagane do wykonania kultury bakterii to: szalki Petriego lub probówki z pożywką lub bulionem, pętla platynowa, próbka, palnik Bunsena lub piekarnik.

Wymagania do wykonania posiewu bakterii

Hodowla bakterii wymaga wielu elementów, które należy wziąć pod uwagę, takich jak między innymi składniki odżywcze w pożywce, pH, temperatura, stężenie tlenu, CO2, wilgotność.

Składniki odżywcze

Kultury bakteryjne wymagają pożywek zawierających makroelementy i mikroelementy. Wśród makroelementów można wymienić substancje organiczne, takie jak peptony, aminokwasy, węglowodany jako źródła węgla i azotu.

Wśród mikroelementów znajdują się między innymi substancje nieorganiczne lub pierwiastki śladowe mangan, cynk, nikiel, bor, chlor, selen, krzem, kobalt, miedź.

Stężenie jonów wodoru (pH)

Stężenie jonów wodorowych (H ⁺ ) i jonów hydroksylowych (OH ^- ) w pożywce, w której rozwija się kultura, ma zasadnicze znaczenie, ponieważ determinuje pH.

Najczęściej stosowanym pH jest pH neutralne (pH = 7,0), jednak mogą istnieć środki, w których pH kwaśne lub zasadowe jest dogodne, na przykład jeśli chcesz wyizolować odpowiednio bakterie kwasofilne lub alkalifilne.

Temperatura

Temperatura jest bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na wzrost kultur bakteryjnych. Bakterie mogą być psychrofilne (rosną w temperaturach <20 ° C, mezofilne (od 20 ° C do 42 ° C), ciepłolubne (40 ° C do 70 ° C), hipertermofilne (70 ° C - 105 ° C).

Zapotrzebowanie na tlen

Tlenowe: rosną w obecności tlenu.

Mikroaerofilne: rosną w obecności 5-10% CO _2.

Surowe beztlenowce: rośnie przy braku tlenu.

Fakultatywne beztlenowce: rośnie w obecności tlenu lub bez niego.

Aerotolerancyjne: dobrze rosną bez tlenu i tolerują mało tlenu.

Media kulturowe

Pożywki to specjalne preparaty odżywcze przygotowywane w laboratorium w celu uzyskania wzrostu lub hodowli drobnoustrojów. Te media różnią się konsystencją, składem i funkcją. Każde laboratorium przygotuje rodzaj pożywki odpowiadający jego potrzebom.

Kolekcja kultur bakteryjnych

Istnieją instytucje lub organizacje zajmujące się gromadzeniem, charakteryzacją, utrzymywaniem i dystrybucją szczepów bakteryjnych o znaczeniu klinicznym, środowiskowym lub przemysłowym.

Te szczepy są wykorzystywane do prac badawczych i do przeprowadzania kontroli jakości pożywek hodowlanych.

Przykład: między innymi szczepy American Type Culture Collection, Wenezuelskie Centrum Zbierania Mikroorganizmów (CVCM) oraz szczepy Państwowego Instytutu Higieny, Epidemiologii i Mikrobiologii Kuby (INHEM).

Bibliografia

1. Benavides G, Hermida A. Izolacja i identyfikacja rodzimej flory bakteryjnej z gleby páramos Cruz Verde i Guasca. (Cundinamarca). 2008. Bogotá. Dostępne pod adresem: javeriana.edu.co/biblos
2. Hans S. General Microbiology. Wydania Omega. 1991. Barcelona, ​​Hiszpania. Dostępne w: biolprocariotas.files
3. Weng Z, Junco R, Díaz R. Kolekcja kultur drobnoustrojów: Uwagi na temat ich rozwoju. Rev Cubana Hig Epidemiol, 2003; 41 ust. 1. Dostępne pod adresem: scielo.sld.cu/scielo.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Diagnoza mikrobiologiczna. 5th ed. Od redakcji Panamericana SA Argentina.
5. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Diagnoza mikrobiologiczna Bailey & Scott. 12 ed. Od redakcji Panamericana SA Argentina.