PRZYGOTOWANIE POŻYWEK: CELE I KROKI - BIOLOGIA - 2025

Wytwarzania pożywek hodowlanych jest rutynowe metody stosowane w laboratoriach do wzrostu pożądanych mikroorganizmów. Pożywki to stałe, płynne lub półstałe preparaty, które zawierają wszystkie składniki odżywcze niezbędne do rozwoju populacji drobnoustrojów.

Ogólnie rzecz biorąc, środki do hodowli mikroorganizmów są bogate w białka i aminokwasy i zwykle zawierają pewne składniki sprzyjające rozwojowi badanego organizmu, takie jak między innymi witaminy, krew, surowica.

Źródło: pixabay.com

Nie ma ogólnej ani uniwersalnej pożywki hodowlanej, ponieważ jej skład zmienia się w zależności od potrzeb interesującego mikroorganizmu. Niektóre bakterie mogą rosnąć w dowolnej pożywce, inne mają specjalne wymagania.

Z czego to się składa?

Mikroorganizmy, takie jak grzyby i bakterie, nie mogą być badane indywidualnie ze względu na ich niewielki rozmiar. Z tego powodu należy je uprawiać w sposób sztuczny, pozwalający na znaczny wzrost populacji.

Na przykład, jeśli chcemy badać bakterie, musimy zapewnić im odpowiednie warunki, aby mogły się rozmnażać i tworzyć kolonię (co można obserwować gołym okiem).

Przygotowanie pożywek hodowlanych różni się znacznie w zależności od rodzaju hodowanego mikroorganizmu. Przed jej przygotowaniem należy poznać podstawowe potrzeby żywieniowe organizmu pracującego.

Poniżej opisano najbardziej powszechne składniki stosowane w pożywkach, aby uzyskać ogólne pojęcie o ich przygotowaniu:

Agar

Jest stosowany w kulturach jako środek żelujący i jest dodawany w przypadku poszukiwania podłoża stałego lub półstałego. Pierwszym środkiem zestalającym użytym do przygotowania podłoży była żelatyna, jednak w 1883 roku agar wprowadził do świata bakteriologii W. Hesse.

Głównym składnikiem agaru bakteriologicznego jest polisacharyd o złożonych rozgałęzieniach pozyskiwanych z alg. Związek ten jest stosowany jako zagęszczacz w popularnych produktach spożywczych, takich jak lody i dżemy.

Jest to bardzo cenny element mikrobiologii z kilku powodów. Głównie dlatego, że mikroorganizmy nie mogą go degradować, upłynnia się w temperaturze 100 ° C i pozostaje w stanie ciekłym do 45 ° C lub mniej.

W przypadku chęci przygotowania stałego podłoża stężenie agaru powinno wynosić około 1,5%, natomiast półstałe należy przygotować od 0,3 do 0,5%.

Płyny

Hodowla organizmów chorobotwórczych wymaga płynów ustrojowych, aby mogły rozwijać się tak, jak w swoim naturalnym środowisku. Z tego powodu dodaje się krew pełną lub defibrylowaną. Płyn jest pobierany od zdrowego zwierzęcia i po wysterylizowaniu jest dodawany do pożywki hodowlanej.

Fragmenty

Otrzymywane są z różnych części zwierzęcych (takich jak mięso lub wątroba) lub warzyw (nasiona) i są przetwarzane w celu uzyskania stałego koncentratu w postaci pasty lub proszku. Najpopularniejsze to drożdże, słód i mięso.

Peptony

Te związki organiczne są otrzymywane przez enzymatyczną lub chemiczną hydrolizę tkanek zwierzęcych lub roślinnych. Celem jest dodanie zawartości bogatej w aminokwasy, które są podstawowymi jednostkami białek.

Amortyzatory

„Bufory” lub systemy buforowe zapobiegają nagłym zmianom pH i pomagają utrzymać optymalny zakres tolerowany przez organizm.

Większość organizmów może dobrze się rozwijać przy pH 7, chociaż niektóre bakterie preferują pożywki zasadowe. Istnieją jednak bakterie, które są odporne na zmiany pH między wartościami 6 i 9.

W gatunkach wrażliwych na pH uszkodzenie nie jest spowodowane nadmierną ilością wodoru lub jonów hydroksylowych, ale wzrostem ilości słabych kwasów lub zasad, które mogą dostać się do komórki.

Podobnie dodawane są wskaźniki pH, aby go monitorować i uniknąć odchyleń spowodowanych fermentacją lub innymi procesami.

cele

Głównym celem podczas przygotowywania pożywki hodowlanej jest dodanie wszystkich niezbędnych składników, aby umożliwić pomyślny rozwój organizmu. Należy określić najbardziej efektywną kombinację składników i składników odżywczych, aby uzyskać pożądane podłoże.

Zarówno przygotowanie, jak i przechowywanie pożywki są krytyczne dla zapewnienia pomyślnego wzrostu, ponieważ skład pożywki i dostępność składników odżywczych zależą od tych etapów.

Należy wziąć pod uwagę, że hodowla mikroorganizmów jest zadaniem, na które ma wpływ kilka czynników zewnętrznych w stosunku do pożywki, takich jak intensywność otrzymanego światła, temperatura oraz poziom kwasowości lub zasadowości pożywki. Dlatego należy wziąć pod uwagę każdą z tych zmiennych.

Rodzaje mediów

Na podstawie swojego składu

W zależności od ich składu wyróżnia się trzy główne typy upraw: naturalne lub empiryczne, półsyntetyczne oraz określone media syntetyczne lub chemiczne.

Środowisko naturalne

W środowisku naturalnym dokładny skład nie jest znany. Należą do nich takie składniki, jak mleko, rozcieńczona krew, soki warzywne, ekstrakty i napary z mięs i peptonów. Ze względów ekonomicznych często dodaje się niedrogie składniki, takie jak ekstrakt z soi, serwatka, melasa itp.

Media półsyntetyczne

Nazywa się medium półsyntetycznym, jeśli jego skład jest częściowo znany. Każde podłoże zawierające agar staje się podłożem półsyntetycznym.

Wśród nich mamy między innymi agar ziemniaczano-dekstrozowy, agar czapek-dox, agar owsiany, mięsny pepton.

Medium syntetyczne lub zdefiniowane chemicznie

W tym przypadku skład podłoża - pod względem ilości źródeł węgla, azotu, siarki, fosforu i wszelkich innych potrzebnych czynników wzrostu - jest w pełni znany. Jest to bardzo przydatne, jeśli chcesz uzyskać powtarzalne wyniki dla innych badaczy.

W przypadku tak zwanych „mikroorganizmów o specjalnych wymaganiach rozwojowych” konieczne jest dodanie niezbędnych składników. Przykładem tego typu jest Lactobacillus.

Na podstawie rodzaju mikroorganizmu

Podobnie istnieje inna klasyfikacja pożywek hodowlanych w oparciu o rodzaj mikroorganizmu, który może na nich rosnąć. Kierując się tą zasadą, mamy następujące środki ogólne, wzbogacające, selektywne i różnicujące. Każdy z nich jest opisany poniżej:

Ogólne media

Wspomagają one rozwój wielu różnych mikroorganizmów. Jeśli jakikolwiek organizm potrzebuje specjalnych warunków do swojego wzrostu, nie będzie w stanie pomyślnie się rozwijać w tego typu kulturze.

Media wzbogacające

Pożywka wzbogacająca wspomaga wzrost pewnego rodzaju mikroorganizmu, ale nie została dodana żadna substancja, która zapobiegałaby rozwojowi innych rodzajów drobnoustrojów.

Media selektywne

Szukają specyficznego wzrostu drobnoustroju, nazywają go między innymi grzybami, bakteriami, pierwotniakami. Aby to zrobić, hamują rozwój innych.

Aby osiągnąć ten cel, można dodać związki chemiczne, które są śmiertelne dla szerokiej grupy mikroorganizmów i nieszkodliwe dla organizmu będącego przedmiotem zainteresowania, lub można dodać źródła energii, które mogą być przyswajane tylko przez docelowy drobnoustrój.

Pożywki selektywne są używane podczas pobierania próbek medycznych w celu wyhodowania drobnoustroju chorobotwórczego. W tym przypadku konieczne jest promowanie wzrostu patogenu i hamowanie rozwoju normalnej flory bakteryjnej pacjenta.

Na przykład agar z siarczynem bizmutu nie pozwala na rozwój bakterii Gram-dodatnich i dużej liczby bakterii znajdujących się w jamie żołądkowo-jelitowej. Z tego powodu służy do hodowli bakterii Gram-ujemnych wywołujących dur brzuszny Salmonella typhi w próbkach kału.

Media różnicowe

Ten typ wykorzystuje pewne cechy diagnostyczne interesującego organizmu (na przykład osobliwości metabolizmu), aby móc je zidentyfikować na tle innego gatunku, który rośnie w tym samym środowisku.

Zarówno pożywki różnicujące, jak i pożywki selektywne są bardzo przydatne w dziedzinie mikrobiologii klinicznej i zdrowia publicznego, ponieważ dyscypliny te muszą wykrywać obecność określonych mikroorganizmów związanych z patologiami lub złymi warunkami higienicznymi.

Do kultury można dodać substancje wskaźnikowe, które nadają charakterystyczny charakter poszukiwanej kolonii. Na przykład laktozę i wskaźnik pH dodaje się do agaru-eozyny-błękitu metylenowego (w skrócie EMB) i agaru MacConkey.

Tak więc, gdy w tych pożywkach rozwija się kolonia zdolna do fermentacji laktozy i wytwarzania aldehydów, można je zaobserwować w specjalnym kolorze.

Kroki

Obecnie pożywki hodowlane można kupić w postaci liofilizowanej. Dzięki temu przygotowanie preparatu jest łatwiejsze i pozostaje nam jedynie ponowne nawodnienie produktu. Zawartość należy zważyć (biorąc pod uwagę końcową ilość do przygotowania) i rozpuścić w wodzie destylowanej zgodnie ze wszystkimi wskazaniami produktu.

Zawartość pożywki płynnej należy podzielić na odpowiednie pojemniki (szalki Petriego, probówki itp.) W celu późniejszej sterylizacji. Aby rozprowadzić stałe podłoże, należy go stopić za pomocą kuchenki mikrofalowej lub poddać materiał kąpieli wodnej. Należy dostosować pH pożywki.

Zwykle agar jest używany w probówkach lub szalkach Petriego. Jeśli agar zestala się w pozycji pochylonej, pod odpowiednim kątem, tak aby końcowa krawędź końcowa była ukośna, to takie ustawienie jest znane jako dziób lub pochylone rurki. Kiedy agar zestala się w pozycji całkowicie pionowej, nazywa się go „głębokim”.

Po wysterylizowaniu mediów - w autoklawie - pozostawia się je do ostygnięcia. Należy obchodzić się z nimi w środowisku wolnym od mikroorganizmów, najczęściej jest to praca z zapaloną zapalniczką, która zapewnia aseptyczne środowisko w ich sąsiedztwie.

Bibliografia

1. Celis, JE (2006). Biologia komórki: podręcznik laboratoryjny (tom 2). Elsevier.
2. Finegold, SM, Bailey, WR, Baron, EJ, Fineglod, SM, & Scott, EG (1991). Bailey Scott: diagnostyka mikrobiologiczna. Pan-American Medical.
3. Olivas, E. (2004). Podręcznik praktyk mikrobiologii I i II oraz parazytologii. Autonomiczny Uniwersytet Ciudad Juarez.
4. Schlegel, HG, & Zaborosch, C. (1993). Mikrobiologia ogólna. Cambridge University Press.
5. Tortora, GJ, Funke, BR i Case, CL (2007). Wprowadzenie do mikrobiologii. Panamerican Medical Ed.