А.И. Нетрусов, М.А. Егоров - Практикум по микробиологии (1125598), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Микроорганизмы все необходимые металлы — К, )Ча, Са, Ма, Ге, Мп, Со, Сц — и другие элементы получают в форме катионов или анионов неорганических солей. Например, источником магния служит МяБО«, источником натрия и хлора — ХаС1, кальция — СаСО, или СаС1,. Железо вносят в среды в виде хлорида, сульфата или цитрата. Чтобы избежать выпадения осадка в результате образования нерастворимых комплексов фосфатов с некоторыми катионами, особенно с железом или кальцием, к средам рекомендуется добавлять от 0,001 до 1 г/л этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) или гексаметафосфата натрия в концентрации 4 г/л. Комплексы„образуемые этими соединениями с катионами, служат резервом, из которого в результате диссоциации поступают свободные катионы. Калий, магний, кальций и железо требуются в относительно больших количествах, поэтому их соли, как правило, включаются в состав питательных сред.
Потребности микроорганизмов в марганце, молибдене, цинке, меде, кобальте и др. очень малы. Эти элементы часто называют микроэлементами, их вносят в среды строго определенного состава, приготовленные на дистиллированной воде в количестве от 1 мг до 1 мкг на 1 л. Об оптимальных концентрациях микроэлементов для разных микроорганизмов известно мало, поэтому предложены различные по составу смеси микроэлементов.
Растворы микро- 2 нет»»« 33 элементов рекомендуется стерилизовать отдельно и вносить в среду непосредственно перед посевом. Среды, приготовленные на водопроводной воде, а также среды, включающие натуральные компоненты, содержат необходимые микроэлементы и не требуют их специального добавления. По составу среды для культивирования микроорганизмов делят па натуральныв (есп~ественныв) и синтетические. К натуральным относятся среды, состоящие из продуктов животного или растительного происхождения: овощные или фруктовые соки, молоко, животные ткани, разведенная кровь, вода морей, озер, минеральных источников, а также отвары или экстракты, полученные из природных субстратов — мяса, рыбы, дрожжей, растений, круп, навоза и почвы.
К натуральным относятся также и так называемые палусинтвтические среды, состоящие из природных продуктов в комбинации с рядом определенных химических соединений. Натуральныс среды богаты органическими веществами, однако имеют сложный и непостоянный состав, поэтому они малопригодны для исследования обмена веществ микроорганизмов. Синтетические среды представляют собой комплекс определенных химически чистых соединений, взятых в точно указанньгх концентрациях. Синтетические среды наиболее удобны для изучения метаболизма микроорганизмов. Состав синтетическглх орел может варьировать настолько широко, насколько широко изменяются пищевые потребности культивируемых на них микроорганизмов. В зависимости от задачи исследования синтетические среды готовят на водопроводной или дистиллированной воде. Синтетические среды могут иметь довольно большой набор компонентов (включая микроэлемегггы), но могут быть и относительно простыми по составу.
Рецепты некоторых синтетических сред и способы приготовления натуральных приведены в приложении 4. По назначению среды подразделяют на элекпшвные и ди4фервнциальна-диагностические (индикагпорнме). Элективные среды обеспечивают преимущественное развитие одного вида или группы микроорганизмов и менее пригодггы или даже совсем не пригодны для развития других. Элсктивные среды применяют главным образом на первом этапе выделения микроорганизмов из естественных субсгратов, т.с.
для получения накопигпельных культур (например, среда Эшби является элективной для рода Л~огаЬасгег). Лифференциально-диагностические среды лак~т возможность быстро отличить одни виды микроорганизмов от другах или выявить некоторые их особенности. Примером индикаторной среды для выявления бактерий из группы кишечной палочки в естественных субсгратах может служить агаризованная среда Эндо. Состав этой среды приводится в приложении 4. Бактерии рода Егсйелсйа на этой среде образуют малиновые колонии с металлическим блеском. При определении видовой принадлежности бактерий часто используют рН-индикаторные среды, в состав которых входит один из индикаторов — нейтральный красный (0,0005 %), фенолоаый красный (0,005 %) или бромтямоловый синий (0,0005%). Если развитие микроорганизма сопровождается образованием кислоты илн щелочи, цвет индикатора меняется.
Индикаторные среды особенно часто применяются в санитарной и медицинской микробиологии, По физическому состоянию среды могут быть лсидкиии, палугвсидкими, гпвердыми (плотными) и сыпучилш. Жидкие среды широко применяют для выявления физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, накопления биомассы или продуктов обмена, а также поддержания и хранения многих микроорганизмов, плохо развивающихся на плотных средах. Полужидкис среды получают 34 добавлением к жидким средам 0,5% агара и используют для специальных целей, например культивирования анаэробных микроорганизмов. Сыпучие (сухие) питательные среды приобретают все большее практическое значение. Стандартность, простота хранения, транспортировки и изготовления делают их весьма удобными для работы. В микробиологическом производстве используются разваренное пшено, отруби.
В клинической микробиологии нашли применение дифференциально-диагностические среды — среда Эндо, сухая желчь, среда Леффлсра и т.д. Они представляют собой светло-желтые гигроскопичные порошки без комков с влажностью до 10 %. В сухом месге в хорошо закупоренной посуде их можно хранить длительное время. Они хоро!ио растворяются в воде при комнатной температуре в концентрации 1,5 — 6,0% Плотные среды используют в микробиологической практике со времен Р. Коха.
Они необходимы для выделения чистых культур микроорганизмов, в диагностических целях„для количественного учета микроорганизмов, хранения культур и в ряде других случаев. Уплотняюшими агентами явлшатся агар, желатин, силикагель. Агар используют для уплотнения особенно часзо. Он представляет собой сложный пслисахарид, в состав которого входят агароза и агаропектин, Кроме того, агар включает небольшое количество легкоассимилируемых веществ и различные соли. Агар получают из некоторых морских водорослей и выпускают в виде стебельков, пластин или порошка. Агар удобен тем, что болыпинство микроорганизмов не используют его в качестве субстрата для роста.
В воле он образует гель, который плавится примерно при 100'С и затвердевает при температуре около 45 С, поэтому на агаризованных средах можно культивировать значительную часть известных микроорганизмов. Чаще всего агар добавляют к средам в количестве 2 %, реже — 1,5 (более влажная среда) или 3% (более сухая среда). Необходимо учитывать, что агар сохраняет свои свойства только при рН, близком к нейтральному.
Агар всегда солержит органические и неорганические примеси, поэтому для приготовления сред строго определенного состава агар предварительно очищактг, «выщелачивают». Экстракцию примесей проводят в течение 2 — 3 нед водопроводной водой при 30 — 37 С со сменой воды через 1 — 2 сут. Процедуру прекращают, когда вода перестанет мутнеть. «Выщелоченный» агар помещают в двойной марлевый мешок и 2 — 3 сут промывают в проточной водопроводной воде. Затем агар высушивают и используют в количестве 1,5 — 2,0% (табл. 3.1). Желаглил — белок, получаемый из костей, хрящей и кожи животных.
Образуемый им гель плавится при температуре 24 — 26 С, которая ниже обычной температуры инкубации многих микроорганизмов (30 — 37 С). К тому жс многие микроорганизмы образуют протсолитические ферменты, разлагающие желатин Поэтому желатин главным образом используют для определения протеолитической активности микроорганизмов с целью их идентификации (табл. 3.!). Кремнеклглый гель (еялякагель) применяют как твердую основу для синтетических сред строго определенного состава, поскольку он является веществом неорганической природы. Для получения силикагеля к соляной кислоте (плотность 1,1) добаюяют нри перемешивании равный объем жидкого стекла (раствор )ча,З!О, или К,Б!Оз той же плотности). Смесь разливают по чашкам Петри по 25 — 30 мл в каждую и оставляют в покое для образования геля.
Затем чашки помещакгг в стеклянный сосуд и промывают гель проточной водой для удаления хлоридов. Наличие хлоридов проверяют качественной реакцией с АкХОя Завершают процедуру промыванием силикагеля горячей дистиллированной водой (табл. 3.!). В качестве уплотняющего средства в микробиологическую практику входит каддагилая — подобный агару полисахарид, экстрагируемый из красных водорослей.