Методические указания по выполнению лабораторной работы

Выращивание (культивирование) микроорганизмов широко применяется для выделения, накопления и со­хранения их. В лабораторных условиях микроорганиз­мы выращивают при качественном анализе микрофло­ры различных объектов, при количественном анализе — для подсчета жизнеспособных клеток, а в производст­венных условиях — для накопления полезных человеку микроорганизмов и продуктов их обмена веществ.

Среда, используемая в лабораторных условиях для накопления микроорганизмов и продуктов их жизнедея­тельности, называется питательной. К питательным средам для выращивания микроорганизмов предъявля­ют определенные требования: они должны содержать необходимые питательные вещества в легкоусвояемой форме (азотистые, углеводные, минеральные вещества, витамины), должны быть изотоничны по отношению к микробной клетке, обладать буферными свойствами, иметь оптимальную вязкость и определенный оки­слительно-восстановительный потенциал. Обязатель­ное условие — стерильность питательных сред, по­скольку посторонние микроорганизмы изменяют свой­ства среды и затрудняют культивирование и изучение определенных микробов.

Универсальных сред, пригодных для всех видов микроорганизмов, не существует. Отдельные виды микробов в зависимости от особенностей обменных про­цессов нуждаются в различных питательных веществах и условиях культивирования.

В качестве питательной среды в ряде случаев ис­пользуют натуральные продукты (картофель, молоко и т. д.). Такие среды называются естественными. Однако чаще питательные среды, используемые в лабораторной практике, являются искусственными, т. е. приготовленными в лаборатории специально для данной цели по определенным рецептам.

Питательные среды различны по составу, консистен­ции и назначению.

Состав сред. В микробиологической практике широко применяют так называемые простые (или обыч­ные) среды, пригодные для культивирования многих видов микроорганизмов. К простым средам для выра­щивания бактерий относят мясопептонный бульон (МПБ), мясопептонный агар (МПА). Пептон, мясная вода, входящие в состав этих сред, служат источником азота, углерода, зольных элементов и факторов роста, необходимых для микробной клетки. Простые среды для выращивания микроскопических грибов — неохмеленное пивное сусло и сусло-агар.

Сложные среды готовят, как правило, на осно­ве простых, добавляя к ним питательные вещества, не­обходимые для более требовательных видов микроорга­низмов (например, сахарный бульон, кровяной агар и др.).

Консистенция сред. По консистенции питательные среды бывают жидкими, полужидкими и плотными.

К жидким средам относят мясопептонный буль­он, сусло и др. Уплотнение сред достигается добавлени­ем к жидким средам агар-агара и желатина.

Агар (по-малайски — желе) — плотный волокни­стый материал, получаемый из морских водорослей и образующий в водных растворах плотный гель. Агар растворяется в воде при нагревании и застывает при комнатной температуре. Благодаря способности прида­вать питательному продукту, консистенцию плотного студня и высокой устойчивости к ферментативному дей­ствию микробов агар широко применяется при изготов­лении полужидких (0, 5% агара) и плотных (1—2%) питательных сред.

Желатин — белковое вещество животного проис­хождения. Применение его как уплотнителя ограничено из-за низкой (22—27 °С) температуры разжижения.

Плотными средами являются, например, мясопептон­ный агар (МПА), сусло-агар (СА), мясопептонный же­латин.

Назначение сред. В зависимости от задач исследова­ния, кроме простых сред, используемых для выращи­вания многих видов микробов, применяют элективные и дифференциально-диагностические среды.

При посеве культуры необходимо соблю­дать стерильность, т. е. предотвращать возможность за­грязнения исследуемого материала и питательных сред посторонними микроорганизмами.

Посев осуществляют различными методами в зави­симости от его цели: выращивание микроорганизмов в толще среды или на ее поверхности.

Для глубинного посева (в толще среды) ис­пользуют обычно мерные количества плотной среды, за­готовленные в пробирках по 10—15 мл. Культуру вно­сят в пробирки с расплавленным и охлажденным до 40— 45 °С агаром, а затем заливают смесь в чашку Петри. Возможен и другой способ глубинного посева: взвесь микроорганизмов вносят непосредственно в стерильную чашку Петри на дно, слегка приоткрыв крышку, а затем заливают ее расплавленным и охлажденным агаром. Среду с культурой тщательно перемешивают круговыми движениями чашки, не поднимая ее с поверхности сто­ла. После этого чашку оставляют на столе до застыва­ния агара.

Для поверхностного роста исследуемый ма­териал наносят на поверхность уже застывшей среды. По пластинке агара материал распределяют с помощью шпателя или бактериологической петли.

При посеве шпателем (стеклянной палочкой, согну­той в виде треугольника) чашка с застывшей средой находится на поверхности стола. Левой рукой слегка приоткрывают крышку, а правой вносят на по­верхность агара определенное количество (петлю, каплю или определенный объем) культуры, круговыми движениями шпателя распределяют культуру по всей поверхности среды.

При использовании бактериологической петли посев осуществляют штриховым способом. Чашку Петри кла­дут на стол дном кверху и левой рукой поднимают толь­ко ее основание со средой; держат дно чашки в руке вертикально, и осторожно, не разрывая среду, сеют культуру петлей зигзагообразными движениями (штри­хом).

Литература

[1, с.39-58];

[10, с. 32-47].

Вопросы для самопроверки

1. Назовите, что такое обмен веществ.

2. Рассмотрите химический состав микробной клетки.

3. Опишите элементы и вещества необходимы для пита­ния микробов.

4. Опишите, каким образом поступают питательные вещества в клетку.

5. Объясните способность микробов разви­ваться на сравнительно сухих товарах.

6. Опишите явления тургора, плазмолиза, плазмоптиса.

7. Рассмотрите изменения, которые происходят с веществами, поступающи­ми в клетку из питательной среды.

8. Проанализируйте различия между питанием сапрофитов и паразитов.

9. Приведите химические суммарные уравнения аэробного дыхания.

10. Опишите, что такое ферменты, и каковы их характерные признаки?

11. Рассмотрите роль ферментов в жизни микроорганизмов?