Тема 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД
В зависимости от состава и назначения питательные среды подразделяют на ряд групп по консистенции: жидкие, полужидкие и плотные (твердые). К последним относят обычно агаризованные среды, хотя в качестве уплотняющих веществ можно использовать и другие вещества (желатина вещества (желатина, силикагель, карбоксиметилцеллюлоза и др.).
К плотным средам относятся также свернутая сыворотка, свернутый яичный белок и т.п.
 |
| 1. Натуральные 2. Полусинтетические 3. Синтетические |
3 bnJldi54bWxMj8tOwzAQRfdI/IM1SOyokyqqS4hTQSUkWAEBqVsnHuIIP9LYbVO+nmEFy5l7dOdM tZmdZUec4hC8hHyRAUPfBT34XsLH++PNGlhMymtlg0cJZ4ywqS8vKlXqcPJveGxSz6jEx1JJMCmN JeexM+hUXIQRPWWfYXIq0Tj1XE/qROXO8mWWrbhTg6cLRo24Ndh9NQcnAVsj9ufXfN89bZ9fbCN2 3w9xJ+X11Xx/ByzhnP5g+NUndajJqQ0HryOzEop1IQilYFUAI0AUYgmspUWe3QKvK/7/hfoHAAD/ /wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50 X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAA X3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAdnOWX6ACAAAjBQAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAA ZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAWA54at8AAAAKAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAAD6 BAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAAYGAAAAAA== " strokeweight=".5pt">
| 1. Простые 2. Сложные |
| 1. Жидкие 2. Полужидкие 3. Плотные 4. Сыпучие |
По консистенции:
| 1. Элективные, селективные 2. Дифференциально-диагностические 3. Накопительные 4. Консервирующие |
По назначению:
Классификация питательных сред
Плотные среды в пробирках, колбах, матрацах и других емкостях можно переносить, не опасаясь замочить ватные пробки или повредить структуру колоний (например, пленку гриба или некоторых бактериальных культур), которая иногда только одна показательна для исследования. На плотных средах легче проводить микроскопическое изучение культур, легче выявить заражение посторонней микрофлорой и выделить чистую культуру из отдельных колоний. Для хранения микроорганизмов в производственных условиях, как правило, применяются плотные среды. Однако, поскольку плотные среды получают, главным образом, включением в их состав агара, представляющего собой смесь двух полисахаридов, то этого иногда бывает достаточно для проявления роста некоторых культур (имеются данные о росте микроорганизмов на агаре, приготовленном только на одной воде без добавления питательных веществ).
Жидкие среды лучше обогащать, кислородом, в них легче изучать влияние на культуру различных факторов определять, бактериальную или мицелиальную массу, образование веществ и побочных продуктов. Жидкие среды используют для проведения более точных исследований, их составом проще варьировать.
По строению и сложности питательные среды подразделяют на простые или обычные (пептонная вода, МПБ, МПА, питательная желатина и др., их иногда называют универсальными), и сложные, политропные, или специальные (кровяной агар, асцитический агар(бульон) свернутая -сыворотка).
По назначению питательные среды разделяют на дифференциально-диагностические, элективные, накопительные (среды обогащения, насыщения), ингибиторные, селективные, индикаторные, среды для консервирования. По составу выделяют натуральные, синтетические и полусинтетические.
Такое разделение сред во многих случаях условно и не всегда строго обосновано.
Дифференциально-диагностические - это сложные среды, на которых микроорганизмы разных видов растут по-разному, в зависимости биохимических свойств культуры.
Селективные, ингибиторные и элективные среды предназначены для выращивания строго определенного вида микроорганизма. Для других они неблагоприятны или недостаточно благоприятны. Эти среды служат для выделения бактерий из смешанных популяций и дифференцирования их от сходных видов. В их состав добавляют различные вещества, подавляющие рост одних видов и не влияющие на рост других.
Среду можно сделать селективной за счет величины рН. Примерами являются среда Сабуро для культивирования дрожжей с низким рН, а также среды с рН от 8 до 9 для выделения холерного вибриона. В последнее время в качестве веществ, придающих средам селективный характер, применяют антимикробные агенты (такие, как антибиотики и другие химиотерапевтические вещества).
Элективные среды нашли широкое применение при выделении возбудителей кишечных инфекций. При добавлении малахитовой или бриллиантовой зелени, солей желчных кислот (в частности, таурохолевокислого натрия), значительных количеств хлорида натрия или лимоннокислых солей подавляется рост кишечной палочки, но рост патогенных бактерий кишечной группы не ухудшается. Некоторые элективные средь готовят с:добавлением антибиотиков.
Среды для поддержания культуры составляют так, чтобы в них не было селективных веществу способных вызвать изменчивость культур.
Консервирующие среды, как правило, служат для первичного посева и транспортировки исследуемого материала.
Накопительные среды (обогащения, насыщения) - это среды, на которых определенные виды культур или группы культур растут быстрее и интенсивнее сопутствующих. При культивировании на этих средах обычно не применяют ингибиторные вещества, а, наоборот, создают благоприятные для определенного, присутствующего в смеси вида условия. Основой сред накопления очень часто являются желчь и ее соли, тетратионат натрия, различные красители, селенитовые соли, антибиотики и др.
Натуральныесреды - природные, комплексные, органические среды неизвестного или неопределенного состава. Включают различные вещества растительного и животного происхождения. К ним относятся пептоны, кровь, экстракты, сусло, молоко, сыворотка, картофель и др.
Синтетические среды готовят из точно определенных количеств органических и неорганических химических соединений известного состава и воды. Преимущество синтетических сред - постоянный состав и воспроизводимость. Однако, как правило, в них требуется вносить различные добавки, в частности факторы роста.
Полусинтетические среды, кроме органических и неорганических веществ известного состава, содержат в незначительных количествах продукты природного происхождения. Примером может быть картофельная среда с глюкозой, состав которой зависит от сорта и возраста картофеля. Так, содержание аспарагина и глутамина в клубнях разных сортов картофеля может отличаться более, чем в два раза.
Следует отметить, что среды, содержащие агар, нельзя рассматривать как синтетические из-за сложности и недостаточной определенности состава агара.
«Минимальная» среда содержит лишь источники питания, необходимые для роста. «Богатая» среда содержит, кроме необходимых для роста источников питания, дополнительные вещества (обычно в форме аминокислот, витаминов, предшественников нуклеиновых кислот и др. промежуточные соединения синтеза клеточных компонентов). Обогащение сред для культивирования приводит к увеличению скорости роста и изменению ферментного состава биомассы.
Потребности микроорганизма в питаний могут различаться качественно и количественно, в зависимости от условий культивирования. На изменение потребностей в факторах роста способны влиять температура и pH среды.
Для удовлетворения питательных потребностей микроорганизмов, культивируемых в промышленных масштабах, конструируют производственные питательные среды. При этом соблюдают определенные принципы.
Для предотвращения выпадения осадка минеральных солей необходимо:
-отдельно стерилизовать растворы солей Са, Fe и глюкозы, а затем добавлять к простерилизованной и охлажденной среде;
-добавить небольшое количество этилдиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) в концентрации 0,01% (для образования растворимого комплекса).
Для культивирования микроорганизмов в настоящее время, в основном используют «нестандартные питательные» среды, которые контролируют по содержанию общего и аминного азота и концентрации водородиых ионов (рН).
| Удовлетворение питательных потребностей микроорганизмов |
| Выбор сырьевых источников для конструирования питательных сред |
| Дифференциация питательных сред по целевому назначению |
| Оптимизация питательных сред |
| Стандартизация питательных сред |
Принципы, лежащие в основе конструирования производственных питательных сред
Для предотвращения выпадения осадка минеральных солей необходимо:
- отдельно стерилизовать растворы солей Са, Fe и глюкозы, а затем добавлять к простерилизованной и охлажденной среде;
- добавить небольшое количество этилдиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) в концентрации 0,01% (для образования растворимого комплекса).
Для культивирования микроорганизмов в настоящее время, в основном, используют «нестандартные питательные « среды, которые контролируют по содержанию общего и аминного азота и концентрации водородных ионов (рН).
Тема 6. АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ
Получение высококачественных биопрепаратов в значительной степени зависит от аппаратурного оформления процессов приготовления и стерилизации питательных сред.
Для стерилизации питательных сред используют следующие методы:
- физические (термическая стерилизация, фильтрация);
- химические (щелочи, кислоты, соли металлов).