9.6: Медіа, що використовуються для росту бактерій

Last updated
Save as PDF

Page ID: 4089

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Визначте та опишіть культуральні середовища для росту бактерій, включаючи приклади універсальних середовищ, збагачених, селективних, диференціальних, визначених та збагачувальних середовищ

Вивчення мікроорганізмів значно полегшується, якщо ми вміємо їх культивувати, тобто зберегти розмножуються популяції живими в лабораторних умовах. Вирощування багатьох мікроорганізмів є складним завданням через високі специфічні харчові та екологічні вимоги та різноманітність цих вимог серед різних видів.

харчові вимоги

Кількість доступних середовищ для вирощування бактерій значна. Деякі засоби масової інформації вважаються загальними універсальними середовищами і підтримують ріст великої кількості різноманітних організмів. Яскравим прикладом універсального середовища є триптичний соєвий бульйон (TSB). Спеціалізовані середовища використовуються при ідентифікації бактерій і доповнюються барвниками, показниками рН або антибіотиками. Один тип, збагачений середовищ, містить фактори росту, вітаміни та інші необхідні поживні речовини для сприяння росту вибагливих організмів, організмів, які не можуть виробляти певні поживні речовини і вимагають їх додавання до середовища. Коли відомий повний хімічний склад середовища, його називають хімічно визначеною середовищем. Наприклад, в середовищі EZ ідентифікуються всі окремі хімічні компоненти і відомі точні кількості кожного. У складних середовищах, які містять екстракти і дайджести дріжджів, м'яса або рослин, точний хімічний склад середовища невідомий. Кількість окремих компонентів є невизначеними і змінними. Живильний бульйон, триптичний соєвий відвар та настій мозку серця - все це приклади складних середовищ.

Середовища, які гальмують ріст небажаних мікроорганізмів і підтримують зростання цікавить організму шляхом постачання поживних речовин і зниження конкуренції, називаються селективними середовищами. Прикладом селективного середовища є агар МакКонкі. Він містить жовчні солі та кристалічну фіалку, які перешкоджають зростанню багатьох грампозитивних бактерій та сприяють зростанню грамнегативних бактерій, особливо Enterobacteriaceae. Ці види прийнято називати кишковими, мешкають в кишечнику і пристосовані до присутності жовчних солей. Культури збагачення сприяють переважному зростанню бажаного мікроорганізму, який представляє частку організмів, присутніх у інокуляті. Наприклад, якщо ми хочемо ізолювати бактерії, які розщеплюють сиру нафту, гідрокарбонокластичні бактерії, послідовне субкультивування в середовищі, яке постачає вуглець лише у вигляді сирої нафти, збагатить культури олійними бактеріями. Диференціальні середовища дозволяють легко відрізнити колонії різних бактерій за зміною кольору колоній або кольору середовища. Зміна кольору є результатом кінцевих продуктів, створених взаємодією ферментів бактерій з диференціальними субстратами в середовищі або, в разі гемолітичних реакцій, лізису еритроцитів в середовищі. На малюнку\(\PageIndex{1}\) диференціальну ферментацію лактози можна спостерігати на агарі МакКонкі. Ферментери лактози виробляють кислоту, яка перетворює середовище і колонії сильних ферментерів в яскраво-рожевий колір. Середовище доповнюється індикатором рН нейтрального червоного кольору, який при низькому pH перетворюється в яскраво-рожевий. Селективні та диференціальні середовища можуть поєднуватися і відігравати важливу роль у ідентифікації бактерій біохімічними методами.

Світло-коричнева агарова пластина. Дві прожилки на тарілці яскраво-рожеві, а дві смуги бежеві. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): На цій агаровій пластині МакКонкі колонії лактозо-ферментера *кишкової палички* яскраво-рожеві. *Serratia marcescens*, яка не ферментує лактозу, утворює смугу кремового кольору на засмаглому середовищі. (кредит: Американське товариство мікробіології)

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Розрізняють складні і хімічно визначені середовища.
Розрізняють селективні і збагачувальні середовища.

Посилання на навчання

Порівняйте склади ЕЗ середнього і овечого кров'яного агару.

Пікнік кінця року

Кафедра мікробіології святкує кінець навчального року в травні, проводячи свій традиційний пікнік на зеленому. Виступи затягуються на пару годин, але нарешті всі викладачі і студенти можуть покопатися в їжі: салат з курки, помідори, цибуля, салат, і заварний пиріг. До вечора вся кафедра, крім двох студентів-вегетаріанців, які не їли курячий салат, страждає нудотою, блювотою, рижкою, спазмами в животі. Кілька осіб скаржаться на діарею. У одного пацієнта виявляються ознаки шоку (знижений артеріальний тиск). У пацієнтів забирають зразки крові і калу, і проводиться аналіз всіх продуктів, що подаються під час прийому їжі.

Бактерії можуть викликати гастроентерит (запалення шлунка та кишкового тракту) або шляхом колонізації та розмноження у господаря, який вважається інфекцією, або шляхом виділення токсинів, що вважається інтоксикацією. Ознаки та симптоми інфекцій зазвичай затримуються, тоді як інтоксикація проявляється протягом декількох годин, як це сталося після пікніка.

Зразки крові у пацієнтів не виявили ознак бактеріальної інфекції, що ще більше говорить про те, що це був випадок інтоксикації. Оскільки інтоксикація обумовлена виділеними токсинами, бактерії зазвичай не виявляються в зразках крові або калу. Агарні пластинки агару Макконкі та сорбітол-Макконкі та пластини ксилозо-лізин-дезоксихолату (XLD) були щеплені зразками калу і не виявляли незвично забарвлених колоній, а на XLD не спостерігалося чорних колоній або білих колоній. Усі ферментери лактози на агарі MacConkey також ферментують сорбіт. Ці результати виключили поширені збудники харчових захворювань: кишкова паличка, Salmonella spp., і Shigella spp.

Аналіз курячого салату виявив аномальну кількість грампозитивних коків, розташованих скупченнями (рис.\(\PageIndex{2}\)). Культура грампозитивних коків виділяє бульбашки при змішуванні з перекисом водню. Культура після 24-годинної інкубації набула манітолу солі агару в жовтий колір.

Всі аналізи вказують на золотистий стафілокок як на організм, який виділяв токсин. Зразки з салату показали наявність грампозитивних бактерій коків в скупченнях. Колонії були позитивними для каталази. Бактерії росли на манітолової солі агару, ферментуючи манітол, про що свідчить зміна середовища до жовтого кольору. Показник рН в манітолової солі агару - фенол-червоний, який при підкисленні середовища продуктами бродіння стає жовтим.

Відомо, що токсин, що виділяється S. aureus, викликає важкий гастроентерит. Ймовірно, організм був введений в салат під час приготування обробником їжі і розмножувався, поки салат зберігався в теплій температурі навколишнього середовища під час виступів.

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Які ще фактори, які могли сприяти швидкому зростанню S. aureus в курячому салаті?
Чому S. aureus не гальмується наявністю солі в курячому салаті?

Мікрофотографія скупчень фіолетових сфер. — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Грампозитивні коки в скупченнях. (кредит: Центри з контролю та профілактики захворювань)

Ключові поняття та резюме

Хімічно визначені середовища містять тільки хімічно відомі компоненти.
Селективні середовища сприяють зростанню одних мікроорганізмів, пригнічуючи інші.
Збагачені середовища містять додаткові необхідні поживні речовини, необхідні конкретному організму для зростання
Диференціальні середовища допомагають відрізнити бактерії за кольором колоній або зміною середовища.