Питательная среда

01.06.2022

Питательная среда — однокомпонентный или многокомпонентный субстрат, применяемый для культивирования микроорганизмов или культур клеток высших организмов.

Требования, предъявляемые к питательным средам

  • быть питательными, то есть содержать в легко усваиваемом виде все вещества, необходимые для удовлетворения пищевых и энергетических потребностей. При культивировании ряда микроорганизмов в среды вносят факторы роста — витамины, некоторые аминокислоты, которые клетка не может синтезировать.
  • иметь оптимальную концентрацию водородных ионов — pH, так как только при оптимальной реакции среды, влияющей на проницаемость оболочки, микроорганизмы могут усваивать питательные вещества.
Для большинства патогенных бактерий оптимальна слабощелочная среда (pH 7,2—7,4). Исключение составляют холерный вибрион — его оптимум находится в щелочной зоне (pH 8,5—9,0) и возбудитель туберкулёза, нуждающийся в слабокислой реакции (pH 6,2—6,8). Чтобы во время роста микроорганизмов кислые или щелочные продукты их жизнедеятельности не изменили pH, среды должны обладать буферностью, то есть содержать вещества, нейтрализующие продукты обмена.
  • быть изотоничными для микробной клетки; то есть осмотическое давление в среде должно быть таким же, как внутри клетки. Для большинства микроорганизмов оптимальная среда, соответствующая 0,5 % раствору натрия хлорида.
  • быть стерильными, так как посторонние микробы препятствуют росту изучаемого микроба, определению его свойств и изменяют свойства среды.
  • плотные среды должны быть влажными и иметь оптимальную для микроорганизмов консистенцию.
  • обладать определённым окислительно-восстановительным потенциалом, то есть соотношением веществ, отдающих и принимающих электроны, выражаемым индексом RH2. Например, анаэробы размножаются при RH2 не выше 5, а аэробы — при RH2 не ниже 10.
  • быть по возможности унифицированным, то есть содержать постоянное количество отдельных ингредиентов.

Желательно, чтобы среды были прозрачными — удобнее следить за ростом культур, легче заметить загрязнение среды посторонними микроорганизмами.

Классификация

  • По исходным компонентам:
    • натуральные среды — готовят из продуктов животного и растительного происхождения (мясо, асцит, костная мука, кормовые дрожжи, сгустки крови и др.)
    • синтетические среды — готовят из определённых химически чистых органических и неорганических соединений, взятых в точно указанных концентрациях и растворённых в дважды дистиллированной воде.
  • По степени готовности:
    • готовые питательные среды (в чашках Петри, во флаконах)
    • сухие смеси
  • По консистенции (степени плотности):
    • жидкие (бульоны)
    • полужидкие
    • плотные

Плотные и полужидкие среды отличаются от жидких наличием желирующего агента (агар-агар, реже желатин). Кроме того, в качестве плотных сред применяют коагулировавшие яичные или сывороточные белки, картофель, среды с силикагелем. Некоторые микроорганизмы используют желатин как питательное вещество — при их росте среда разжижается.

  • По составу:
    • простые: мясопептонный бульон (МПБ), мясопептонный агар (МПА), питательный желатин,
    • сложные — многокомпонентные среды, которые могут содержать аминокислоты, витамины, микроэлементы и другие вещества.
  • По назначению:
    • основные — служат для культивирования большинства микроорганизмов, например МПБ, МПА, бульон, шоколадный агар, пептонная вода.
    • специальные — служат для выделения и выращивания микроорганизмов, не растущих на простых средах.
    • элективные (избирательные) — служат для выделения определённого вида микробов, росту которых они благоприятствуют, задерживая или подавляя рост сопутствующих микроорганизмов. Среды становятся элективными при добавлении к ним определённых антибиотиков, солей, изменения pH. Жидкие элективные среды называют средами накопления.
    • дифференциально-диагностические — позволяют отличить один вид микробов от другого по ферментативной активности.
    • транспортные — предназначены для первичного посева и транспортировки исследуемого материала.

Приготовление сред

Посуда для приготовления сред

Посуда для приготовления сред не должна содержать посторонних веществ, например щелочей, выделяемых некоторыми сортами стекла, или окислов железа, которые могут попасть в среду при варке её в ржавых кастрюлях. Лучше пользоваться стеклянной, эмалированной или алюминиевой посудой. Перед употреблением посуду необходимо тщательно вымыть, прополоскать и высушить. Новую стеклянную посуду предварительно кипятят 30 минут в 1-2 % растворе хлороводородной кислоты, после чего в течение часа прополаскивают в проточной воде.

Сырьё

Исходным сырьём для приготовления большинства сред служат продукты животного и растительного происхождения, а также готовые полуфабрикаты.

Этапы приготовления

  • варка: среды варят на открытом огне, водяной бане, автоклаве или варочных котлах.
  • установление pH: ориентировочно производят с помощью индикаторной бумаги, для точного определения пользуются потенциометром или компаратором. При стерилизации pH снижается на 0,2, поэтому сначала готовят более щелочной раствор.
  • осветление производят, если при варке среды мутнеют или темнеют. Для этого используют белок куриного яйца или сыворотку крови.
  • фильтрация жидких и расплавленных желатиновых сред производят через влажный бумажный или матерчатый фильтры. Фильтрация агаровых сред затруднена — они быстро застывают. Обычно их фильтруют через ватно-марлевый фильтр.
  • разливают среды не более чем на ¾ ёмкости, так как при стерилизации могут намокнуть пробки и среды утратят стерильность.
  • стерилизация: режим стерилизации зависит от состава среды и указан в её рецепте.
  • контроль
    • для контроля стерильности среды ставят на 2 суток в термостат, после чего их просматривают.
    • химический контроль окончательно устанавливает pH, содержание общего и амминого азота, пептона, хлоридов.
    • для биологического контроля несколько образцов среды засевают специально подобранными культурами, и по их росту судят о питательных свойствах среды.

    Виды питательных сред

    • Среда типа АГВ (ТУ 9229-083-00419785-97).
    • Агаризованная дрожже-молочно-солевая среда (АДМС)
    • Среда Байрд-Паркера (агаризованная)
    • Среда Блаурокка (агаризованная)
    • Среда Бушнелла-Хааса (агаризованная)
    • Среда Вильсона-Блера (агаризованная)
    • Среда Гамборга (агаризованная)
    • Среда Гаузе-1 (агаризованная)
    • Среда Кери-Блейра (агаризованная) или среда среда Кери-Блэр (Кэри-Блэир).
    • Среда Китт Тароцци (агаризованная)
    • Среда Левенштейна-Йенсена.
    • Среда Левина-ГРМ
    • Среда Леониана (агаризованная, используется в микологии)
    • Среда Мак-Конки (агаризованная)
    • Среда Мурасиге-Скуга (агаризованная)
    • Среда Мюллера-Хинтон (плотная)
    • Среда МРС-2 (агаризованная)
    • Среда типа MRS (агаризованная) (ГОСТ 51331-99) — латинская аббревиатура предыдущей среды
    • Среда типа Neogen
    • Среда Рогоза (агаризованная)
    • Среда Сабуро (агаризованная, декстрозная, используется в микологии, SDA)
    • Среда Смирнова А. М.
    • Среда Сотона (агаризованная)
    • Среда СР-15 (агаризованная)
    • Среда Стрита (агаризованная)
    • Среда Стюарта (транспортная)
    • Среда триптон-соевый агар (TSA)
    • Среда Хейфлика (агаризованная) или Hayflick Liquid Medium
    • Среда Чапека (агаризованная)
    • Среда Шенка-Хильдебрандта
    • Среда Эймса (транспортная) или Amies Liquid Medium
    • Среда Эндо (агаризованная)
    • Среда Эшби (агаризованная)
    • Среда LB

    Изображения

    • Пробирки с жидкими питательными средами (слева 6) для идентификации микроорганизмов по их свойству изменять среды

    • Пробирки с плотной скошенной питательной средой (трёхсахарный железистый агар) засеянными разными микроорганизмами

    • Колония грибка микроспории на скошенной плотной питательной среде накопления

    • Чистая культура кишечных палочек на плотной элективной питательной среде (среда Эндо) на чашке Петри

    • Чистая культура сибирязвенных палочек на плотной элективной питательной среде (кровяной агар) на чашке Петри

    • Чашки Петри с плотными питательными средами



    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий: