Особенности культивирования и выделения аэробных и анаэробных бактерий

Под понятием культивирование бактерий, которое использует микробиология, подразумевается процесс выделения отдельных типов, видов либо клонов микроорганизмов. Благодаря естественным и искусственным субстратам можно получать комбинации из различных микроорганизмов.

Когда возникает потребность в чистых культурах?

Под чистыми культурами подразумевается набор бактерий, которые относятся к одному виду и обладают сходными культуральными, химическими и морфологическими характеристиками.

Применяться такие культуры могут в следующих случаях:

1. При необходимости изучить систематику и переменчивость отдельных бактерий.
2. При необходимости диагностировать инфекционное заболевание.
3. В промышленных целях – в виде сырья для создания антибиотиков, витаминных и ферментных препаратов, гормонов стероидного типа, вакцин и прочих продуктов.
4. В пищевой промышленности – в виде сырья для производства пива, вина, создания хлебобулочной и молочной продукции.

Чтобы получить чистые культуры отдельных микроорганизмов, применяются следующие методы: капельная технология Линднера, метод Ганзена с использованием влажной камеры, метод выделения из единой колонии на желатиновой либо агарной среде и микроманипуляторный метод.

Какие среды могут использоваться для культивирования аэробов?

Аэробы представляют собой микроорганизмы, для размножения и жизнедеятельности которых требуется кислород в свободном виде.

Современная микробиология предполагает принципы выделения аэробов на сложных и простых, полужидких, жидких, а также твердых питательных средах.

Среди самых распространенных простых питательных сред – мясопептонный агар, молоко, пептонная вода, картофельные ломтики, мясопептонный бульон.

Сложные среды представлены в виде простых составов, разбавленных специальными добавками – животной сывороткой, кровью, асцитической жидкостью и т.п.

Среды, в зависимости от целей дальнейшего использования микроорганизмов, подразделяют на следующие виды:

1. Элективные. К таким средам относятся те, на которых рост аэробных и анаэробных микроорганизмов происходит значительно интенсивнее.
2. Среды накопления (обогащения) дают возможность накопить либо же изолировать определенную разновидность бактерий. К данной группе относятся такие питательные среды, как среды Мюллера, Кауфмана и Килиана, благодаря которым удается изолировать распространение дифтерийных, паратифозных, тифозных и кишечных микроорганизмов.
3. Дифференциально-диагностические среды. Их применяют при необходимости дифференцирования разновидности исследуемого микроорганизма, а также определения его качественных характеристик.
4. Консервирующие среды, состоящие из веществ (к примеру, глицерина), благодаря которым имеется возможность в процессе транспортировки сохранять в живом виде патогенные микроорганизмы.

Какими методами выполняют культивирование?

В микробиологии выведение бактерий аэробного типа может происходить в следующих условиях:

1. Условия, для которых берутся плотные питательные среды либо прослойка жидкой среды, в которой получение кислорода происходит из окружающего воздуха.
2. Условия, при которых размножение происходит в питательных жидких средах (глубинный метод культивирования). Получение кислорода микроорганизмами в данном случае происходит из растворенных растворенных в жидкости молекул. Чтобы при низком содержании кислорода бактерии аэробного типа росли более интенсивно, жидкость потребуется аэрировать.

Используя такие методы, можно получить чистые аэробные культуры, используемые для разнообразных целей не только в медицине, но и промышленной и пищевой индустрии.

Культивирование микроорганизмов-анаэробов: основные особенности

Анаэробы представляют собой микроорганизмы, развитие и деление которых происходит в среде, не содержащей кислород в свободном виде. Обнаруживаются они практически во всех человеческих тканях, пробы берутся из воспалительно-гнойных очагов.

Принципы выращивания анаэробных микроорганизмов представляют собой более длительную и хлопотную процедуру, чем культивирование аэробных форм. Связано это с тем, что контакт культур с кислородом нужно свести к минимуму. Чтобы анаэробные условия были правильными, применяются разные методы, которые условно разделяются на биологические, химические и физические. Несмотря на свои особенности, все они имеют один сходный принцип – обеспечение замкнутого пространства.

Под физическими методами культивирования подразумевается выращивание микроорганизмов посредством микроанаэростата. В данном вакуумном агрегате вместо воздуха применяется газовая смесь.

К химическим методикам культивирования можно отнести:

1. Методы, при которых используются химические вещества, способные поглощать кислородные молекулы. Для реализации в лабораторных условиях берутся хлорид меди одновалентной, раствор пирогаллола щелочной, дитионит натрия, а также другие реактивы.
2. Метод, для которого используются восстанавливающие агенты, добавляемые с целью уменьшения окислительно-восстанавливающего эффекта среды. Происходить это может благодаря аскорбиновой кислоте, цистеину, тиогликолату натрия.

Что касается биологических способов размножения бактерий, то для их выполнения применяется, к примеру, чашка Петри, разделенная на две половины посредством желобка. В одной из половин помещаются анаэробные, а в другой – аэробные микроорганизмы, после чего края чаши заливаются парафином. Как только аэробы используют весь кислород, активируется рост анаэробных организмов.

Для культивирования молочнокислых бактерий могут применяться и другие способы:

1. Посев в высокие слоя питательных сред.
2. Размножение в плотных средах (с самой их толще).
3. Метод размножения в вязких условиях, при которых процесс диффузии кислородных молекул в жидкость снижается при повышении ее плотности.
4. Культивирование при помощи вазелинового масла либо стерильного парафина, заливаемого в питательную среду.

При наличии необходимых навыков, оборудования и реактивов, выделение анаэробных и других бактерий можно проводить и в домашних условиях.

Юлия Пятирублева

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.