Фізіологія мікроорганізмів: культуральні властивості бактерій, виділення чистих культур мікроорганізмів

Культуральні властивості бактерій

До культуральним (або макроморфологіческім) властивостей відносяться характерні особливості росту мікроорганізмів на щільних і рідких поживних середовищах. На поверхні щільних поживних середовищ, в залежності від посіву, мікроорганізми можуть рости у вигляді колоній, штриха або суцільного газону.

Колонією називають ізольоване скупчення клітин одного виду, які виросли з однієї клітини (клон клітин). Залежно від того, де росте мікроорганізм (на поверхні щільного поживного середовища або в товщі її), розрізняють поверхневі, глибинні і донні колонії.

Колонії, що виросли на поверхні середовища, відрізняються різноманітністю: вони видоспецифічність і їх вивчення використовується для визначення видової приналежності досліджуваної культури.

При описі колоній враховують такі ознаки:
1) форму колонії - округла, амебовідние, різоідная, неправильна і т. Д .;

2) розмір (діаметр) колонії - дуже дрібні (точкові) (0,1-0,5 мм), дрібні (0,5-3 мм), середніх розмірів (3-5 мм) і великі (понад 5 мм в діаметрі );

3) поверхня колонії - гладка, шорстка, складчаста, зморшкувата, з концентричними колами або радіально покреслена;

4) профіль колонії - плоский, опуклий, конусоподібний, кратерообразной і т. Д .;

5) прозорість - тьмяна, матова, блискуча, прозора, борошниста;

6) колір колонії (пігмент) - безбарвна або пігментована (біла, жовта, золотиста, червона, чорна), особливо відзначають виділення пігменту в середу з її фарбуванням;

7) край колонії - рівний, хвилястий, зубчастий, торочкуватий і т. Д .;

8) структуру колонії - однорідна, дрібно- або грубозерниста, струйчатая- край і структуру колонії визначають за допомогою лупи або на малому збільшенні мікроскопа, помістивши чашку Петрі з посівом на столик мікроскопа кришкою вниз;

9) консистенцію колонії-визначають торкаючись до поверхні петлею: колонія може бути щільною, м`якою, вростають в агар, слизової (тягнеться за петлею), тендітної (легко ламається при зіткненні з петлею).

Глибинні колонії найчастіше схожі на більш-менш сплющені чечевички (форма овалів з загостреними кінцями), іноді грудочки вати з ниткоподібними виростами в живильне середовище. Освіта глибинних колоній часто супроводжується розривом щільною середовища, якщо мікроорганізми виділяють газ.

Донні колонії мають зазвичай вид тонких прозорих плівок, що стеляться по дну.

Особливості колонії можуть змінюватися з віком, вони залежать від складу середовища і температури культивування.

Зростання мікроорганізмів на рідких поживних середовищах враховують, використовуючи чотирьох-семісуточного культури, вирощені в стаціонарних умовах.

У рідких поживних середовищах при зростанні мікроорганізмів спостерігається помутніння середовища, освіта плівки або осаду.

При зростанні на напіврідких (0,5-0,7% агару) поживних середовищах рухливі мікроби викликають виражене помутніння, нерухомі форми ростуть тільки по ходу посіву уколом в середу.

Нерідко зростання мікробів супроводжується появою запаху, пігментацією середовища, виділенням газу. Характерний запах культур деяких видів бактерій пов`язаний з утворенням різних ефірів (уксусноетіловий, уксусноамілового і ін.), Індолу, меркаптана, сірководню, скатола, аміаку, масляної кислоти.

Здатність утворювати пігменти притаманна багатьом видам мікроорганізмів. Хімічна природа пігментів різноманітна: каротиноїди, антоціани, меланіни. Якщо пігмент не розчиняється у воді, забарвлюється тільки культуральний наліт- якщо ж він розчинний, забарвлюється і живильне середовище. Вважається, що пігменти захищають бактерії від згубної дії сонячних променів, тому в повітрі так багато пігментованих бактерій, крім того, пігменти беруть участь в обміні речовин цих мікроорганізмів.

У природі існують так звані фосфоресцирующие бактерії, культури яких світяться в темряві зеленувато-блакитним або жовтуватим світлом. Такі бактерії зустрічаються головним чином в річковий або морській воді. До світиться бактеріям - фотобактеріям-відноситься аеробні бактерії (вібріони, коки, палички).

Виділення чистих культур мікроорганізмів

Чистої культурою називають таку культуру, яка містить мікроорганізми одного виду. Виділення чистих культур бактерій -обов`язковість етап бактеріологічного дослідження в лабораторній практиці, в вивченні мікробної забрудненості різних об`єктів навколишнього середовища, і в цілому при будь-якій роботі з мікроорганізмами.

Досліджуваний матеріал (вода, грунт, повітря, харчові продукти або інші об`єкти) зазвичай містить асоціації мікробів.

Виділення чистої культури дозволяє вивчити морфологічні, культуральні, біохімічні, антигенні та інші ознаки, за сукупністю яких визначається видова і типова приналежність збудника, т. Е. Проводиться його ідентифікація.

Для виділення чистих культур мікроорганізмів використовують методи, які можна розділити на кілька груп:
1. Метод Пастера - послідовне розведення досліджуваного матеріалу в рідкому поживному середовищі до концентрації однієї клітини в обсязі (має історичне значення).

2. Метод Коха ( «пластинчасті розводки») - послідовне розведення досліджуваного матеріалу в розплавленому агарі (температура 48-50 С), з подальшим розливом в чашки Петрі, де агар застигає. Висіву роблять, як правило, з трьох-чотирьох останніх розведень, де бактерій стає мало і в подальшому при зростанні на чашках Петрі з`являються ізольовані колонії, які утворюються з однієї вихідної материнської клітини. З ізольованих колоній в глибині агару отримують чисту культуру бактерій пересівом на свіжі середовища.

3. Метод Шукевича - застосовується для отримання чистої культури протея та інших мікроорганізмів, що володіють «повзучим» ростом. Посів досліджуваного матеріалу виробляють в конденсаційну воду біля основи скошеного агару. Рухливі мікроби (протей) здатні підніматися вгору по скошеного агару, нерухомі форми залишаються рости внизу, на місці посіву. Пересіваючи верхні краї культури, можна отримати чисту культуру.

4. Метод Дрігальского - широко застосовується в бактеріологічній практиці, при цьому досліджуваний матеріал розводять в пробірці стерильним фізіологічним розчином або бульйоном. Одну краплю матеріалу вносять в першу чашку і стерильним скляним шпателем розподіляють по поверхні середовища. Потім цим же шпателем (НЕ пропалюючи його в полум`я пальника) роблять такий же посів у другій і третій чашках.

З кожним посівом бактерій на шпателі залишається все менше і менше і, при посіві на третю чашку, бактерії будуть розподілятися по поверхні живильного середовища окремо один від одного. Через 1-7 діб витримування чашок в термостаті (в залежності від швидкості росту мікроорганізмів) на третій чашці кожна бактерія дає клон клітин, утворюючи ізольовану колонію, яку пересівають на скошений агар з метою накопичення чистої культури.

5. Метод Вейнберга. Особливі труднощі виникають при виділенні чистих культур облігатних анаеробів. Якщо контакт з молекулярним киснем не викликає відразу ж загибелі клітин, то посів роблять за методом Дрігальского, але після цього чашки відразу поміщають в анаеростатах. Однак частіше користуються методом розведення. Сутність його полягає в тому, що розведення досліджуваного матеріалу проводять в розплавленого і охолодженого до 45-50 ° С агарізірованной живильному середовищі.

Роблять 6-10 послідовних розведень, потім середу в пробірках швидко охолоджують і заливають поверхню шаром суміші парафіну і вазелінового масла, щоб перешкодити проникненню повітря в товщу живильного середовища. Іноді живильне середовище після посіву і перемішування переносять в стерильні трубки Бурри або капілярні піпетки Пастера, кінці яких запаюють. При вдалому розведенні в пробірках, трубках Бурри, піпетках Пастера виростають ізольовані колонії анаеробів. Щоб ізольовані колонії добре було видно, використовують прояснені поживні середовища.

Для вилучення ізольованих колоній анаеробів пробірку злегка нагрівають, обертаючи її над полум`ям, при цьому агар, що прилягає до стінок, плавиться і вміст пробірки у вигляді агарного стовпчика вислизає в стерильну чашку Петрі. Стовпчик агару розрізають стерильним пінцетом і витягають колонії петлею. Витягнуті колонії поміщають в рідку середу, сприятливу для розвитку виділяються мікроорганізмів. Агарізірованную середу з трубки Бурри видувають, пропускаючи газ через ватяну пробку.

6. Метод Хангейта. Коли хочуть отримати ізольовані колонії бактерій з особливо високою чутливістю до кисню (строгі аероби) використовують метод обертових пробірок Хангейта. Для цього розплавлену агарізірованную середу засівають бактеріями при постійному струмі через пробірку інертного газу, звільненого від домішки кисню. Потім пробірку закривають гумовою пробкою і поміщають горизонтально в затиск, що обертає пробірку- середовище за цьому рівномірно розподіляється по стінках пробірки і застигає тонким шаром. Застосування тонкого шару в пробірці, заповненої газовою сумішшю, дозволяє отримати ізольовані колонії, що абсолютно очевидно неозброєним оком.

7. Виділення окремих клітин за допомогою мікроманіпулятора. Мікроманіпулятор - прилад, що дозволяє за допомогою спеціальної микропипетки або мікропетлі витягувати одну клітку з суспензії. Цю операцію контролюють під мікроскопом. На предметному столику мікроскопа встановлюють вологу камеру, в яку поміщають препарат «висяча крапля». У власниках операційних штативів закріплюють микропипетки (мікропетлі), переміщення яких в поле зору мікроскопа здійснюється з мікронною точністю завдяки системі гвинтів і важелів. Дослідник, дивлячись в мікроскоп, витягує окремі клітини мікропіпетку і переносить їх в пробірки зі стерильною рідким середовищем для отримання клону клітин.

Л.В. Тимощенко, М.В. Чубик
Поділитися в соц мережах:

Cхоже