Питательные среды и их классификация

                       МГАВМиБ им. К.И.  Скрябина 
 
 
 

       Кафедра  микробиологии и

  иммунологии 

         Руководитель Бурлакова Г.И. 
 
 
 

Р Е Ф Е Р А  Т

 

Питательные среды и их классификация 
 
 
 
 

Выполнен  студенткой

  II курса 1-й группы ФВМ

Куринновой  С.В. 
 
 
 
 
 
 
 

Москва-2007 г. 

     Оглавление

     1. Введение……………………………………………………………….2

2. Культивирование микроорганизмов………………………………...2
3. Классификация питательных сред и способы их получения………3

4.  Культивирование  грибов……………………………………………..7

5. Вывод…………………………………………………………………..8
6. Список использованной литературы…………………………………9

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

    Микробы, как любые другие живые организмы  свое развитие и рост, обновление строительного  материала, обеспечение энергетических процессов осуществляют за счёт постоянного обмена веществ   с окружающей его внешней средой, т.е. путём питания и дыхания. В зависимости от типа питания микробы подразделяют на аутотрофы (способные усваивать углерод из СО₂, а также молекулярный азот из  воздуха, а минеральные вещества путём хемо- или фотосинтеза) и гетеротрофы (способны усваивать углерод и другие вещества только из готовых органических соединений). К аутотрофам относятся в основном многие почвенные бактерии, к гетеротрофам (параторофам) – микробы инфекционных болезней животных и растений. 

    Типы  питания, дыхания (аэробы и анаэробы), индукцию и активность ферментов, токсинов, пигментов, рост и размножение  являются основными физиологическими параметрами, которые учитывают  при разработке составов питательных сред и условий культивирования микробов in vitro.

2. Культивирование  микроорганизмов.

     Культивировать  микроорганизмы – это значит искусственно создавать условия для их роста и размножения in vitro, взаимосвязанных, но не обязательно сопряжённых процесса. Рост и размножение –циклический 4-х фазный  процесс (латентная, логарифмического роста, стационарная, гибель). Период между образованием новых клеток и их делением называется периодом генерации, на длительность которого, кроме особенностей микроба, влияет состав питательной среды. Формы колоний разных микробов на питательной среде одного и того же состава отличаются, что учитывают при их дифференциации.

     Для культивирования  in vitro  необходимы субстраты, которые микроорганизмы могут использовать  в качестве питательных веществ для своего роста и размножения. Такие питательные субстраты – плотные или жидкие – называют культуральными или питательным средами. В большинстве случаев в микробиологических лабораториях микроорганизмы культивируют in vitro, т.е. в стеклянных колбах, пробирках и других сосудах.

     К любой питательной среде предъявляют  ряд основных требований:

     1). Стерильность и по возможности  прозрачность.

     2). При составлении питательных  сред  учитывают потребность микроорганизмов в элементах питания (необходимые для жизнедеятельности клеток биохимические факторы – источники энергии, С, N, S, а также неорганические ионы – доступные для усвоения микроорганизмами).

     3). Оптимальные значения ряда биофизических  показателей: концентрации водородных ионов (pH), окислительно-восстановительного потенциала (Eh), активности воды (a_w), осмотического давления.

3. Классификация питательных сред и способы их получения.

     В зависимости от видовой принадлежности микробов и целей культивирования  консистенция и составы культуральных  сред бывают разными и варьируют в широких пределах. Среда, отвечающая биологическим особенностям микроба и обеспечивающая его рост и размножение, называется полноценной, не имеющая какого- либо компонента, необходимого для его жизнедеятельности – дефицитной.

     Питательные среды классифицируют в зависимости от:

• химического состава и исходных компонентов;
• консистенции;
• целевого назначения.

     В зависимости от химического  состава и исходных компонентов различают следующие типы питательных сред:

     - среды неопределенного  химического состава (естественные или натуральные среды) – это среды, которые состоят из продуктов животного или растительного происхождения, имеющие сложный неопределенный химических состав:

1. среды животного происхождения (исходные продукты – мясо, рыба, яйца, молоко и т.д.)
2. среды растительного происхождения (исходные продукты – соя, горох, картофель, морковь и т.д.)

     На  естественных средах хорошо развиваются  микроорганизмы, однако эти среды  малопригодны для контролируемого  изучения физиологии обмена веществ  микроорганизмов и диагностических исследований, поскольку они не позволяют учитывать потребности ряда компонентов среды, а с другой стороны определять вещества,  образующие  микроорганизмами. Естественные среды используют главным образом для поддержания культур микроорганизмов, накопления их биомассы и диагностических целей.

       «Полусинтетические» среды (гидролизатные), относящиеся к средам с неопределенным составом. В них, наряду с соединениями известной химической природы, входят вещества неопределенного состава. Их используют в микробиологической практике для получения витаминов, антибиотиков, аминокислот и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (продукты гидролиза мяса, молока, дрожжей, крови и др. белковых веществ).

     Среды известного химического состава (синтетические) – в их состав включают известные химические соединения (соли, углеводы, аминокислоты, витамины и т.д.) в оптимальном количественном соотношении. Синтетические среды по составу бывают простыми или имеют относительно большой набор компонентов. Их используют, когда выращиваемую клеточную массу необходимо максимально освободить от балластных органических соединений, входящих в состав обычных сред, например при получении диагностических аллергенов или при изучении метаболических потребностей микроорганизма в том или ином конкретном химическом соединение. Кроме того, исследователи стремятся определить для каждого микроорганизма минимальные потребности в питательных веществах и, исходя из этого, создать минимальную среду, содержащую лишь необходимы для его размножения  химические соединения.

     По  консистенции питательные среды дифференцируют на плотные, полужидкие и жидкие.

     Жидкие  питательные среды. Готовят, используя экстракты, гидролизаты, растворы исходных продуктов.

     Полужидкие  и плотные питательные среды. Используют для учёта количества бактерий, выделения их в виде «чистой» культуры и других целей. Необходимую консистенцию среде придают добавлением различных уплотнителей - агар-агар или желатину.

     Агар-агар (малайское желе)- растительный коллоид, получаемый из некоторых морских водорослей. В его состав входят главным образом полисахариды с ничтожным количеством азотистых веществ. Для получения плотных сред его добавляют в количестве 1,5-2%,полужидких –0,3-0,7%.

     Желатина  – кислый азотистосодержащий продукт, добываемый при выварке костей и хрящей. Обычно в питательные среды вносят 10-20% желатины. Но ряд бактерий выделяют протеолитические ферменты, разлагающие желатину, что делает его неудобным для применения.

     По  целевому назначению различают:

     А).Общеупотребительные (основные) среды.

       Их применяют для культивирования относительно неприхотливых  микроорганизмов.

     Мясная  вода: Получение – мясной фарш заливают водопроводной водой 1:2, кипятят 1ч., затем фильтруют, доливают водой до первоначального объема, разливают по емкостям, плотно закрывают и стерилизуют автоклавированием при 120^ОС 20 мин.

     Перевар Хоттингера  готовят из мясных отходов  путем их триптического гидролиза. Жир, фасции, сухожилия нарезают, заливают кипящей водой 1:2, кипятят, охлаждают до 45^ОС, добавляют панкреатин, подщелачивают раствором карбоната натрия, встряхивают, добавляют хлороформ, закрывают и выдерживают в теплом месте 10 дней.

     Мясо-пептонный  бульон (МПБ). Для приготовления используют мясной бульон. К 1 л мясного бульона добавляют 5-10 г пептона (первый продукт гидролиза белка с высокой молекулярной массой) для повышения калорийности среды и 5 г NaCI для создания осмотической активности. Затем устанавливают нейтральную или слабощелочную реакцию среды. Кипятят. Фильтруют через бумажный фильтр, разливают по колбам, пробиркам и стерилизуют автоклавированием при 120⁰С 20 мин.

     Мясо–пептонный  агар (МПА): к 1 л МПБ добавляют 15-20 г мелко нарезанного агар-агара. Среду нагревают до растворения  агара, устанавливают слабощелочную  реакцию среды 20%-ным раствором Na₂CO₃, фильтруют и через воронки разливают в пробирки, стерилизуют автоклавированием при120⁰ 20 мин.

     Мясо-пептонная  желатина (МПЖ). К 1 литру МПБ добавляют  желатин до конечной концентрации 10-20%, нагревают, устанавливают слабо-щелочную  pH, кипятят, фильтруют, разливают по пробиркам и стерилизуют в кипятильнике Коха текучим паром 3 дня или однократно  автоклавированием при 120⁰С при 1 атм.  течение  20 мин.

     Полужидкий  мясо-пептонный агар (ПЖА) готовят, как МПА, но добавляют 0,25% агара, кипятят до его расплавления, устанавливают требуемую pH, фильтруют в горячем виде и стерилизуют  автоклавированием.

     Бульон  Хоттингера: основной перевар Хоттингера разводят водой 1:5 (1:8), добавляют 0,5% NaСI, 0,1 г гидрофосфата калия, устанавливают pH, кипятят 150-20 мин, фильтруют, разливают по емкостям и стерилизуют автоклавированием при 120⁰ 20 мин.

     Агар  Хоттингера готовят, добавляя к бульону Хоттингера 2% агар-агара.

     Питательный бульон содержит: триптический гидролизат кильки –10,05, NaCI- 4,95. 15 г порошка этого бульона растворяют а 1 л дист. Воды, кипятят 2 мин, фильтруют, разливают по емкостям и стерилизуют а автоклаве при 120⁰С 20 мин (Ph 7,3).

     Питательный агар содержит: ферментативный гидролизат кормовых дрожжей – 12 г, агар- 12,5 г; NaCI –5,5 г. Навеску 36 г полученного порошка растворяют в 1 л дист. Н₂О, кипятят 3 мин, фильтруют, стерилизуют автоклавированием при120⁰С 20 мин (pН 7,3).

     Б).Обогащенные  среды.

     Многие  виды болезнетворных бактерий плохо  растут на обще-употребительных средах, поэтому в основные среды добавляют кровь, сыворотку крови, углеводы и т.д. Такие среды получили название обогащенных.

     Сывороточный  и кровяной агары: к расплавленному и охлажденному стерильному питательному агару добавляют дефибринированной крови или сыворотки крови (лошади, КРС, кролика). Компоненты перемешивают, разливают в чашки Петри, пробирки и оставляют до застывания.

     Сывороточный  и кровяной бульоны готовят аналогично.

     Растворы  углеводов стерилизуют текучим  паром или фильтрованием и  добавляют в количестве 0,5- 1% к пит. среде.

     В).Специальные  среды.

     Среды, разработанные с учетом специфических  ростовых потребностей ряда бактерий.

     Среда Мак-Коя: куриные яйца обрабатывают спиртом, проводят через пламя горелки. Стерильно вскрывают, желтки отделяют от белков. К 60 частям желтков добавляют 40 ч физиологического раствора. Компоненты перемешивают и разливают в пробирки и помещают в наклонном положении в аппарат для свертывания сыворотки. Стерилизуют.