Питательные среды в микробиологии.

Питательной средой в микробиологии называют среды, содержащие различные соединения сложного или простого состава, которые применяются для размножения микроорганизмов в лабораторных или

промышленных условиях. Любая питательная среда должна соответствовать следующим

требованиям: содержать все необходимые для роста питательные вещества в легко усвояемой форме; иметь оптимальную влажность, вязкость, рН, быть изотоничной, сбалансированной с высокой буферной

емкостью и, по возможности, прозрачной. Вещества, которые клетки не в состоянии синтезировать самостоятельно – наз-ся факторами роста. Организмы, которые нуждаются в их добавлении н-ся ауксотрофными по соответствующим соединениям. Группа способная к росту на простых средах, прототрофных. Олиготрорфные (на бедных), противоположную группу для них составляют бактерии копиотрофные – способные к росту на богатых пищевых субстратах.

По составу питательные среды делятся на натуральные и синтетические. Натуральными называют среды, которые состоят из продуктов растительного или животного происхождения, имеющих неопределенный химический состав. Примерами - смесь продуктов распада белков образующихся при их гидролизе. Действие ферментов типа трипсина, панкреатина,папаина, приводит лишь к частичному (неполному) гидролизу белков,в результате чего образуются пептоны. Основное назначение таких питательных сред – выделение, культивирование, получение биомассы и поддержание культур.

К числу сред неопределенного состава относят и среды полусинтетические. В такую среду вносят известные соединения как явно необходимые; а также добавляют небольшое количество дрожжевого или кукурузного экстракта (или любого другого природного продукта) для обеспечения неизвестных потребностей роста. Такие среды часто используются в случае промышленного культивирования биологических объектов для получения продуктов метаболизма.

Синтетические среды – это среды определенного состава, представленные чистыми химическими соединениями, взятыми в точноуказанных концентрациях и соотношениях отдельных элементов.

Основное назначение таких питательных сред – изучение особенностей физиологии и метаболизма

микроорганизмов, выделение генетических рекомбинантов и т. д.

По назначению : Элективные среды обеспечивают развитие одного или целой физиологической группы микроорг-ов. Дифференциально-диагностические среды применяются для быстрой идентификации близкородственных видов микроорг-ов, дляопределения видовой принадлежности, в клинической бактериологиии . Принцип построения диффер.-диагностич.сред основан на том, что разные виды бактерий различаются между собойпо биохимической активности и имеют неодинаковый набор ферментов, расщепляющих субстраты, входящие в состав питательной среды.

В состав д.-д. входят: а) основная питательная среда, обеспечивающая размножение бактерий; б) определенный химический субстрат, отношение к которому является диагностическим признаком для данного микроорганизма; в) цветной индикатор, изменение окраски которого свидетельствует о биохимической реакции и наличии данной ферментной системы у исследуемого микроорганизма.

По консистенции среды могут быть жидкими, полужидкими, твердыми, сыпучими. Жидкие получают при растворении в воде определенного необходимого набора питательных в-в, макро- и микроэлементов. Рост микроорганизмов в жидкой среде может происходить в периодической (закрытой) системе, в этом случае после инокуляции среды не происходит ни добавления, ни удаления каких-либо компонентов, кроме газовой фазы. При проточном (непрерывном) культивировании характерна постоянная подача свежих питательных компонентов со скоростью, равной скорости удаления среды (открытая система). Приготовление твердых сред достигается добавлением к жидким средам определенных уплотнителей (агар, желатина, силикагель, каррагенан). Сыпучие среды применяют в промышленной микробиологии для культивирования некоторых продуцентов физиологически активных соединений. К таким средам относятся, н-р, разваренное пшено, отруби.

В состав среды Гисса входит основной фон (пептон и K2HPO4), индикатор (бромтимоловый синий, бромкрезоловый пурпурный, Андреде) и один из изучаемых углеводов или спиртов. Различают малый и

большой пестрый ряд Гисса. В малый ряд Гисса входят следующие углеводы и спирты: глюкоза, сахароза, лактоза, мальтоза и маннит. В большой пестрый ряд Гисса входят, кроме тех, что образуют малый ряд, другие углеводы и спирты, например арабиноза, рамноза, сорбит, дульцит и т. д. Среды Гисса можно использовать в жидком или полужидком состоянии (к жидк.среде добавляют 0,5 % агара)

Выделение продуктов обмена регистрируется по изменению рН среды. Н-р, если среда Гисса содержит индикатор бромтимоловый синий, то цвет ее будет изменяться в зависимости от рН следующим образом: рН = 7,0 – зеленый; рН > 7,0 – синий; рН < 7,0 – желтый.