Культивирование бактерий. Чистые культуры микроорганизмов. Методы получения и значение.

Под культивированием понимают выращивание определенного вида, типа или клона микроорганизма, или смеси разных микроорганизмов на искусственных или естественных субстратах.

Чи́стая культу́ра (или аксеничная культура) — совокупность микроорганизмов одного вида,имеющие одинаковые морфологические,б/химические и культуральные свойства .

Чистые культуры используются при:

• изучении систематики и изменчивости микроорганизмов;
• диагностике для идентификации возбудителей порчи пищевых продуктов;
• диагностике инфекционных болезней;
• в микробиологической промышленности в качестве исходного материала для получения ферментов, вакцин, антибиотиков, витаминов, стероидных гормонов и других продуктов;
• в пищевой промышленности: в виноделии, пивоварении, производстве молочнокислых продуктов и хлеба.

Для получения чистых культур дрожжей, микроскопических грибов и микроорганизмов используются:

• капельный метод Линднера (англ. Lindner's hanging drop);
• микроманипуляторный метод;
• выращивание из единственной колонии на агаре или желатине;
• метод влажной камеры Ганзена.

В принципе, культивирование производят на простых и сложных, жидких, полужидких или твердых питательных средах.

 К простым средам относят мясопептонный бульон, мясопептонный агар, пептонную воду, молоко, ломтики картофеля и др.

 Сложные среды состоят из простых с определенными добавками (крови — кровяные среды, животной сыворотки — сывороточные среды, асцита — асцитические среды и т. д.). В зависимости от целей их делят на элективные, среды обогащения, дифференциально-диагностические и др.

 К элективным средам причисляют такие, на которых данный микроорганизм растет лучше других; эти последние либо вовсе не растут, либо растут с трудом. В качестве примера можно назвать среды Филдса, Мейера и Батчельдера, Туманского для выделения из организма животных и человека пастерелл; среду Бучина — для изоляции возбудителя   дифтерии и др.

 Среды обогащения   (накопления)   позволяют изолировать и накопить определенный вид интересующего  микроорганизма.  В эту группу можно внести среды: Кауфмана, Мюллера, Килиани, среду с селенитом для изоляции кишечных, тифозных, паратифозных и дизентерийных микроорганизмов и многие другие.

 Дифференциально-диагностические среды позволяют окончательно дифференцировать вид изучаемого микроорганизма от сходного и составить его типичную характеристику. Таких сред много: с углеводами, для выяснения биохимических свойств; агар с кровью, выявляющий гемолитические способности; мясопептонная желатина — индикатор на протеолитическую активность; среды, содержащие вещества, определяющие редуцирующую способность микроорганизма; селективные среды для дифференциации ауксотрофов от прототрофов. Напомним, что прототрофы могут расти на минимальной среде, содержащей необходимые соли и углеводы, все остальное они синтезируют сами, тогда как ауксотрофы нуждаются в добавлении к среде одного или ряда существенных факторов роста (аминокислоты, витамины и др.), без которых развиваться не могут.

 Наконец, консервирующие среды, в состав которых входят вещества (глицерин), позволяющие сохранить патогенные микроорганизмы живыми в исходном материале при его пересылке, и подавить рост сапрофитов в нем.

 Культивирование бактерий производится в термостате, для ме-зофильных микроорганизмов при 37° (или 28°), для психрофильных (холодолюбивых) при 20°, для термофильных (теплолюбивых) при 50—60°.

 Многие микроорганизмы нуждаются в нейтральной или щелочной реакции среды — рН 7,0, 7,2, 7,4; сильно щелочной реакции — рН 7,8, 8 или слабокислой — рН 6,8; в определенной вязкости среды: мясопептонный бульон, полужидкий (0,1—0,5%) агар, твердый (2—3%) агар; в определенном значении рН, о чем говорилось выше. Длительность культивирования разная. Для большинства бактерий достаточно 1—2 суток, для возбудителя сапа 6—8—10— 15 суток, для бруцелл типа suis и melitensis—15—20 суток.

 Выращивают анаэробов в анаэростатах или эксикаторах с вакуумом в 5—10 мм ртутного столба, в агаре столбиком, на среде Китт—Тароцци (бульон с кусочками печени) и др. На биофабриках для получения большого количества микробной массы бактерий выращивают в реакторах—котлах большой емкости. Культивирование производится при «продувании» среды стерильным воздухом, оттоке выросшей культуры и непрерывном поступлении в реактор заместительного количества свежей среды.

Наиболее распространенным способом выделения чистых культур является посев смеси микробов на плотные питательные смеси с целью получения отдельных колоний культур, которые считают результатом развития одной клетки. Для посева чаще используют агаризованные Среды в чашках Петри. Основной задачей метода является разведении концентрации м/организмов в исследуемом материале с таким расчетом , чтобы при посеве его на питательную среду выросли изолированные колонии. Существуют два основных метода разведения исследуемого материала: 1) на поверхности плотной питательной Среды; 2) предварительное разведение материала в физиологическом растворе.

 Метод на поверхности плотной Среды используется для выделения чистых культур аэробныхи факультативно анаэробных м/организмов. С этой целью для посева берут ряд чашек Петри с плотной средой. В первую чашку наносят мсследуемый материал и распределяют его по поверности шпателем. Затем производят посев последовательно на поверхность Среды в остальных чашках. Количество материала,внесенного в среду, при этом последовательно убывает. Метод предварительного разведения используется для выделения чистых культур м/организмов как аэробных, так и анаэробных. Готовят разведение материалав 10-100 раз и более и производят посев разведений, пользуясь поверхностным или глубинным методом.

 Выделение чистых культур строгих анаэробов требует условий выращивания без доступа кислорода.