Статьи

Культуральные среды

Культуральные среды

ГОТОВЫЕ ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ СОБСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА «СРЕДОФФ»

 

Культуральные среды являются жидкими либо твердыми субстанциями, в состав которых входят специальные питательные вещества. Они необходимы, чтобы культивировать и выращивать микроорганизмы, животные клетки, растительные ткани и прочие биологические объекты, накапливать продукты их жизнедеятельности. Культура является совокупностью клеток микробов, которые растут в среде либо в определенном растворе.

 

Разновидности культуральных сред

  1. Твердые, плотные. Отличаются удобством, чтобы взращивать грибы и бактерии. Приготовление – смешивают жидкий питательный раствор с гелеобразующими компонентами, к примеру, агар, который извлекается из красных водорослей и является экстрактом. Он прозрачный, относится к сложному полисахариду, обладает хорошей устойчивостью к разрушениям. Также можно использовать:
  • желатин (концентрация от десяти до пятнадцати процентов);
  • кровяную сыворотку;
  • картофель;
  • свернутые яйца;
  • полуторапроцентные силикагельные среды.

Концентрация одно либо двухпроцентная, удобная для плавления при температуре от 90 до 100 градусов Цельсия и застывания – при 44. Готовую субстанцию перед применением подвергают стерилизации посредством нагревания и последующим охлаждением. Необходимые организмы рассеиваются на поверхности питательной агарной среды до остывания, чтобы распределение получилось равномерным.

  1. Жидкие среды. Микроорганизмы помещаются в специальные пробирки, закрывают ватным тампоном либо колпачком из металла или стеклянные емкости-флаконы, оснащенные завинчивающимися крышками. Примером выступает сосуд Маккартни, являющийся универсальным. Можно ввести 25 миллилитров, что хватает для одной чашки. Инокуляция либо посев – это добавление малого объема микроорганизмов, либо иного материала к среде. Затем емкость помещают в термостат и устанавливают необходимый для роста температурный режим. Клетки растут и распределяются хаотично. Если применяют огромные объемы, то взращиваемую культуру важно периодически взбалтывать, для предотвращения образования осадка. Для этого пользуются механическими встряхивателями либо магнитными мешалками. Обрабатывают стерильным воздухом, поступающим в среду посредством распылителя (устройство, имеющее много небольших дырочек), который уже прикреплен на трубке, которая опущена на дно. Чтобы очистить воздух, применяются специальные фильтровальные средства из ваты, которая может быть стеклянной, либо неабсорбирующей.
  2. Обогащенные среды. Самый мощный лабораторный инструмент, который применяется учеными-микробиологами, чтобы выделить конкретные грибы, инфекции, бактерии, вирусы. Это насыщенная среда, где входящие в состав компоненты предназначены для максимального удовлетворения потребностей конкретных взращиваемых клеток и микроорганизмов. Создаются оптимальные условия, по сравнению с прочими, для ускоренного роста. Когда в питательный раствор вносится смешанная культура, выделяемая чаще всего по своей природе, то зачастую размножаются единственная либо несколько разновидностей. Применяя необходимую среду, выборочно выращивается нужная клетка. Посредством преобразования определенных условий, подбирается комбинация, максимально подходящая для конкретного обитателя:

 

  • температурный режим;
  • кислотно-щелочной баланс (рН);
  • углеродные и энергетические источники.

К примеру, сальмонеллу, которая считается тифозным возбудителем можно выделить и идентифицировать, если в раствор внести кусочки еды, либо фекалий, где находятся селеновые производные. Простые бактерии, живущие в кишечнике, уничтожаются посредством именно этого элемента.

  1. Селективные среды. Вводятся определенные вещества, которые нацелены на подавления разрастания всех микроорганизмов. Исключением является один либо несколько. 
  1. Индикаторные среды. Например, некоторые бактерии обладают способностью изменять, преобразовывать лактозу или сахар в кислоту. В агаре Макконки, куда входит специальный кислотно-щелочной индикатор, имеющий нейтральность, бактерии, которые разрушают лактозу, выглядят в красном цвете, а иные – совершенно без оттенка, либо в слабо-розоватом. Такая методика зачастую применяется, чтобы выявить загрязнители питьевой воды, содержащие кишечные провокаторы болезней.
  1. Готовые среды. Это сухие вещества, куда входит экстракт агара и нужные компоненты. Их производят в специализированных компаниях и пускают в продажу. Способ использования довольно простой:
  • выдержать четверть часа в воде;
  • для стерилизации на пятнадцать минут помещают емкости (колбы, флаконы) в автоклав, при определенной температуре – 121 градус Цельсия.

Классификация культуральных сред:

  1. По густоте (жидкие, плотные, полужидкие).
  2. По составляющим:
  • простые, для обеспечения питания многочисленных патогенов, эти П. с. отмечены – мясопептонным, хоттингеровским, бульоном либо агаром, желатином, пептонной водой и прочими;
  • сложно-компонентные, образуются посредством добавления кровяной плазмы, сыворотки, углеводов и иных веществ, важных для выращивания какого-либо определенного микроорганизма.
  1. Исходные компоненты:
  • синтетические и полусинтетические, обладают стандартностью и удобностью в применении, чтобы проверять и испытывать физиологические процессы выращиваемых клеток;
  • природные, которые очень распространены в научно-исследовательских институтах, они перечисляются мясными и рыбными продуктами, их заменителями, казеином, дрожжами, картофелем, соей, кровью животных и прочими.

Важно, чтобы среды для размножения:

  • содержали протеин, который является основой;
  • были насыщены достаточным количеством фосфора, серы, кальция, магния, железа (зольными элементами), а также всевозможными определенными микроэлементами;
  • оптимальный объем необходимых ионов водорода и иных.

Каждое химическое составляющее должно быть просто и быстро усваиваемым, и содержаться в нужном объеме. Чтобы микроорганизмы оперативно и правильно росли, в растворы вводятся важные разнообразные компоненты (диализаты, экстракты, аминокислотные аутолизаты, пептиды, пуриновые и пиримидиновые основы, витамины).

Запросы, которым обязаны соответствовать культуральные среды:

  1. присутствие веществ для питания и быстрого роста в форме легкой усвояемости.
  2. Абсолютная стерильность, чтобы полностью отсутствовали жизнеспособные микроорганизмы и споры.
  3. Обладали тождественным количеством (изотоничностью) минералов солей в клетках, как внутри, так и снаружи.
  4. Имели оптимальный кислотно-щелочной баланс.
  5. Не было никаких сторонних примесей, т. е. среда должна быть идеально прозрачной.

Применение

Питательные растворы очень часто используются для выращивания эмбрионов при ЭКО. Это среды, произведенные на основе воды и обладающие очень сложными составляющими, чтобы содержать клетки живых плодов вне утробы матки.

Такие среды широко распространены в различных направлениях:

  • сельскохозяйственное;
  • ветеринария;
  • научно-исследовательские действия относительно эмбрионов животных без материнской утробы;
  • в программах ЭКО (экстракорпоральное оплодотворение), когда человеческие зародыши выращиваются в пробирке (in vitro).

Таких питательные растворы насыщены более, чем сорока наименованиями всевозможных компонентов (специально-физиологическими солями, веществами-буферами, субстратами – глюкозный, пируватный, лактозный для увеличения энергетических характеристик, аминокислотными средствами, витаминами, человеческим альбумином, антибиотическими препаратами, цветовыми индикаторами и прочими).

Культуральные среды подразделяются категории:

  1. для продолжительного хранения зародышей – несколько часов-дней;
  2. для осуществления искусственного оплодотворения;
  3. для решения специальных задач.

Выделяются четыре среды – простой солевой, обогащенный, двух- и одноступенчатый.

Культуральные среды, которые производятся специализированными компаниями, зачастую насыщены следующими компонентами:

  • отфильтрованной под давлением водой, основа (99%);
  • глобулинообогащенной, искусственно-синтетической сывороткой;
  • рекомбинантным глобулином;
  • различными натриевыми и калиевыми солями;
  • антибиотическими препаратами – пенициллином, стрептомицином, иногда гентамицином;
  • этилендиаминтетрауксусной кислотой, чтобы вещества лучше усваивались;
  • углеводами, аминокислотами, являющимися основными энергетическими источниками для зародышей;
  • фактором роста, который находится в женской матке – гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий.

Поэтапное выполнение:

  1. Готовят посредством открытого огня, «водяной бани», автоклава, варочного котла.
  2. Устанавливают кислотно-щелочной баланс. Используется индикаторная бумага для ориентировочного определения, потенциометр, компаратор – для точности.
  3. Осветляется, если образуется потемнение, помутнение. Применяются куриные яйца, кровяная сыворотка.
  4. Очищается. Жидкие, полужидкие – фильтрами из влажной бумаги, ткани. Твердые агаровые – ватно-марлевый.
  5. Разливка осуществляется на две трети емкости.
  6. Стерилизуется.
  7. Контролирование – стерильность, химическое, биологическое.
Вернуться к списку статей