Окрашивание по Граму. Культивирование вирусов. Содержание бактерий в молоке.
С помощью фазово-контрастного микроскопа можно увидеть живые бактерии, однако чаще бактерии предварительно фиксируют и окрашивают.
Одним из методов окрашивания, позволяющим идентифицировать бактерии, является окрашивание по Граму. Впервые этот метод был предложен датским врачом Кристианом Грамом в 1884 г. До окрашивания все бактерии бесцветны. После окрашивания грамположительные бактерии становятся фиолетовыми, а грамотри-цательные бактерии — красными. Различия между этими двумя типами бактерий описаны в нашей статье (клеточная стенка).
Детали процедуры окрашивания даны в эксперименте.
Культивирование вирусов
Культивирование, или выращивание, вирусов — процедура более сложная, чем выращивание бактерий, потому что вирусы растуг и размножаются только внутри живых клеток. Можно инфицировать целый организм, например растение или животное, однако сейчас стараются, где это возможно, использовать культуры клеток или тканей. Раньше использовали метод культивирования определенных вирусов в куриных эмбрионах во время их роста внутри яйца. Сходная процедура выращивания вирусов в амниотической жидкости, окружающей куриный эмбрион, применялась при изготовлении вакцин против свинки и гриппа.
Культура клеток — это суспензия клеток в жидкой среде, а культура тканей это маленькие кусочки органа растения или животного в жидкой или на твердой среде. В культуре клеток растений обычно используют меристемы, т. е. такие участки, как кончики корня или побегов, где клетки активно делятся. Материал можно взять с зараженного растения, либо инфицировать культуру подходящим вирусом. Культуру клеток животных обычно получают путем выращивания отдельных клеток в виде одного слоя на поверхности стеклянного контейнера (моно-слойная культура). Полиовирус был впервые выращен в такой культуре, полученной из почки обезьяны. Для получения культуры ткани использовались также клетки из легких, амниона и раковых опухолей человека.
Лабораторная работа
Цель практических занятий — освоение некоторых основных бактериологических методов. В качестве относительно безопасного источника бактерий мы рекомендуем использовать молоко. Молоко служит прекрасной пищей не только для млекопитающих, но и для многих бактерий.
Содержание бактерий в молоке
Даже при максимальном соблюдении правил гигиены бактерии неминуемо попадают в молоко во время доения и последующей обработки. Парное молоко обычно сразу охлаждают, чтобы замедлить развитие бактерий. Необработанное (сырое) молоко пастеризуют, т. е. прогревают, чтобы убить патогенные бактерии. При этом многие непатогенные бактерии выживают. В молоке присутствуют следующие бактерии:
1. При 15—30 °С преобладает Streptococcus lactis (грамположительный микроорганизм) и многие другие стрептококки (тоже грамположительные), а также корине-формные (булавовидные) бактерии (напри мер, Microbacterium, Brevihacterium) f которые похожи на Lactobacillus, но имеют утолщения на концах палочек.
Streptococcus lactis хорошо растет при 10 °С, но при температуре свыше 40 °С его рост прекращается.
2. При 30—40 °С доминируют различные виды Lactobacillus (грамположительные) и кишечные бактерии (грамотрицательные), например Е. coli.
Streptococcus lactis и Lactobacillus относятся к молочнокислым бактериям. В процессе брожения (анаэробного дыхания) они образуют из лактозы (молочного сахара) молочную кислоту, которая, накапливаясь, вызывает скисание молока. Колонии S. lactis и Lactobacillus относительно малы (максимальный диаметр колонии не превышает нескольких миллиметров), не окрашены и выглядят белыми, как мел. 5. lactis образует гладкие колонии с ровными краями. Если в питательный агар добавить мелко измельченный карбонат кальция, то вокруг каждой колонии образуются прозрачные зоны, где молочная кислота растворяет карбонат кальция. Стрептококки необходимы для нормального скисания молока. Они имеют сферическую форму и образуют цепочки.
Клетки Lactobacillus имеют палочковидную форму, и легко слипаются, образуя длинные цепочки. Колонии имеют шероховатую поверхность и неровные края.
В молоке можно обнаружить и ряд других бактерий, в том числе живущую в кишечнике палочку Alcaligenes (грамотрицательная), клетки которой могут быть одиночными или образовывать цепочки. Их можно распознать на агаре Макконки по желтоватой (щелочной) зоне вокруг каждой колонии.
