Факторы влияющие на рост бактерий. Культуральные среды для роста бактерий. Простые и сложные культуральные среды. Твердые и жидкие культуральные среды.
Кроме состава питательных сред, на которых развиваются бактерии, большое значение име ют условия культивирования и, прежде всего, температура, аэрация и концентрация водородных ионов в среде.
Культуральные среды для роста бактерий
Культуральные среды обычно компонуют, предварительно зная, рост каких именно физиологических групп микроорганизмов хотят обеспечить. Вначале целесообразно составить минеральную основу, содержащую все необходимые питательные вещества в неорганической форме. Затем в эту основу вводят источники углерода, энергии, азота и необходимые ростовые факторы.
В количественном отношении придерживаются простого правила: соотношение важнейших элементов, вводимых в воду, должно быть примерно таким же, как в бактериальной клетке (например, среднее соотношение углерод:азот:фосфор:сера:калий:кальций:магний:железо = 5:1:0,3:0,1:0,1:0,05:0,05:0,02. В граммах эти величины дают примерное содержание элементов на 1 л среды).
• Для культивирования некоторых бактерий применяют простые синтетические среды, то есть среды, содержащие только определённые химические соединения: источник углерода (например, глюкозу), аммонийный азот, а также фосфаты, хлориды и сульфаты, в то время как другим необходима комплексная, или сложная среда, дополненная различными веществами, химический состав которых полностью не определён (например, среда с экстрактами тканей сердца и мозга).
• По консистенции микробиологические среды разделяют на жидкие (бульон) и твердые (плотные), содержащие около 2% «уплотнителя» — агара (полисахарида, получаемого из морских водорослей). В некоторых случаях в качестве «уплотнителя» можно использовать желатину. Среды с небольшим содержанием агара (0,6%) обозначают как полужидкие.
Для промышленного выращивания и автоматизированной диагностики предпочтительна жидкая среда. Выращивание на агаризованных средах необходимо для выделения и дальнейшей оценки отдельных колоний бактерий.
• Элективные среды применяют для выделения определённых типов бактерий. Многие микроорганизмы легко обнаруживаются, так как вызывают заметные изменения в окружающей среде. Выделение этих микроорганизмов в чистой культуре (клоне) не представляет особые трудностей. Однако есть много других микроорганизмов, относящихся к разным физиологическим группам, выделение которых стало доступным лишь после разработки С.Н. Виноградским и М. Бейеринком метода накопительных культур, который подразумевает создание условий (источники энергии, углерода и азота, акцептор электронов, свет, температура, pH и т.п.), обеспечивающих преимущественный рост одного микроорганизма в сравнении с остальными.
В подобной элективной (селективной) среде наиболее приспособленные бактерии бурно растут, вытесняя контаминирующую микрофлору. Многократный пересев на предпочтительную для данного вида жидкую среду обеспечивает «обогащение» исходной пробы, часто контаминированной другими микроорганизмами. Последующий высев на плотную среда позволяет выделить необходимый штамм. Например, для выделения патогенных энтеробактерий используют элективные плотные среды, к которым добавляют соли висмута, а для обнаружения возбудителя дифтерии — среды с теллуритом. Выросшие на этих средах колонии патогенов, обладающих способностью восстанавливать ионы редких металлов, имеют металлический блеск.
• Некоторые бактерии практически не способны к росту in vitro (например, Mycobacterium leprae, хламидии), что считается проявлением крайней степени паразитизма и связано с утратой ряда важнейших ферментов, необходимых для самостоятельного роста и развития.
