Бактерийн тариалалт: арга, зарчим, үе шат, нөхцөл

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Бидний эргэн тойрон дахь байгальд байдаг бичил биетүүд хаа сайгүй байдаг: хөрс, усан сан, янз бүрийн объектын гадаргуу дээр хүмүүс, амьтад тэдгээрт амьдардаг. Энэ бүхэн нь хоол хүнс, эм, үйлдвэрлэлийн шугамын бичил биетний бохирдлын эх үүсвэр болдог. Бактерийг тариалах нь тэдгээрийн шинж чанар, хэрэгцээ, шинж чанарыг судлахад зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь эргээд төрөл бүрийн эм боловсруулах, өвчний лабораторийн оношлогоо, үйлдвэрлэлийн реакторын тооцоо болон бусад олон чухал алхам юм.

Ерөнхий ойлголт

Микробиологи дахь нянгийн тариалалт гэдэг нь лабораторид бичил биетний тариалалт хийдэг. Хариуд нь сонгосон тэжээллэг орчинд үржсэн микробыг өсгөвөр гэж нэрлэдэг. Өсгөвөр нь өөр өөр төрлийн бичил биетээр үүсгэгдсэн бол холилдож, зөвхөн нэг төрлийн нянгаар төлөөлүүлсэн бол цэвэр гэж болно.

Хэрэв тэжээллэг болЗөвхөн нэг эсийг орчинд байрлуулж, үржүүлгийн үр дүнд бүлэг хүмүүсийг олж авдаг бол энэ бичил биетний багцыг клон гэж нэрлэдэг. Клон нүцгэн нүдэнд харагдах хэмжээнд хүртэл хөгжихөд энэ бактерийн цуглуулгыг колони гэж нэрлэдэг.

Ихэвчлэн өөр өөр эх үүсвэрээс тусгаарлагдсан бактерийг тариалах ажлыг бие биенээсээ тусад нь хийдэг. Тус тусад нь ургасан микробын бүлэг бүрийг омог гэж нэрлэдэг. Тэгэхээр, хэрэв нэг төрлийн стафилококкийг гурван эх үүсвэрээс (эсвэл ижил бүтээгдэхүүний өөр өөр хэсэг, өөр хүмүүс) тусгаарласан бол энэ төрлийн стафилококкийн гурван омгийн тухай ярьдаг.

Бактерийн өсөлтийн хүчин зүйлс

Эдгээрт төрөл бүрийн амин хүчил, липид, пурины суурь болон бичил биетний хөгжилд шаардлагатай бусад нэгдлүүд орно. Зарим микробууд шаардлагатай бодисыг бие даан гаргаж чаддаг бол зарим нь бэлэн хэлбэрээр хүлээн авах шаардлагатай байдаг. Тодорхой өсөлтийн хүчин зүйлсийн бичил биетний хэрэгцээ шаардлагаас хамааран бактерийг тодорхойлох, ялгах ажлыг гүйцэтгэдэг. Мөн энэ үзүүлэлт нь лаборатори болон биотехнологийн ажилд шим тэжээлийн орчныг зөв бэлтгэхэд чухал ач холбогдолтой:

• Амин хүчлүүд. Бактери нь тодорхой нэг амин хүчил эсвэл бүлэг хүчлийг шаарддаг. Тиймээс клостридид лейцин, тирозин, стрептококкод лейцин, аргинин хэрэгтэй. Үржихийн тулд гаднаас амин хүчлийг шаарддаг бичил биетүүдийг ауксотроф гэж нэрлэдэг.
• Пурин ба пиримидины суурь, түүнчлэн тэдгээрийн деривативууд (аденин, гуанин болон бусад). Тэд олон хүний өсөлтөд чухал хүчин зүйл болдогСтрептококкийн төрөл.
• Витамин. Эдгээр нь бактериудад шаардлагатай коэнзимүүдийн нэг хэсэг юм. Тиймээс NAD ба NADP-ийн нэг хэсэг болох никотиний хүчил, түүнчлэн түүний амид нь сахуу, шигелла коринебактерид шаардлагатай байдаг. Тиамин нь пирофосфатын салшгүй хэсэг болох алтан стафилококк, пневмококк, бруцеллад шаардлагатай байдаг. КоА коэнзимийн нэг хэсэг болох пантотений хүчил нь татрангийн нян болон зарим төрлийн стрептококкийн үед шаардлагатай байдаг. Цитохромууд, тиймээс тэдгээрийг үүсгэдэг фолийн хүчил, гем болон биотин нь сүрьеэгийн микобактер ба Haemophilus influenzae-д зайлшгүй шаардлагатай.

Байгаль орчны шаардлага

Бактерийг өсгөвөрлөх өсгөвөрлөх орчин:

1. Хоол тэжээл. Эдгээр нь бичил биетнийг тэжээж, эрчим хүчээр дүүргэхэд шаардлагатай бодисуудыг агуулсан байх ёстой, үүнээс гадна амархан шингэцтэй хэлбэрээр. Үүнд органоген ба эрдэс бодисууд орно. Зарим бичил биетүүд нийлэгжүүлж чадахгүй витамин, амин хүчлийг нэмэлтээр шаарддаг.
2. РН-ийн оновчтой түвшин. Энэ нь эсийн мембраны нэвчилт, үүний дагуу нянгаар шим тэжээлийг шингээх чадварт нөлөөлдөг. Ихэнх тохиолдолд рН-ийн утга нь 7, 2-7, 4-ийн түвшинд байх ёстой. Олон бичил биетүүд амьдралынхаа туршид хүчиллэг эсвэл шүлтлэг урвал бүхий бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг бөгөөд шим тэжээлийн орчны рН өөрчлөгдөхгүй байхын тулд, энэ нь буферлэгдсэн байх ёстой.
3. Изотоник. Бактерийг үржүүлэх шим тэжээлийн орчин дахь осмосын даралт нь ижил утгатай байх ёстойбичил биетний эс дотор. Энэ нь ихэвчлэн 0.5% NaCl уусмалтай тохирдог.
4. Үргүй байдал. Энэ нь гадны нянгийн илрэл нь шинжлэгдсэн омгийн судалгааны үр дүнг гажуудуулахтай холбоотой юм.
5. Чийгшлийн түвшин. Энэ үзүүлэлт нь орчны тууштай байдлын хамт тодорхой төрлийн бактерийн хувьд оновчтой шинж чанартай байх ёстой.
6. Усан исэх боломж (RH2). Энэ нь электроныг өгч, хүлээн авдаг бодисын харьцаа, шим тэжээлийн орчны хүчилтөрөгчийн ханалтын түвшинг харуулдаг. Аэроб ба анаэробын хувьд бактерийг үржүүлэх нөхцөл нь энэ үзүүлэлтээр арай өөр байдаг. Агааргүй бичил биетүүд RH2-ын 5-аас доош утга, аэробик бичил биетүүд 10-аас доошгүй үед хамгийн сайн үрждэг.
7. Нэгдмэл байдал. Өсгөвөрлөгч нь түүний бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тогтмол хэмжээгээр агуулсан байх нь чухал юм. Үүнээс гадна, тодорхой шийдлүүдийг илүүд үздэг бөгөөд энэ нь ургацын өсөлтийг хянах эсвэл бохирдлыг анзаарахад хялбар болгодог.

Соёлын мэдээллийн хэрэгслийн төрөл

Бичил биетнийг ургуулах тодорхой орчныг сонгоход тэдгээрийн хоол тэжээлийн онцлог, судалгааны зорилго зэрэг олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. Шим тэжээлийн бодисыг ангилах үндсэн шинж чанарууд нь:

1. Бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Субстратыг бий болгоход ашигласан анхны бодисуудын дагуу тэд дараахь зүйлийг ялгадаг:

• байгалийн, амьтан, ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүнээс (жишээ нь, мах, сүү, жимс) бэлтгэсэн бөгөөд холимог тариалахад тохиромжтойүр тариа;
• хагас синтетик, байгалийн үнэтэй хүнсний бүтээгдэхүүнийг хүнсний бус бүтээгдэхүүнээр (жишээ нь ясны гурил, цусны бүлэгнэл) орлуулж, зарим төрлийн бактерийг үржүүлэх, тэдгээрийн бодисын солилцоог ялгахад тохиромжтой. орчин;
• нийлэг нь тодорхой хэмжээний химийн нэгдлүүдээс бэлтгэгдсэн бөгөөд тогтвортой найрлагатай бөгөөд дахин үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг.

2. Тууштай байдал (нягтрал). Орчноо ялгах:

• шингэн;
• нягт;
• хагас шингэн.

Сүүлийн хоёрыг тусгай уусмал эсвэл шингэн бодисоор агар-агар эсвэл желатин нэмээд шаардлагатай нягтралыг бий болгоно. Үүнээс гадна нян үржих өтгөн орчин нь өтгөрүүлсэн цусны ийлдэс, төмс, силикагель орчин, каррагенан юм.

3. Нийлмэл. Үүний үндсэн дээр орчин нь:

• энгийн, товч жагсаалт нь Махны пептон шөл (MBB), Хотингер шөл ба агар, махны пептон агар (MPA), шим тэжээлийн желатин ба пептон ус юм.
• цус, шар сүү, нүүрс ус болон бусад бодис нэмсэн энгийн зүйлээс бэлтгэсэн цогцолбор.

4. Уулзалт. Дараах тэжээллэг бодисуудыг ялгадаг:

• main нь олон эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүдийг үржүүлэхэд ашиглагддаг (ихэвчлэн энгийн найрлага);
• тусгай нэгдлүүд нь энгийн субстрат дээр ургадаггүй бактерийг тусгаарлаж, тариалахад ашигладаг;
• сонгомол (тэдгээр нь бас сонгомол) нь тодорхой төрлийн бактерийг тусгаарлахад тохиромжтой бөгөөд холбогдох микробын өсөлтийг саатуулдаг (сонгомол чанар)Антибиотик, давс гэх мэт зарим бодисыг хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэлд нэмэх эсвэл рН-ийг тохируулах замаар үүсгэгдсэн);
• дифференциал оношлогоо нь орчны ферментийн идэвхийг үнэлэх замаар нэг төрлийн бактерийг нөгөөгөөс нь ялгах боломжийг олгодог;
• консерванттар нь бичил биетний үхлээс урьдчилан сэргийлж, бусад бактерийн өсөлтийг саатуулдаг тул дээжийг дараагийн тээвэрлэлтээр анх тарихад шаардлагатай.

Хэвлэл мэдээллийн бэлтгэл

Агааргүй бактерийг үржүүлэх хамгийн чухал алхам бол тохирох тэжээллэг орчин бэлтгэх явдал юм. Хамгийн оновчтой параметрүүдийг сонгосны дараа дараах үе шатуудыг үргэлжлүүлнэ үү:

• жинлэх, аналитик жингийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дээжийг сонгох замаар;
• уусгах ажлыг 70°С хүртэл халаасан нэрмэл усанд хийж, фосфат, микро болон макро давсыг тусад нь уусгана;
• усан ваннд хоёр минут буцалгана;
• заагч цаас эсвэл потенциометрээр рН тодорхойлох;
• шингэн болон хайлсан өтгөн бодисыг нойтон даавуу эсвэл цаасан шүүлтүүрээр, агарын хувьд хөвөн самбай шүүлтүүрээр шүүнэ;
• савлах нь 3/4 хүчин чадалтай;
• дунд хамааралтай ариутгал;
• ариутгалын хяналтыг термостатад хоёр өдрийн турш байлгасны дараа үзэх замаар гүйцэтгэдэг;
• химийн хяналт, шаардлагатай рН болон агууламжийг тогтоохзүйлс;
• туршилтын тарих замаар биологийн хяналт.

Шилэн сав, зөөвөрлөгчийг ариутгах

Бактерийн тариалалтын үндсэн зарчмуудын нэг бол үргүйдэл юм. Гадны бичил биетний өсөлт, хөгжил нь химийн найрлага, рН-ийг өөрчилснөөр шим тэжээлийн орчны шинж чанарт нөлөөлдөг. Ариутгал нь цэвэр соёлыг ургуулах гол нөхцөл юм. Практикт энэ нэр томъёо нь ариутгасан объектын гадаргуу болон эзэлхүүн дэх амьдралын бүх хэлбэрийг устгах аргуудыг хэлдэг. Судалгааны явцад ашигласан сав, багаж хэрэгсэл, зөөвөрлөгч болон бусад зүйлсийг ариутгасан байна.

Зарим төрлийн ариутгал:

• Гал асаах. Тариулахын тулд гогцоо, зүү, шилэн гулсуур, зарим багаж хэрэгслийг шатаагч эсвэл спиртийн чийдэн ашиглан ариутгах боломжтой.
• Буцалж байна. Тариур, зүү, хоол хүнстэй харьцахад тохиромжтой, гэхдээ бактерийн спорыг устгадаггүй.
• Хуурай дулаанаар ариутгана. Энэ нь тусгай хатаах шүүгээнд хийгдсэн бөгөөд колбо, туршилтын хоолой болон бусад лабораторийн шилэн савыг боловсруулахад тохиромжтой.
• Уураар ариутгах. Автоклавт хийсэн энэ аргыг өндөр үр дүнтэй. Гэхдээ энэ нь уураг эсвэл өндөр температурт задардаг бусад нэгдлүүдийг агуулсан тэжээллэг орчинд тохиромжгүй. Илүү хэмнэлттэй байдлыг тиндализаци гэж нэрлэж болно. Энэ нь Кох бойлерт хийгддэг бөгөөд спорын соёололтыг устгахтай хослуулдаг.
• Пастеризаци. Энэ нь буцалгах үед шинж чанараа өөрчилдөг хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэлд ашиглагддаг (жишээлбэл, сүү, дарс, шар айраг),тэдгээрийг споргүй бичил биетнээс ангижруулна. Боловсруулах температур нь арван таваас гучин минутын турш зөвхөн 50-60 ° C байна. Зарим тохиолдолд шүүлтүүр эсвэл хэт ягаан туяа ашиглан хүйтэн ариутгалыг хийдэг.

Бактерийн тариалалтын нөхцөл

Бактерийн өсөлт, хөгжил нь зөвхөн тодорхой хүчин зүйлүүд болон тэдгээрийн үнэлэмжийн дагуу боломжтой:

1. Температур. Температурын хувьд өөр өөр гурван бүлэг бактери байдаг:

• термофил буюу халуунд дуртай микробууд 45-90°C-т үрждэг ба энэ нь хүн, амьтны биед үрждэггүй;
• психрофиль буюу хүйтэнд дуртай бичил биетүүд нь 5-15°С-ийн температурыг илүүд үздэг бөгөөд хүйтэн дэлгүүрт ургадаг;
• мезофилууд нь 25-37°С-ийн температурт хөгждөг, тэдгээрт нянгийн ихэнх хэсгийг агуулдаг.

2. Гэрэл. Энэ нь фототроф бактерийн тариалалтын онцлог шинж юм, учир нь тэд фотосинтезийн процессыг явуулдаг. Гэхдээ ихэнх микробын хувьд гэрэлтүүлэг нь урьдчилсан нөхцөл биш юм. Бүр эсрэгээрээ нарны хэт ягаан туяа тэдний хөгжлийг дарангуйлдаг.

3. Ус. Бүх бичил биетэнд хүртээмжтэй (шингэн) хэлбэрээр ус хэрэгтэй. Ийм учраас хөлдөөсөн хоолонд нян үржих нь бараг байдаггүй.

4. Хүрээлэн буй орчны хүчиллэг байдал. Бактерийг үржүүлэх энэ зарчмыг дээр аль хэдийн дэлгэрэнгүй авч үзсэн.

5. Агааржуулалт. Хүчилтөрөгч нь химийн элементийн хувьд усны салшгүй хэсэг бөгөөд олон тооны нэгдлүүдийг ашиглахад ашигладаг.бичил биетний тариалалт. Хийн хүчилтөрөгч нь ус болон бусад шингэнд ууссан хэлбэрээр агуулагдаж болно. Бактерийн нэлээд хэсэг нь хүчилтөрөгчийн молекулуудын байнгын хангамжийг шаарддаг. Гэхдээ олон тооны бичил биетний хувьд энэ нь шаардлагагүй, эсвэл бүр муугаар хэлбэл, хийн хүчилтөрөгч нь тэдэнд хортой байдаг, учир нь тэдгээр нь амьсгалын замын хортой бүтээгдэхүүнийг устгадаг каталаз ба пероксидазагүй байдаг. Тиймээс агааргүй бактерийг үржүүлэх хамгийн чухал алхам бол тэжээллэг орчноос O₂ молекулуудыг зайлуулах явдал юм.

6. Бичил биетний тариалалт. Аэробик ба агааргүй бактерийн тариалалт нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн давхарга, янз бүрийн горимд явагддаг.

Аэробик бичил биетний тариалалт

Аэробик бактерийг үржүүлэхэд молекулын хүчилтөрөгч шаардлагатай. Анагаах ухаан, хүнсний үйлдвэрлэлд амжилттай ашиглаж болох аэробын цэвэр өсгөвөр авахын тулд дараах аргуудыг ашигладаг:

• хүчилтөрөгч агаараас шууд орж ирэх үед өтгөн эсвэл шингэн орчинд (тэдгээрийн нимгэн давхарга) ургасан гадаргуу;
• шингэн орчинд гүн тариалалт хийх бөгөөд тэдгээрт ууссан хүчилтөрөгчийн хэмжээг тогтмол агааржуулах замаар нэмэгдүүлнэ.

Агааргүй бичил биетний тариалалт

Энэ төрлийн бактерийг үржүүлэх үндсэн зарчим нь агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй хамгийн бага харьцах явдал юм. Тэдний өсөлтийн нөхцлийг бүрдүүлэх нь аэробоос хамаагүй хэцүү байдаг. Молекулын O₂-аас анаэробыг тусгаарлахад дараах аргуудыг ашигладаг:

1. Физик. Агааргүй бактерийг тариалах энэ аргыг тусгай вакуум төхөөрөмж - микроанаэростатаар тариалах хүртэл багасгадаг. Түүний доторх агаар нь 10% устөрөгч, 5% нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нэмсэн азотын тусгай хийн хольцоор солигдоно.
2. Химийн. Үүнд: шингээгч бодис хэрэглэх (жишээ нь: Fe, Na₂S₂O₄, CuCl) эсвэл бууруулагч бодис (аскорбины хүчил гэх мэт).
3. Биологийн. Энэ нь аэроб ба анаэробыг хаалттай системд хамтран тариалахтай холбоотой юм. Бактерийг үржүүлэх энэ арга нь Петрийн тавагны нэг талыг нь аэробикийн зарим төрлийн нянгаар, нөгөө талыг нь судлагдсан анаэробтой хамт үржүүлэх явдал юм. Бүх хүчилтөрөгч дууссан тэр мөчөөс түүний хөгжил эхэлнэ.

Агааргүй бактерийг тариалахад дараах үр суулгах аргууд тохиромжтой:

• гадаргын давхаргад;
• ариутгасан парафинаар дүүргэсэн гадаргуугийн давхаргад;
• өтгөн тэжээллэг орчинд;
• наалдамхай материалын гүн давхаргад.

Цэвэр соёлыг олж авах

Микробиологичид ихэвчлэн олон төрлийн микроб амьдардаг дээжтэй ажилладаг. Гэсэн хэдий ч бичил биетний (овог, төрөл, зүйл) системчилсэн байрлалыг тодорхойлохын тулд тэдгээрийн шинж чанарыг судлахын тулд тэдгээрийг тусгаарлаж, цэвэр өсгөвөр ургуулах шаардлагатай. Эдгээр нь хүнсний олон үйлдвэрүүдэд маш чухал ач холбогдолтой, жишээлбэл, бяслаг, талх, квас, дарс гэх мэт. Сүүн хүчлийн бактерийн тариалалт нь үүнийг авах боломжтой болгодог.айраг, зуурсан гурил, какао, дарш, тэр ч байтугай хуванцар үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсэг.

Цэвэр өсгөвөрийг өтгөн орчинд тусгаарлах арга нь бичил биетний эсийг дараа нь тусгаарлаж тариалах механик аргаар салгахад суурилдаг. Дээжийг ариутгасан ус эсвэл давсны уусмалд (10-100 мл эзэлхүүнтэй) шилжүүлж, дараа нь хоёр минутын турш сэгсэрнэ. Судалгаанд хамрагдсан материалын зузаан (жишээлбэл, хиам, бяслаг) дээр байрлах бичил биетнийг гаргаж авахын тулд эхлээд дээжийг ариутгасан багажаар элсээр үрнэ. 1 г жинтэй буюу 1 мл эзэлхүүнтэй урьдчилсан бэлтгэлд хамрагдсан материалыг 10, 100, 1000 гэх мэтээр ариутгасан усаар шингэлнэ. Аргын чадавхид тохирох эсийн концентрацийг өгөх шингэрүүлэлтийн зэргийг сонгосон.

Бичил биетний дараагийн тариалалт нь шим тэжээлийн орчин бэлтгэх явдал юм. Ихэвчлэн нягт орчин (MPA) сонгогддог. Эхлээд хайлуулж, 45-50 хэм хүртэл хөргөж, дараа нь хэд хэдэн Петрийн аяганд (гурваас таван ширхэг) хийнэ, ёроолд нь янз бүрийн концентрацитай туршилтын бодисоос арчдас хийнэ. Дараа нь хөлдөөгүй тэжээллэг орчин ба түүнд оруулсан материалыг холино. Субстратын эзэлхүүний янз бүрийн цэгүүдэд эсүүд ингэж тогтоогддог.

Дараа нь Петрийн савыг 22°С-т 2 өдрийн турш термостатад хийнэ. Энэ хугацаанд эсүүд маш их хэмжээгээр үржиж, эс тус бүрээс үүссэн колони нь энгийн нүдэнд харагдах болно. Тэд тус бүр нь хэний эсээс гаралтай бактерийн төрлийн цэвэр өсгөвөр юмөссөн.

Үүний дараа Петрийн аяганаас бичил биетүүдийг шим тэжээлт бодисоор дүүргэсэн тусдаа туршилтын хоолойд шилжүүлэн суулгана. Ийм байдлаар холимог дээжээс цэвэр өсгөврийг тусгаарладаг. Энэ арга нь хөгжүүлэгчийн нэрийг Р. Кох гэдэг. Үүнийг мөн аяганы арга буюу шавхах тариа гэж нэрлэдэг. Төрөл бүрийн нянгийн цэвэр өсгөвөр авсны дараа тэдгээрийн хэлбэр, спор, гэр бүлийг тодорхойлно.

Бүх ажлыг асептикийн зарчмын дагуу хийх ёстой. Бичил биетнийг дутуу хөгжүүлэхээс зайлсхийхийн тулд судалгааг дээж авсны дараа шууд хийх хэрэгтэй. Цоргоны ус нь хоолой, цоргонд хуримтлагдсан микробуудыг агуулж болзошгүй тул эхний хэсгийг шавхсаны дараа шинжилнэ. Жимс, жимсгэнэ, хүнсний ногооны микрофлор нь голчлон гадаргуу (хальс) дээр байрладаг тул угаалга хийдэг. Үүнийг хийхийн тулд үр хөврөлийг ариутгасан саванд хийж, шаардлагатай хэмжээний усаар дүүргэнэ. Дараа нь тэдгээрийг нэлээд хүчтэй сэгсэрч, усыг өөр саванд хийнэ. Мөн даавуун бүтээгдэхүүнээс үр тариаг арчдас хэлбэрээр авдаг боловч өмнө нь тэдгээрээс өгөгдсөн хэмжээтэй хэсгийг хайчилж авдаг.