Культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях

1. Питательные среды в микробиологии

микроорганизм анаэробный культивирование микробиология

Для культивирования микроорганизмов используются различные по составу питательные среды, в которых должны содержаться все вещества, необходимые для роста. Потребности микроорганизмов в питательных веществах чрезвычайно разнообразны и определяются особенностями их метаболизма. Поэтому универсальных сред, одинаково пригодных для роста всех микроорганизмов, не существует.

В широком смысле слова питательная среда должна соответствовать следующим требованиям:

1)включать доступный для клетки источник энергии. Для одних организмов (фототрофов) таким источником служит свет, для других - органический (хемоорганотрофы) или неорганический (хемолитотрофы) субстрат.

2)содержать все необходимые компоненты для реализации конструктивных процессов в клетке. Причем синтетические способности микроорганизмов могут варьировать от использования углекислого газа в качестве единственного источника углерода (автотрофы) до потребности в более восстановленных соединениях углерода - кислотах, спиртах, углеводах и др. (гетеротрофы).

В узком смысле слова любая искусственная питательная среда должна соответствовать следующим требованиям: содержать все необходимые для роста питательные вещества в легко усвояемой форме; иметь оптимальную влажность, оптимальную вязкость, оптимальную рН, (оптимальные - для конкретного микроорганизма), быть изотоничной, сбалансированной с высокой буферной емкостью и, по возможности, прозрачной.

Питательной средой в микробиологии называют среды, содержащие различные соединения сложного или простого состава, которые применяются для размножения микроорганизмов, их культивирования и сохранения в лабораторных или промышленных условиях.

Выбор состава питательной среды зависит в значительной степени от целей эксперимента либо промышленного процесса.

Существует следующая классификация питательных сред:

· По составу питательные среды делятся на натуральные, синтетические и полусинтетические. Также они могут классифицироваться как среды определенного и неопределенного состава. Натуральными называют среды, которые состоят из продуктов растительного или животного происхождения, имеющих неопределенный химический состав. Примерами питательных сред такого типа являются среды, представляющие собой смесь продуктов распада белков (казеина, мышц млекопитающих), образующихся при их гидролизе. К питательным средам неопределенного состава можно отнести и среды, полученные на основе растительного сырья: картофельный агар, томатный агар, отвары злаков, дрожжей, пивное сусло, настои сена и соломы и др. Основное назначение таких питательных сред - выделение, культивирование, получение биомассы и поддержание культур микроорганизмов.

К числу сред неопределенного состава относят и среды полусинтетические. В такую среду вносят известные соединения как явно необходимые; а также добавляют небольшое количество дрожжевого или кукурузного экстракта (или любого другого природного продукта) для обеспечения неизвестных потребностей роста. Такие среды часто используются в случае промышленного культивирования биологических объектов для получения продуктов метаболизма, например, для получения аминокислот, антибиотиков, витаминов и т.д.

Синтетические среды - это среды определенного состава, представленные чистыми химическими соединениями, взятыми в точно указанных концентрациях и соотношениях отдельных элементов. Обязательными компонентами таких сред являются неорганические соединения (соли) и углерод- и азотсодержащие вещества (типичными представителями являются глюкоза и (NH4)2SO4. Часто к таким средам добавляют буферные растворы и хелатирующие соединения. Основное назначение таких питательных сред - изучение особенностей физиологии и метаболизма микроорганизмов, выделение генетических рекомбинантов и т.д.

Сенажирование

Сенажирование кормов. Это процесс консервирования зеленой массы из подвяленных трав (сенаж). Траву подвяливают в естественных условиях до влажности 50%, а затем закладывают силос по обычной технологии.

Ценность данного способа консервирования заключается в том, что можно консервировать трудносилосуемые растения, содержащие мало сахара и много белка, например люцерну. Сенаж хорошо хранится, его рН — 4,8—5,1.

Молочнокислые бактерии обладают высокой осмотической устойчивостью, значительно превосходящей осмотическую устойчивость гнилостных бактерий. Они развиваются при концентрации глюкозы до 80% и выдерживают концентрацию NaCl до 8—10%.Молочнокислые бактерии, обитающие в сенаже, более устойчивы к NaCl и более кислотоустойчивы, чем те, которые встречаются в силосе.

Высокое осмотическое давление клеточного сока подвяленных растений обеспечивает развитие молочнокислых бактерий, которые образуют молочную кислоту, подкисляющую силос. Гнилостные бактерии в сенаже практически не развиваются (высокое осмотическое давление, кислая среда). Кроме того, молочнокислые бактерии сенажа обладают ярко выраженной антибиотической активностью по отношению к гнилостным бактериям. Эти факторы обусловливают сохранность сенажа и при правильной технологии приготовления — его хорошее качество.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: