Питательные среды классифицируют в зависимости от исходных компонентов, консистенции, целевого назначения, химического состава.

В зависимости от химического состава и исходных компонен­тов различают следующие типы питательных сред.

Среды неопределенного химического состава. Их подразделяют на: 1) среды животного происхождения (исходные продукты - мясо, рыба, яйца, молоко и т.д.); 2) среды растительного проис­хождения (исходные продукты - соя, горох, картофель, морковь и т.д.).

Некоторые продукты используют в натуральном виде (карто­фель, морковь, молоко и т. д.), но чаще животные и раститель­ные ткани подвергают различной обработке (экстрагированию, ферментативному или кислотному гидролизу).

Среды известного химического состава (синтетические). В них входят известные химические соединения (соли, углеводы, амино­кислоты, витамины и т. д.) в оптимальном количественном соот­ношении. Синтетические питательные среды используют, когда выращиваемую клеточную массу необходимо максимально осво­бодить от балластных органических соединений, входящих в со­став обычных сред, например при получении диагностических ал­лергенов или при изучении метаболических потребностей микро­организма в том или ином конкретном химическом соединении.

По консистенции питательные среды дифференцируют на плотные, полужидкие и жидкие.

Жидкие питательные среды. Готовят, используя экстракты, гидролизаты, растворы исходных продуктов.

Полужидкие и плотные питательные среды . Необходимую кон­систенцию среде придают добавлением различных уплотнителей.

Агар-агар (малайское желе) - полисахарид, продукт пе­реработки некоторых морских водорослей. Плавится при 80...86 ºС, затвердевает при 40 ºС. Для получения плотных сред его добавляют в количестве 1,5...2%, реже 3 %; полужидких - 0,3...0,7%.

Желатина - экстракт из тканей, содержащих много кол­лагена (кости, хрящи, сухожилия и т.д.). Желатиновый гель пла­вится при 25 °С, что делает его неудобным для выращивания микроорганизмов с температурным оптимумом 37...38 °С. Кроме того, ряд бактерий выделяют протеолитические ферменты, раз­лагающие желатину. Обычно в питательные среды вносят 10...20 % желатины.

По целевому назначению различают общеупотребительные (ос­новные), обогащенные, специальные, элективные (избиратель­ные) и дифференциально-диагностические питательные среды.

Общеупотребительные (основные) среды . Их применяют для культивирования относительно неприхотливых микроорганиз­мов.

В качестве исходных компонентов для приготовления основ­ных сред используют наиболее часто мясную воду, перевар Хоттингера, растительные гидролизаты.

Мясная вода: говядину освобождают от костей, жира, сухожилий, пропускают через мясорубку. Мясной фарш залива­ют водопроводной водой в соотношении 1: 2, кипятят 1 ч. После кипячения мясную воду охлаждают, фильтруют через ватно-мар-левый фильтр, затем доливают водопроводной водой до первона­чального объема, разливают по емкостям, закрывают ватно-мар-левыми пробками и стерилизуют при 120 °С 20 мин.

Перевар Хоттингера готовят из мясных отходов пу­тем их триптического гидролиза. Жир, фасции, сухожилия мелко нарезают, заливают кипящей водой в соотношении 1:2, кипятят, охлаждают до 45 °С и добавляют панкреатин, подщелачивают ра­створом карбоната натрия до рН 7,8...8,0, встряхивают и добавля­ют хлороформ (10 мл/л), плотно закрывают, выдерживают в теп­лом месте 10 дней, получают продукт гидролиза (перевар).

Мясо-пептонный бульон (МПБ). К 1 л мясной воды добавляют 1 % пептона и 0,5 % хлорида натрия, устанавли-

Рис. 32. Приготовление скошенного агара

вают необходимый рН дробным добавлением 10%-го раствора гидроксида натрия или гидроксида калия. Фильтруют через бу­мажный фильтр, разливают по колбам, пробиркам и стерилизуют при 120 "С 15...20 мин.

Мясо-пептонный агар (МПА): к МПБ добавляют 2...3 % промытого мелко нарезанного агар-агара, нагревают до расплавления агара, доводят до кипения, в горячем виде прове­ряют рН, затем, если необходимо, доводят его до нужного значе­ния (7,2...7,6), фильтруют через ватно-марлевый фильтр. Про­фильтрованный горячий агар разливают по пробиркам и колбам, стерилизуют автоклавированием при 1 атм 20...30 мин. Чтобы по­лучить скошенную поверхность агара, удобную для посева, после стерилизации пробирки с расплавленным МПА оставляют при комнатной температуре до уплотнения в наклонном положении (конец с пробкой приподнят) (рис. 32).

Широко используют культивирование микроорганизмов на плотных питательных средах в чашках Петри. Диаметр стандарт­ной чашки Петри (рис. 33) около 10 см, выпускают чашки мень­шего и большего диаметров, а также одноразовые пластиковые. В

стандартные стерильные чашки Петри над пламенем горелки на­ливают около 20 мл расплавленного и охлажденного до 45...50 "С питательного агара, чашки помещают на горизонтальную по­верхность до застывания агара.

Полужидкий мясо-пептонный агар (ПЖА) готовят, как МПА, но добавляют 0,25 % агара. Кипятят при по­мешивании до полного расплавления агара, устанавливают рН 7,2...7,6, фильтруют в горячем виде, стерилизуют в автоклаве.

Мясо-пептонная желатина (МПЖ): к МПБ до­бавляют 10...20% измельченной желатины, нагревают до рас­плавления уплотнителя, устанавливают рН 7,2...7,4, кипятят, фильтруют через ватно-марлевый фильтр, разливают по пробир­кам и стерилизуют дробно в аппарате Коха три дня по 20 мин или однократно в автоклаве при 112°С 15 мин.

Бульон Хоттингера: основной перевар Хоттингера разводят водопроводной водой в соотношении 1:5 (1:8) до со­держания аминного азота 120 мг%, добавляют 0,5% хлорида на­трия, 0,1 г гидрофосфата калия, устанавливают рН 7,4...7,6, кипя­тят 15...20 мин, фильтруют через ватно-марлевый или бумажный фильтр, разливают по емкостям и стерилизуют при 120 °С 20...30 мин.

Агар Хоттингера готовят, добавляя к бульону Хот­тингера 2 % агар-агара.

Предприятия биологической промышленности выпускают го­товые питательные бульон и агар в виде сухого порошка.

Питательный бульон содержит (г/л): триптический гидролизат кильки - 10,05, хлорид натрия - 4,95. Навеску по­рошка массой 15 г растворяют в 1 л дистиллированной воды, ки­пятят 2 мин, фильтруют через бумажный фильтр, разливают по емкостям и стерилизуют в автоклаве при 120 ºС 20 мин (рН 7,3).

Питательный агар содержит (г/л): ферментативный гидролизат кормовых дрожжей - 12,0; агар- 12,5; хлорид на­трия - 5,5. Навеску порошка массой 36 г растворяют в 1 л дис­тиллированной воды, кипятят 3 мин, фильтруют через ватный фильтр, стерилизуют при 120 "С 20 мин (рН 7,3).

Обогащенные среды. Многие виды болезнетворных бактерий плохо растут на общеупотребительных питательных средах, по­этому в основные среды добавляют кровь, сыворотку крови, уг­леводы и т. д. Такие питательные среды получили название обо­гащенных.

Сывороточный и кровяной агары: к рас­плавленному и охлажденному до 45...50°С стерильному пита­тельному агару добавляют 5...10% стерильной дефибринирован-ной крови барана (кролика) или сыворотки крови (лошади, круп­ного рогатого скота, кролика). Для получения дефибринирован-ной крови у барана кровь берут асептично из яремной вены стерильной иглой в стерильный флакон (или колбочку) со стек­лянными (фарфоровыми) бусами или шариками, встряхивают вращательными движениями 15...20 мин, чтобы предотвратить свертывание крови. Фибрин остается на бусах.

Компоненты перемешивают, разливают в чашки Петри, про­бирки и оставляют до застывания питательной среды.

Сывороточный и кровяной бульоны гото­вят аналогичным образом.

Растворы углеводов (глюкоза и др.) стерилизуют текучим паром или фильтрованием и добавляют в количестве 0,5... 1 % к питательной среде.

Специальные среды . Так называют среды, разработанные с уче­том специфических ростовых потребностей ряда бактерий. На­пример, желточная среда Мак-Коя для возбудителя туляремии, среда Терских для культивирования лептоспир и др.

Среда Мак-Коя: чистые куриные яйца обрабатывают спиртом, быстро проводят через пламя горелки. Стерильно вскрывают, желтки отделяют от белков. К 60 частям желтков добавляют 40 частей физиологического раствора (рН 7,0...7,2). Компоненты перемешивают, разливают в пробирки по 4...5 мл и помещают в наклонном положении в аппарат для свертыва­ния сыворотки. Стерилизуют в первый день при 75 °С 1 ч, на второй день при 85 °С 30 мин. Для контроля стерильности при­готовленные среды выдерживают 2 сут в термостате при 37...38 °С.

Среда Терских состоит из фосфатной смеси Зеренсе-на и кроличьей сыворотки. Смесь Зеренсена: раствор А: гидро­фосфат натрия - 11,876 г, вода дистиллированная - 1000 мл; ра­створ Б: дигидрофосфат калия - 9,078 г, вода дистиллирован­ная - 1000 мл. К 90 мл раствора А добавляют 10 мл раствора Б и доводят объем дистиллированной водой до 1000 мл. Раствор раз­ливают в пробирки по 5 мл, стерилизуют при 1,5 атм 20 мин. В каждую пробирку добавляют шесть-восемь капель стерильной инактивированной при 56 °С сыворотки кролика.

Элективные среды (лат. electus - избранный). Это питательные
среды для избирательного выделения и накопления микроорганизмов определенного вида из материалов, содержащих несколько видов микробов. Элективные среды чрезвычайно многообразны по своему составу. В них включают компоненты, обеспечивающие преимущественный рост искомого микроорганизма и
(или) подавляющие в той или иной степени рост сопутствующей
микрофлоры. По консистенции среды данного типа могут быть
плотными и жидкими. Жидкие элективные среды называют средами обогащения или накопления, их применяют, когда ставят

цель увеличить количество искомого микроорганизма в смешанной популяции.

Молочно-солевой агар предназначен для избирательного культивирования стафилококков. К расплавленному МПА с рН 7,2...7,4, содержащему 5...7,5 % хлорида натрия, до­бавляют 10 % стерильного обезжиренного молока, перемешива­ют и разливают в чашки Петри.

Среда Шустовой предназначена для выделения саль­монелл. Представляет собой МПА (рН 7,4) с добавлением 10 % к объему среды 50%-го водного раствора тиосульфата натрия и 2 % раствора Люголя.

Среда Раппопорт предназначена для культивирова­ния сальмонелл. К МПБ добавляют 1 % глюкозы, 10 % желчи, 1 % индикатора Андрэдэ. Стерилизуют текучим паром.

Среда Мюллера предназначена для культивирования сальмонелл. В колбу с 4,5 г стерильного мела наливают 90 мл МПБ, стерилизуют в автоклаве при 120 "С 30 мин. Затем стериль­но добавляют 2 мл раствора Люголя и 10 мл раствора тиосульфата натрия (тиосульфат натрия - 50 г, дистиллированная вода - 100 мл), стерилизуют в аппарате Коха 30 мин.

Среда Кауфмана - это среда обогащения для сальмо­нелл. К 100 мл среды Мюллера добавляют 1 мл водного раствора бриллиантового зеленого, разведенного 1: 1000, и 5 мл стериль­ной бычьей желчи. Смесь стерилизуют текучим паром 30 мин.

Казеиново-угольный агар (КУА) с пеницилли­ном используют для культивирования бордетелл. К 1000 мл дис­тиллированной воды добавляют гидролизат казеина - 20 мл, хлорид натрия - 5 г, хлорид калия - 0,2 г, хлорид кальция - 0,002 г, карбонат натрия - 0,4 г, хлорид магния - 0,025 г, гидро­фосфат калия - 0,24 г, растворимый крахмал - 1 г, цистин - 0,01 г, агар -20 г. Компоненты растворяют, устанавливают рН 7,2, стерилизуют при 0,5 атм 30 мин. Перед употреблением в рас­плавленный агар (50 °С) добавляют 3 % дрожжевого экстракта и 0,2 % сухого активированного угля и 0,5 ЕД/мл пенициллина. Компоненты перемешивают и разливают по чашкам Петри.

Дифференциально-диагностические среды. Предназначены для выявления ферментов у микроорганизмов. По консистенции мо­гут быть жидкими, полужидкими, плотными. В состав этих сред входят основная питательная среда, обеспечивающая рост изуча­емого микроорганизма, субстрат для обнаружения фермента и индикатор, по изменению цвета которого судят о сдвиге рН сре­ды в результате расщепления субстрата.

К питательным средам такого типа относят среды Гисса, Эндо, Плоскирева, Левина и др.

Среды Гисса используют для изучения ферментатив­ных свойств выделенных культур микроорганизмов. К 100 мл ди­стиллированной воды добавляют 1 % пептона, 0,5 г хлорида на­трия. Компоненты растворяют, фильтруют через бумажный фильтр, устанавливают рН 7,0...7,4, добавляют один из углево­дов-субстратов (лактоза, глюкоза и т.д.), агар-агар (0,3...0,4 %), а затем 1мл индикатора Андрэдэ или 0,1мл 1,6%-го раствора бромтимолового синего. Готовую среду разливают по 3 мл в про­бирки, стерилизуют текучим паром три дня подряд по 30 мин или при 112 °С 20 мин.

Выпускают сухие среды Гисса с индикатором BP - смесь вод­но-голубого с розоловой кислотой (готовые среды - полужидкой консистенции).

Плотные дифференциально-диагностические среды применя­ют для первичной изоляции возбудителей из материала. В их со­став нередко кроме известного субстрата входят вещества, при­дающие питательной среде селективные свойства.

Среда Эндо содержит лактозу в качестве субстрата и предназначена для дифференциации бактерий, различающихся по способности расщеплять лактозу.

К 1000 мл расплавленного МПА (рН 7,4) температурой 70 °С добавляют 1 г лактозы, предварительно растворенной в неболь­шом количестве дистиллированной кипяченой воды. В отдель­ных пробирках готовят: 2...3 мл спиртового раствора основного фуксина; 10 мл 10%-го водного раствора сульфата натрия.

В стерильную пробирку вносят 1 мл раствора фуксина и до­бавляют раствор сульфита натрия до обесцвечивания фуксина. Приготовленную смесь вливают в расплавленный агар, переме­шивают и разливают по чашкам Петри. Готовая среда бесцветна, при росте на ней микроорганизмов, расщепляющих лактозу, сре­да закисляется, обесцвеченный фуксин восстанавливается, и ко­лония микроорганизма, например эшерихий, приобретает крас­ный цвет с металлическим оттенком. Среду готовят за сутки до ее использования. Выпускают также сухую среду Эндо. Перед упот­реблением определенную навеску порошка вносят в дистиллиро­ванную воду, кипятят и разливают по чашкам Петри.

Среда Левина аналогична по целевому назначению среде Эндо, но содержит другой индикатор (эозин с метилено-вым синим). К 100 мл расплавленного МПА (рН 7,2...7,4) добав­ляют 2 мл 0,5%-го водного раствора метиленового синего, 1,5 мл 2%-го раствора эозина желтого, 2 г лактозы, 0,2 г дигидрофосфата калия. Растворы красителей готовят на дистиллированной воде, стерилизуют текучим паром 60 мин. Лактозу и дигидрофос-фат калия предварительно разводят в небольшом количестве сте­рильной дистиллированной воды и кипятят. Колонии лактозопо-зитивных бактерий на этой среде окрашены в фиолетово-черный цвет.

Агар Плоскирева предназначен для выделения саль­монелл, содержит лактозу в качестве субстрата и компоненты, подавляющие рост сопутствующей микрофлоры. Среду выпуска­ют в виде порошка, в ее состав кроме питательной агаровой ос­новы входят: желчные соли, цитрат натрия, тиосульфат натрия, фосфат натрия, бриллиантовый зеленый, кальцинированная сода, йод, хлорид натрия, лактоза, нейтральный красный. Навес­ку порошка растворяют в воде, кипятят и разливают в чашки Петри. Готовая среда прозрачная или розоватая. Колонии саль­монелл бесцветные, эшерихий - брусничного цвета.

Методы культивирования микроорганизмов. Наряду с общими принципами культивирование микроорганизмов различных фи­зиологических групп имеет некоторые особенности Культивирование аэробных и факультативно-анаэробных бак­терий. Плотные, жидкие или полужидкие питательные среды, засеянные чистыми культурами микроорганизмов или исследуе­мым материалом, помещают в термостаты (рис. 34), поддержива­ющие оптимальную для данного микроорганизма температуру. При температурах, превышающих верхнюю границу нормы, бак­терии не только замедляют рост, но и быстро гибнут. При темпе­ратуре ниже оптимальной скорость роста микроорганизма посте­пенно замедляется.

У мезофилов температурный оптимум находится в интервале 30...37 ºС, у психрофилов - 10... 15 ºС, у термофилов - 50...60 ºС.

Микроорганизмы в процессе культивирования на питатель­ных средах при условии, что в среды не вносят дополнительные вещества, постепенно замедляют и затем прекращают свой рост из-за истощения питательного субстрата, изменения оптималь­ных значений биофизических показателей (рН, Eh и т.д.). Такое культивирование микроорганизмов называют периодическим. Если при этом жидкую питательную среду в процессе инкубирования посевов не перемешивают, то такой способ куль­тивирования определяют как стацио­нарный. При диагностических бакте­риологических исследованиях обыч­но используют именно такой способ культивирования. В биологической промышленности при производстве вакцин и других биопрепаратов, ког­да необходимо достичь максимально­го выхода бактериальной массы или экзотоксинов, применяют периодическое культивирование в жидких средах с их интенсивным перемешиванием.

При таких задачах аэробные бактерии культивируют в колбах, бутылях на шюттель-аппаратах с частотой колебания 150... 250 мин-1, что облегчает передачу бактериям кислорода и пита­тельных компонентов.

Рис. 35. Схема ферментера для глубинного культивирования аэробных микроорганизмов.

1 – вход воздуха; 2 – выход воздуха; 3 – отбойники; 4 – мешалка; 5 - барботер

Наиболее эффективное культивирование бактерий в жидких питательных средах с максимальным выходом биопродукта дос­тигают в ферментерах. Ферментеры (реакторы) представляют со­бой металлические или стеклянные культуральные сосуды емко­стью от 500 мл до 1000 л (рис. 35). При культивировании бакте­рий в ферментерах среду перемешивают специальными мешал­ками с одновременной подачей необходимого количества стерильного воздуха. Ферментеры конструируют как автономные системы с автоматической регуляцией температуры и рН среды. В ферментерах также осуществляют непрерывное (проточное) культивирование, при котором в отличие от периодической куль­туры автоматически в среду подаются свежие питательные ком­поненты со скоростью, равной удалению аналогичного объема выросшей культуры бактерий. Такое непрерывное культивирова­ние в хорошо отрегулированной системе в принципе можно про­должать неограниченно долго.

Культивирование анаэробных бактерий. Облигатные анаэро­бы - бактерии, у которых энергетический и конструктивный ме­таболизм происходит без молекулярного кислорода 02. У таких микроорганизмов в процессе дыхания конечными акцепторами

электронов являются окись углерода (IV), ионы сульфата, фумарат и др. Кроме того, молекулярный кислород действует на многие анаэробы губительно. Например, строгие анаэробы погибают при незначительных концентрациях кислорода (бактероиды, фузобак-терии), умеренные анаэробы менее чувствительны (С. perfringens ), аэротолерантные анаэробы могут расти в условиях обычной ат­мосферы (молочнокислые бактерии). Большинство болезнетвор­ных анаэробов относят к строгим или умеренным анаэробам. Для их культивирования используют специальные питательные среды и газовые смеси. Последними наполняют анаэростаты.

Необходимое условие роста облигатных анаэробов - не столько отсутствие молекулярного кислорода, сколько низкий ОКВП питательных сред. Резко восстановительных условий достигают, добавляя в среды редуцирующие (восстанавливающие) вещества и одновременно удаляя из них молекулярный кисло­род. В качестве редуцирующих веществ в питательные среды добавляют химические соединения, приведенные в таблице 1.

1. Восстанавливающие вещества для культивирования анаэробов

С этой же целью в питательные среды вносят вареные кусоч­ки печени, мышц, мозга, кровяные сгустки, куриный яичный бе­лок, зерна ржи. Считают, что в этих тканях сильное редуцирую­щее действие оказывают вещества, богатые SH-группами.

Для создания условий анаэробиоза питательные среды макси­мально освобождают от кислорода путем кипячения, а также пропуская через жидкие среды инертные газы или наслаивая на поверхность питательной среды вазелиновое масло для предотв­ращения контакта с кислородом воздуха.

Мясо-пептонный печеночный бульон (МППБ) Китта-Тароцци - традиционная среда для культиви­рования анаэробов. Ее основой служит печеночная вода, кото­рую готовят путем кипячения в воде мелких кусочков говяжьей печени (соотношение 1:1). Печеночную воду смешивают с МПБ в соотношении 1:2, смесь кипятят, устанавливают необходимый рН и разливают в пробирки по 10 мл. В пробирки добавляют ку­сочки вареной печени (восстановитель) и затем вносят по 2 мл вазелинового масла. Автоклавируют при 0,5 атм 20 мин. Перед употреблением пробирки со средой кипятят в водяной бане, за­тем охлаждают и только после этого проводят посев.

Для выращивания анаэробов используют также питательные среды с повышенной вязкостью, поскольку диффузия кислорода в них затруднена.

Полужидкий агар: к МПБ добавляют 0,25...0,75 % агара, 1 % глюкозы, устанавливают рН 7,4, разливают в пробирки высоким столбиком и дробно стерилизуют.

Практикуют культивирование анаэробов в толще плотных сред.

Сахарный агар в трубках Вейона: к 2%-му МПА добавляют 1 % глюкозы, устанавливают рН 7,4. Посевной материал вносят в расплавленную и охлажденную до 48...50 "С среду, перемешивают и разливают по стерильным узким стек­лянным трубкам - трубкам Вейона (длина 20...25 см, диаметр 1...1,5 см). Концы трубок закрыты стерильными резиновыми пробками. Колонии анаэробов вырастают в толще питательной среды.

Широко применяют культивирование анаэробов на поверхно­сти плотных питательных сред в чашках Петри.

Из числа плотных сред для культивирования анаэробов до­вольно часто используют кровяной агар с глюкозой и железо-сульфитный агар.

Глюкозо-кровяной агар: к 3%-му МПА (рН 7,2...7,4), расплавленному и охлажденному до 50°С, добавляют 1...2% стерильного раствора глюкозы, 15...20% дефибриниро-ванной крови барана и разливают по чашкам Петри.

Железо-сульфитный агар (среда Вильсон-Блера): к 100 мл 3%-го МПА (рН 7,4) с 1 % глюкозы при температуре 60 °С добавляют 10 мл 20%-го раствора сульфита натрия и 1мл 8%-го раствора хлорида железа, затем среду разливают по чаш­кам Петри. Анаэробы при росте на этой среде восстанавливают сульфит натрия до сульфата натрия, который реагирует с хлори­дом железа, образуя черный осадок сульфита железа; колонии бактерий окрашены в черный цвет.

Для культивирования анаэробов на поверхности плотных пи­тательных сред недостаточно добавления в них восстанавливаю­щих агентов. Культуральные сосуды с посевами помещают в гер­метические камеры (анаэростаты), в которых тем или иным спо­собом создают анаэробные (бескислородные) условия.

Обычный анаэростат представляет собой металлический ци­линдр, который герметически закрывает крышка с резиновой прокладкой (рис. 36). На крышке размещены манометр и краны для откачивания воздуха или наполнения анаэростата инертным газом (азот). Воздух откачивают с помощью вакуумного насоса, закручивают вентиль и анаэростат с пробирками или чашками помещают в термостат. Обычное остаточное давление в анаэро-стате около 10 мм рт. ст. Созданы анаэростаты, удаление кисло­рода из которых происходит за счет его реакции с водородом в

присутствии катализатора (платино­вый, палладиевый). Водород в камеру закачивают из баллона через редук­тор. Некоторые анаэробные камеры снабжены нагревательными элемен­тами с терморегулирующим устрой­ством, обеспечивающим автономное поддержание температуры на необхо­димом уровне.

Культивирование микроаэрофильных бактерий. Хотя микроаэрофильные бактерии по типу дыхания аэро­бы, они растут не в обычной атмос­фере (21 % кислорода), а с понижен­ным содержанием кислорода. Например, Campylobacter fetus рас­тет в атмосфере, содержащей не более 6 % кислорода. Такую ат­мосферу можно создать в герметичных термостатах, анаэростатах, заменяя часть воздуха сжатым оксидом углерода (IV) из бал­лона, или в обычном эксикаторе. В последнем случае пробирки с посевами помещают в эксикатор вместе с бюксом, содержащим ватку, смоченную спиртом, или свечу. Вату (свечу) зажигают и закрывают крышку эксикатора. Пламя затухает по мере выгора­ния кислорода, и снижение его содержания достаточно для роста микроаэрофилов.

Наиболее доступен и эффективен способ культивирования микроаэрофилов в полужидкой среде с 0,1...0,4 % агара. В такой среде конвекционные потоки не способны перемешивать верхние, богатые кислородом слои среды с нижними, что создает в среде, заполняющей пробирку, градиент концентрации кислоро­да. Культуру микроаэрофила засевают уколом, и микроорганизм растет в зоне с оптимальным содержанием кислорода, обычно в виде тонких дисков на расстоянии от нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров от поверхности среды.

Культивирование грибов. Лучший рост грибов отмечен на сре­дах с содержанием углеводов 1...4%. При первичной изоляции для подавления роста различных сопутствующих бактерий в пи­тательные среды часто добавляют антибиотики.

Агар Сабуро применяют для культивирования возбуди­телей дерматомикозов и кандидамикоза. Глюкоза -4 г, пеп­тон - 1 г, агар - 1,8 г, дистиллированная вода - 100 мл. После растворения агара среду фильтруют, разливают по пробиркам и стерилизуют при 0,5 атм 30 мин. После стерилизации рН среды 6,9...7,0.

Агар Чапека используют для культивирования грибов многих видов. Глюкоза - 30 г, нитрат натрия - 2 г, дигидрофос­фат калия - 1, сульфат магния - 0,5 г, хлорид калия - 0,5 г, сульфат железа -0,0012 г, агар -20 г, дистиллированная вода - 1000 мл. Естественный рН среды 5,6...5,9. Среду стерилизуют при 0,5 атм 30 мин.

Сусло-агар предназначен для культивирования возбу­дителей дерматомикозов и кандидамикоза. Солодовое неохме-ленное сусло разбавляют водопроводной водой в соотношении 1: 2 (до содержания Сахаров 7 %), устанавливают рН 6,5...6,7, до­бавляют 2 % агара, кипятят, фильтруют, стерилизуют при 0,5 атм 30 мин.

Агар Литмана пригоден для культивирования дерматофитов. Пептон - 10 г, глюкоза - 10 г, бычья желчь - 15 г, кристаллвиолет -0,01 г, агар -20 г, дистиллированная вода- 1000 мл. Среду стерилизуют при 1 атм 15 мин.

Среда Ван-Итерсона предназначена для выделе­ния из кормов токсичных грибов, вызывающих стахиботриотоксикоз, дендродохиотоксикоз и др. Нитрат аммония - 0,5 г, ди­гидрофосфат калия - 0,5 г, водопроводная вода - 1000 мл. Среду стерилизуют при 1 атм 30 миц. Затем средой увлажняют стериль­ные чашки Петри с фильтровальной бумагой.

Жидкая среда Чапека. Глюкоза - 30г, нитрат на­трия - 2 г, дигидрофосфат калия - 1 г, сульфат магния - 0,5 г, хлорид калия -0,5 г, сульфат железа - 0,001 г, дистиллирован­ная вода - 1000 мл. Среду стерилизуют при 0,5 атм 30 мин. После стерилизации рН среды 5,9...6,2. Жидкую среду можно использо­вать для увлажнения фильтровальной бумаги в чашках Петри с целью последующего культивирования грибов.

Среда Билай предназначена для получения макроко­нидий грибов. Нитрат калия - 2 г, дигидрофосфат калия - 1 г, сульфат магния -0,5 г, хлорид калия -0,5 г, сульфат железа - следы, крахмал растворимый - 0,1 г, сахароза - 0,1 г, глюкоза - 0,1 г, дистиллированная вода - 1000 мл. Среду разливают по про­биркам по 5 мл и в каждую пробирку вставляют полоску фильт­ровальной бумаги таким образом, чтобы большая часть ее нахо­дилась над раствором. Среду стерилизуют при 1 атм 20 мин.

Глюкозный бульон Сабуро используют для культивирования грибов многих видов. Глюкоза - 40 г, пептон - Юг, дистиллированная вода- 1000мл. Нагревают до кипения, разливают по пробиркам и стерилизуют при 1 атм 15 мин.

Культивирование на волосах по Ван-брейзегему применяют при выделении дерматофитов. Здоровые стерильные волосы прикрепляют коллодием к стек­лянной трубочке. На середину волос наносят культуру гриба. Трубочку помещают в цилиндр, на дно которого для влажности наливают небольшое количество воды. Культивируют при 25 "С пять-десять дней и более.

Для выделения возбудителей гистоплазмоза, эпизоотического лимфангита применяют кровяной агар.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Приготовить скошенный МПА, сывороточный и кровяной
МПА.

2. Изучить устройство анаэростата и ферментера.

Контрольные вопросы

1.Какие общие требования предъявляют к питательным средам?

2.На какие группы классифицируют питательные среды?

Как культивируют анаэробы и микроаэрофилы

Среды для выращивания анаэробных микробов. Мясопептонный печеночный бульон Кита - Тароцци (МППБ). Свежую или замороженную пе­чень (лучше крупного рогатого скота) режут на мелкие куски, заливают равным по массе количеством водопроводной воды, варят в течение часа, фильтруют через ва­ту и добавляют к 1 части полученного экстракта 3 части мясопептонного бульона. Смесь нагревают до кипения, добавляют химически чистую поваренную соль (на 1 л среды 1,25 г) и доводят рН до 7,6-7,8, после чего кипя­тят в течение 15 мин и фильтруют через бумажный или увлажненный ватный фильтр. К профильтрованному бульону добавляют мелко нарезанные кусочки (по 1,5- 2 г) печени, из расчета на 1 л бульона 100 г печени (печень предварительно очищают от пленок и промыва­ют водой). В пробирку помещают несколько таких ку­сочков, наливают высоким столбиком 7-10 мл бульона, на поверхность его наслаивают вазелиновое или парафи­новое масло.

Бульон с кусочками печени стерилизуют под избы­точным давлением 0,1 МПа в течение 30 мин. С целью удаления из пробирки кислорода перед посевом среду кипятят 10 мин и быстро охлаждают водой.

Полужидкий агар для анаэробов . К МПБ добавляют 0,25-0,75% агар-агара и 1% глюкозы; рН среды 7,4. Среду разливают высокими столбиками в про­бирки. Стерилизуют дробно текучим паром по 15-20 мин в течение 3 дней.

Среды для выращивания молочнокислых бактерий. Молоко (цельное). Нагревают до кипения. Наливают в тубусную склянку и ставят на 10-20 ч в холодное место для отстаивания сливок. По истечении этого вре­мени через кран тубуса разливают обезжиренную часть молока по пробиркам, закрывают ватными пробками. Стерилизуют дробно при 100° С три дня по 20 мин или при 112° С однократно 30 мин.

Обезжиренное молоко . Для получения обез­жиренного молока цельное молоко сепарируют и далее поступают так же, как при использовании цельногомолока.

Гидролизованное молоко (по Богданову). Берут 1 л прокипяченногои остуженного до 45° С обезжиренного молока, устанавливают рН 7,6-7,8, добавляют 0,5 г порошка панкреатина (разведенного предвари­тельно в небольшом количестве теплой воды) или 2-3 г измельченной поджелудочной железы и через несколько минут 5 мл хлороформа. После этого бутыль тщательно встряхивают, плотно закрывают корковой пробкой и по­мещают на 3 суток в термостат при температуре 40° С при ежедневном встряхивании жидкости. По истечении указанного срока с целью удаления хлороформа бутыль открывают, жидкость фильтруют и разбавляют в 2-3 раза водопроводной водой. Доводят рН среды до 7,0- 7,2 и стерилизуют.

Агар из гидролизованного м о л о к а. К гидролизованному молоку прибавляют 1,5-2% агара, рас­плавляют, разливают по пробиркам и стерилизуют под избыточным давлением 0,1 МПав течение 15 мин. На этой среде хорошо растут молочнокислые палочки.

Сывороточный агар . На 100 мл водопроводной воды берут 7,5 г агара, кипятят до полного растворения, добавляют воды до первоначального объема (т. е. в объе­ме, равном объему испарившейся воды), прибавляют 400 мл заранее приготовленной молочной сыворотки, подвергают действию текучего пара в течение 30 мин, фильтруют через слой ваты, разливают по пробирками стерилизуют под давлением 0,05 МПа в течение 30 мин.

Капустная среда . 200 г измельченной капусты (или люцерны) заливают 100 мл воды и кипятят в кастрюле 10 мин, отжимают через двойной слой марли. Полученную жидкость фильтруют и разводят в 2 раза водопроводной водой. Добавляют 2% глюкозы и 1% пептона, разливают по пробиркам и стерилизуют три избыточ­ном давлении 0,05 МПа в течение 15 мин.

Среда для выращивания осмофильных дрожжей . Примерно в 1 л дистиллированной воды вносят 200 г предварительно подогретого меда, 1 г двуфосфорнокислого калия, 0,5 г сульфата магния, 0,5 г виннокислого аммония, 0,1 г хлористого натрия и 0,1 г хлористого ка­лия. Все компоненты смешивают и стерилизуют под из­быточным давлением 0,1 МПа в течение 20 мин.

Среда для выращивания галофилов . Используют обычные мясопептонные среды с добавлением от 10-15 до 20-30% поваренной соли. Кроме того, при изготовле­нии плотных питательных сред увеличивают и процент­ное содержание агара. Стерилизацию проводят под из­быточным давлением 0,1 МПа в течение 20 мин.

Среды обогащения . Среда Мюллера. К 4,5 г химически чистого мела, предварительно простерилизованного сухим жаром, добавляют 90 мл МПБ и стери­лизуют под избыточным давлением 0,1 МПа в течение-20 мин. Готовят: а) раствор гипосульфита (50 г чистого кристаллического гипосульфита заливают до 100 мл дистиллированной водой, стерилизуют текучим паром в течение 30 мин); б) раствор йода (20 г металлического йода и 25 г йодистого калия заливают до 100 мл дистил­лированной водой). Перед посевом к бульону с мелом стерильно добавляют 10 мл раствора гипосульфита и 2 мл раствора йода. При добавлении каждого ингредиента смесь взбалтывают. Разливают по стерильным пробиркам или колбам.

Среда Киллиана . К 100 мл обычного МПБ стерильно добавляют перед использованием 1 мл водного раствора (1:1000) бриллиантового зеленого.

1.По составу питательные среды делятся на простые и сложные

Различают группу сред общего назначения - простых. К этой группе относят мясо-пептонный бульон (простой питательный бульон), мясо-пептонный агар {простой питательный агар), питательный желатин. Эти среды применяются для выращивания многих патогенных микробов. Среды общего назначения, или простые питательные среды, готовятся обычно из гидролизатов с добавлением пептона и хлористого натрия. Их используют также как основу для приготовления сложных сред.

Также по составу выделяют белковые, безбелковые и минеральные среды.

2. По происхождению среды разделяют на искусственные и естественные (природные ).

Естественные питательные среды могут содержать компоненты животного (например, кровь, сыворотка, жёлчь) или растительного (например, кусочки овощей и фруктов) происхождения.

3.По назначению выделяют консервирующие среды (для первичного посева и транспортировки), среды обогащения (для накопления определённой группы бактерий), среды для культивирования {универсальные простые, сложные специальные и для токсинообразования), среды для выделения и накопления (консервирующие, обогащения и элективные) и среды для идентификации (дифференциальные и элективно-дифференциальные).

Консервирующие питательные среды предупреждают отмирание патогенов и подавляют рост сапрофитов. Наибольшее применение нашли глицериновая смесь, гипертонический раствор, глицериновый консервант с LiCl 2 , раствор цитрата натрия и дезоксихолата натрия.

Среды обогащения для бактерий

Среды обогащения (например, среда Китта-Тароцци, селенитовый бульон, тиогликолевая среда) применяют для накопления определённой группы бактерий за счёт создания условий, оптимальных для одних видов и неблагоприятных для других. Наиболее часто в качестве подобных агентов используют различные красители и химические вещества - соли жёлчных кислот, тетратионат Na+, теллурит К, антибиотики, фуксин, генциановый фиолетовый, бриллиантовый зелёный и др.

Также по назначению различают среды элективные, специальные и дифференциально-диагностические.

Среды элективные (селективные, избирательные, накопления, обогащения). Принцип создания элективных питательных сред основан на удовлетворении основных биохимических и энергетических потребностей того вида микроба, для культивирования которого они предназначены, или на добавление ингибиторов, подавляющих рост сопутствующей микрофлоры. Определенный состав и концентрация питательных веществ, микроэлементов, ростовых факторов при строго определённом значении pH или добавлении ингибиторов обеспечивают оптимальные условия для выращивания одного или нескольких видов микроорганизмов. При посеве на них материала, содержащего смесь различных микробов, раньше всего будет проявляться рост того вида, для которого среда будет элективной. Примером элективных сред являются желчный бульон, селенитовый бульон, среда Плоскирева – для выращивания микробов семейства кишечных, щелочная пептонная вода – для холерного вибриона.

Желчный бульон . К МПБ добавляют 10-20% бычьей желчи. Желчь подавляет рост коков и воздушной флоры, но благоприятна для размножения сальмонелл.

Селенитовый бульон . Состоит из фосфатного бульона с добавлением натриевой соли селенита, которая является ингибитором роста кокковой флоры, кишечной палочки, но не задерживает роста сальмонелл.

Среда Плоскирева . Плотная среда, содержащая ингибиторы кишечной палочки, коков, но благоприятная для роста шигелл и сальмонелл, размножение которых не тормозится бриллиантовым зелёным и желчными солями.

Пептонная вода . Содержит 1% пептона и 0,5% хлористого натрия. Среда является элективной для холерных вибрионов, т.к. они лучше других бактерий размножаются на “голодных средах”, особенно при щелочной реакции, потому что сами выделяют кислые продукты жизнедеятельности.

Специальные среды. Необходимы для культивирования бактерий, не растущих на простых питательных средах. Для некоторых организмов к простым питательным средам необходимо добавлять углеводы, кровь и др. дополнительные питательные вещества. Примерами простых питательных сред являются сахарный бульон и сахарный агар для стрептококка (готовится соответственно из МПБ и МПА, к которым добавляется 0,5-2% глюкозы).

Дифференциально-диагностические среды используют для определения видовой принадлежности исследуемого микроба, основываясь на особенностях его обмена веществ. По своему назначению дифференциально-диагностические среды разделяют следующим образом:

1. Среды для выявления протеолитической способности микробов, содержащие в своем составе молоко, желатин, кровь и т.д.

2. Среды с углеводами и многоатомными спиртами для обнаружения различных сахаролитических ферментов.

В состав дифференциально-диагностических сред, предназначенных для выявления сахаролитических свойств и окислительно-восстановительных ферментов, вводят индикаторы: нейтральную красную, кислый фуксин, бромтимоловый синий, водный голубой с розоловой кислотой (ВР). Изменяя свою окраску при различных значениях рН, индикатор указывает на наличие фермента и расщепление введённого в среду ингредиента.

Примеры дифференциально-диагностических сред:

Среда Эндо . Состоит из МПА с добавлением 1% лактозы и обесцвеченного сульфитом натрия основного фуксина (индикатор). Среда Эндо имеет слаборозовый цвет. Используется в диагностике кишечных инфекций для дифференциации бактерий, разлагающих лактозу с образованием кислых продуктов, от бактерий, не обладающих этой способностью. Колонии лактозопозитивных микробов (кишечная палочка) имеют красный цвет вследствие восстановления фуксина. Колонии лактозонегативных микроорганизмов - сальмонелл, шигелл и др. -бесцветны.

К дифференциально-диагностическим средам относятся короткий и развёрнутый пёстрый ряд . Он состоит из сред с углеводами (среды Гисса), МПБ, молока, мясопептонной желатины.

Среды Гисса готовятся на основе пептонной воды, к которой прибавляются химически чистые моно-, ди- или полисахариды (глюкоза, лактоза, крахмал и др.).

Для обнаружения сдвигов рН в результате образования кислот и разложения углевода в среды прибавляют индикатор. При более глубоком расщеплении углеводов образуются газообразные продукты (СО 2 , СН 4 и др.), которые улавливаются при помощи поплавков - маленьких пробирочек, опущенных в среду кверху дном. Среды с углеводами могут готовиться и плотными – с добавлением 0,5-1% агар-агара. Тогда газообразование улавливается по образованию пузырьков (разрывов) в столбике среды.

На МПБ, входящем в пёстрый ряд, обнаруживают продукты, образующиеся при расщеплении аминокислот и пептонов (индол, сероводород). Сероводород обнаруживается путем помещения в МПБ после засева культуры полоски фильтровальной бумаги, пропитанной раствором уксуснокислого свинца. При расщеплении аминокислот, содержащих серу, выделяется сероводород, бумажка чернеет за счёт образования сернистого свинца. Для определения индола можно использовать сложный индикатор. Индол образуется при расщеплении триптофана, и его можно обнаружить при добавлении к культуре, выращенной на МПБ, этого индикатора. При наличии индола МПБ окрашивается в зеленый или синий цвет.

В практических бактериологических лабораториях широко применяют микро- и экспресс-методы для ориентировочного изучения биохимических свойств микроорганизмов. Для этой цели существует множество тест-систем. Наиболее часто используют систему индикаторных бумаг (СИБ). СИБы представляют из себя диски фильтровальной бумаги, пропитанные растворами сахаров или других субстратов в сочетании с индикаторами. Такие диски опускают в пробирку с выросшей в жидкой питательной среде культурой. По изменению цвета диска с субстратом судят о работе фермента. Микро-тест системы для изучения идентификации энтеробактерий представлены одноразовыми пластиковыми контейнерами со средами, содержащими различные субстраты, с добавлением индикаторов. Посев чистой культуры микроорганизмов в такие тест-системы позволяет быстро выявить способность бактерий утилизировать цитраты, глюкозу, сахарозу, выделять аммиак, индол, разлагать мочевину, лизин, фенилаланин и т.д.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ (ЭЛЕКТИВНЫЕ) ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ

Среды для выращивания дрожжей

Синтетическая среда Ридера

В состав среды входят, г/л: сульфат аммония 3, сульфат магния 0,7, нитрат кальция 0,04, хлорид натрия 0,5, дигидрофосфат калия 1,0, гидрофосфат калия 0,1. Начальный pH 6,6. В состав среды можно не вводить нитрат кальция, который дрожжами не используется. Для изучения размножения дрожжей добавляют 2% сахара, для исследования брожения - 5-10%. Полная синтетическая среда содержит кристаллические витамины, мкг/мл: инозит 5, биотин 0,0001, пантотеновая кислота 0,25, тиамин 1,0, пиридоксин 0,25, никотиновая кислота 0,5. Стерилизуют среду в автоклаве при давлении 0,1 М Па в течение 20 мин.

Глюкозоаммонийная среда

Содержит в 1 л водопроводной воды следующие вещества, г: сульфат аммония 5, дигидрофосфат калия 0,85, гидрофосфат калия 0,15, сульфат магния 0,5, хлорид натрия 0,1, хлорид кальция 0,1, глюкоза 20, агар 20. Для обогащения факторами роста добавляют дрожжевой (0,2%) или мясной (0,3%) экстракт и виноградный сок.

Синтетическая среда для выявления несовершенных дрожжей

Содержит в 1 л водопроводной воды следующие вещества, г/л: глюкоза 50, лизин 3, дигидрофосфат калия 1, сульфат магния 1, сульфат железа - следы. Каждый компонент растворяют в воде отдельно и добавляют в указанном порядке. В среду добавляют агар (1,5%), расплавляют, разливают по пробиркам и стерилизуют 20 мин при давлении 0,05 МПа.

Полная среда с лизином для выявления несовершенных дрожжей

Содержит в 1 л водопроводной воды следующие вещества, г/л: глюкоза 50, сульфат магния 1, дигидрофосфат калия 2, лактат калия 12 мл (50%-й раствор), /,(+) моногидрат лизина 1, витаминный раствор (на 100 мл стерильной дистиллированной воды добавляют, г: инозитола 2, пантотената кальция 0,4, никотинамида 0,5, гидраттиамина 0,1, агар 20; pH среды - 5-5,2. Среду разливают в пробирки по 15 мл и стерилизуют 15 мин при давлении 0,1 МПа.

Среда с ацетатом для обнаружения несовершенных дрожжей

На 1 л водопроводной воды берут 10 г ацетата натрия, 10 г хлорида аммония, 5 г глюкозы, 3 мл дрожжевого автолизата, разливают в пробирки по 5 мл и стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 30 мин.

Среда для выявления посторонних дрожжей, морфологически схожих с основной культурой

10 г пептона, 2 г гидрофосфата калия растворяют в 500 мл дистиллированной воды, фильтруют. В фильтрате расплавляют 15 г агара, добавляют 10 г глюкозы, 0,4 г эозина и 0,065 мл метиленового синего (90%-го спиртового раствора), доводят до 1000 мл горячей дистиллированной водой, разливают по пробиркам и стерилизуют 15 мин при давлении 0,1 МПа. При стерилизации цвет исчезает, при охлаждении снова появляется. Хранят среду не более 2 мес.

Среда для образования псевдомицелия

Глюкозопептонный агар. К 1 л водопроводной воды добавляют, г: пептон 10, глюкоза 20, агар 30-35. Стерилизуют 30 мин при давлении 0,05 МПа. При необходимости можно добавить дрожжевой или мясной экстракт (0,5%) или готовить в жидком виде.

Картофельный агар. 100 г очищенного, вымытого, тонко нарезанного картофеля настаивают в прохладном месте несколько часов с 300 мл водопроводной воды. Вытяжку фильтруют, 230 мл вытяжки доводят водопроводной водой до 1 л, добавляют 20 г глюкозы, 30-35 г агара, расплавляют и стерилизуют 1 ч при давлении 0,075 МПа.

Дрожжевая вода с углеводами («цветной ряд»)

Способность дрожжей вызывать брожение углеводов определяют на дрожжевой воде с 2% исследуемого сахара (глюкоза, мальтоза, сахароза, лактоза, раффиноза и др.). Среду разливают в пробирки с поплавками, трубки Дунбара и стерилизуют дробно текучим паром. Учет результатов после засева ведут через 2 сут, при необходимости через 7 сут выращивания при температуре 30 °С.

Способность дрожжей усваивать углеводы путем окисления исследуют на среде следующего состава, r/л: сульфат аммония 5, дигидрофосфат калия 1, сульфат магния 0,5, автолитат 1, исследуемый сахар 10, агар 20. Среду разливают по пробиркам, стерилизуют 30 мин при давлении 0,05 МПа, приготавливают скошенный агар. Рост культур оценивают через 3-4 сут.

Дрожжевой агар с сахаром

В дрожжевой воде растворяют 0,5% хлорида натрия, 1% глюкозы (либо 4 или 10% сахарозы) и 2% агара, pH 6,8 (с глюкозой) и 6-6,5 (с сахарозой). Среду разливают в пробирки или колбы и стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 30 мин.

Среды с антибиотиками

Для преимущественного развития дрожжей и подавления сопутствующих бактерий в среды вводят антибиотики широкого спектра действия: стрептомицин (100 ед/мл), пенициллин (20-100 ед/мл), левомицитин (50 мг/л), неомицин (20 ед/мл) и др. Их можно добавлять в среду как вместе, так и по отдельности.

Среды для аскоспорообразования

Среда Городковой. Содержит в 1 л водопроводной воды, г: пептон 10, хлорид натрия 5, глюкоза 1 (или 2,5), агар 20; pH среды 7,3. Разливают по пробиркам и стерилизуют 15 мин при давлении 0,1 МПа.

Ацетатный агар Мак-Клари. К 1 л дистиллированной воды добавляют, г: ацетат натрия 8,2, хлорид калия 1,8, глюкоза 1, дрожжевой экстракт 2,5, агар 15. Автоклавируют 15 мин при давлении 0,1 МПа.

Среда Старки. В 1 л водопроводной воды растворяют, г: гидрофосфат калия 1, дигидрофосфат калия 0,25, сульфат магния 0,25, хлорид кальция 0,05, агар 20. Стерилизуют при давлении 0,05 МПа 15 мин.

Среда для выращивания осмофильных дрожжей

На 1 л глюкозного сиропа (50-60% СВ) добавляют 5 г пептона и 20 г агара. Пептон можно заменить дрожжевой водой (50 мл). Стерилизуют при давлении 0,05 МПа.

Мелассное сусло

200-300 г густой мелассы смешивают с водой в соотношении 1: 3, нагревают до температуры 95 °С и дают отстояться в течение 2 ч. При этом оседают коагулировавшие коллоиды и мелассный раствор осветляется. К раствору добавляют 3% диаммонийфосфата, разбавляют водой до 5-8% СВ и разливают в пробирки или колбы. Для приготовления агаризованной среды добавляют 1,5-2% агара. Стерилизуют при давлении 0,05 МПа 30 мин в автоклаве или дробно 1 ч с интервалом 20-24 ч 3 раза.

Среды для выращивания мицелиальных грибов

Свекловичный агар

Хорошо вымытую сахарную свеклу нарезают ломтиками, заливают водопроводной водой (20 г свеклы на 1 л воды) и кипятят в течение 30 мин. Фильтрат доводят водой до первоначального объема, прибавляют 2% агара и стерилизуют при давлении 0,1 МПа в течение 30 мин.

Свекловичная мезга

Чистую свеклу измельчают на терке, раскладывают в чашки Петри и, не переворачивая, стерилизуют при давлении 0,1 МПа в течение 30 мин.

Среда Чапека

Состав среды, г/л: сахароза или глюкоза 30, дигидрофосфат калия 1,0, нитрат натрия 2,0, сульфат магния 0,5, хлорид калия 0,05, сульфат железа 0,1, агар 20. Навеску агара выщелачивают и добавляют к указанным ингредиентам, предварительно растворенным в 1 л дистиллированной воды, прогревают текучим паром, устанавливают pH 4,0-5,5 10%-м раствором лимонной кислоты или гидроксида натрия. Фильтруют, разливают в пробирки и стерилизуют дробно текучим паром 3 раза по 30 мин с интервалом 1 сут.

Сахаронитратный агар Чапека-Докса

Вариант 1. На 1 л дистиллированной воды берут, г: сахарозы 20, гидрофосфата калия 0,5, сульфата магния 0,5, хлорида натрия 0,5, нитрата калия 1, сульфата железа - следы, карбоната кальция 2-5, агара 20.

Вариант 2. На 1 л дистиллированной воды берут, г/л: сахароза 30, нитрат аммония 2,5, дигидрофосфат калия 1, сульфат магния 1, сульфат железа 0,01, агар 20.

Глюкозокрахмальная среда

Те же солевые компоненты, что и в сахарозонитратном агаре Чапека, но вместо сахарозы берут 25 г растворимого крахмала и 5 г глюкозы.

Крахмалоаммиачный агар

Состав среды, г/л: растворимый крахмал 10, карбонат кальция 3, гидро- фосфат калия 1, сульфат магния 1, хлорид натрия 1, сульфат аммония 1, агар 20. Стерилизуют в течение 30 мин при давлении 0,05 МПа.

Среда Сабуро

К 100 мл стерильной дрожжевой воды добавляют, г: пептон 5, глюкоза 4, агар 1,8-2. Стерилизуют в течение 20 мин при давлении 0,05 МПа или дробно.

Основой этой среды служит дрожжевая вода. Для приготовления дрожжевой воды 70-100 г свежих прессованных дрожжей (7-10 г сухих дрожжей) кипятят в течение 20-30 мин в 1 л дистиллированной воды и отстаивают в высоком цилиндре на холоде в течение 12 ч. Отстоявшуюся жидкость декантируют, добавляют еще 1 л воды, кипятят 30 мин, фильтруют, доводят pH до требуемого значения. Приготовленную среду стерилизуют дробно по 20 мин 2-3 с интервалом 1 сут. К 100 мл стерильной дрожжевой воды добавляют 1% пептона, 2% агара, после растворения агара вносят 4% глюкозы или мальтозы, фильтруют, разливают в пробирки и стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 20 мин.

Среду можно готовить и на обычной 1%-й пептонной воде.

Среды для выращивания молочнокислых бактерий

Гидролизованное молоко (по Богданову)

Обычное или обезжиренное (обрат) молоко (pH 7,6-7,8) кипятят в течение 5 мин, сосуд тщательно встряхивают и охлаждают до температуры 45 °С и на 1 л добавляют 0,5-1 г панкреатина, через 4-7 мин добавляют 5 мл хлороформа. Помещают в термостат на 18-20 ч при температуре 40 °С. Порошок панкреатина следует предварительно развести в небольшом количестве теплой воды. В течение первых часов молоко несколько раз перемешивают при открытой пробке. Гидролизованное молоко фильтруют через бумажный фильтр, разводят в 2-3 раза водой, устанавливают pH 7,0-7,2 и стерилизуют в течение 15 мин при давлении 0,1 МПа или в течение 20 мин при давлении 0,05 МПа.

Агар с гидролизованным молоком

В гидролизованное молоко вносят 1,5-2,0% агара. Смесь нагревают до кипения и выдерживают до полного растворения агара. Горячую среду фильтруют через ватный фильтр, разливают в пробирки или колбы и стерилизуют при давлении 0,1 МПа в течение 10-15 мин.

Обезжиренное молоко с индикатором

Свежее, нагретое до кипения обезжиренное молоко подкрашивают в горячем состоянии лакмусовой настойкой до интенсивного сиреневого цвета. Стерилизуют текучим паром (3 раза по 30 мин с интервалом 1 сут) или автоклавированием в течение 10 мин при давлении 0,1 МПа.

Солодовое сусло с дробиной

Приготовляют солодовое сусло, но без отделения дробины (12-15% СВ). Разливают в пробирки, вносят стерильный мел (2-4%) и стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 30 мин.

Дрожжевой агар с сахарозой

Для выявления Lactobacillus и Leuconostoc используют среду, приготовленную на основе дрожжевой воды с добавлением 0,5% хлорида натрия, 10% сахарозы и 2% агара; pH среды 6-6,5.

Ростковая среда

25 г солодовых (ячменных) ростков кипятят в течение 10 мин с 500 мл воды и после остывания до температуры 45-50 °С фильтруют через полотняный мешочек, осветляют взбитым куриным белком, вновь кипятят и фильтруют через бумажный фильтр для удаления свернувшегося белка. К раствору добавляют 1,5% пептона, 2% сахара, 2% агара и стерилизуют в течение 30 мин при давлении 0,05 МПа.

Капустная среда

200 г измельченной белокочанной капусты заливают 1 л воды, кипятят в течение 10 мин, отжимают через два слоя марли. Полученною жидкость фильтруют через складчатый фильтр, разводят в 2 раза и к отвару добавляют 2% глюкозы и 1% пептона, Разливают в пробирки и стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 15 мин. Для получения плотной среды добавляют 2% агара.

Среда МРС (среда де Мана)

В состав среды входят, г/л: сульфат марганца 0,05, сульфат магния 0,2, гидрофосфат калия 2, нитрат аммония 2, ацетат натрия 5, пептон 10, дрожжевой экстракт Дифко 5, мясной экстракт 10, глюкоза 20, твин-80 1мл, pH среды 6-6,5. Среду фильтруют и стерилизуют дробно по 30 мин 3 раза с интервалом 1 сут или в автоклаве при давлении 0,05 МПа в течение 20 мин. Применяют в жидком, полужидком и агаризованном виде для родов Leuconostoc и Lactobacillus.

Среды МРС (в модификации А.А. Ланциера)

Среда МРС-1. В 200 мл дистиллированной воды растворяют, г: сульфат марганца 0,05, сульфат магния 0,2, цистеин 0,2, гидрофосфат калия 2, цитрат аммония 2, ацетат натрия 5, глюкоза 20, пептон 10, твин-80 1 мл (растворяют отдельно в небольшом количестве горячей дистиллированной воды), дрожжевой автолизат (см. Приложение 2) 50 мл, печеночный экстракт 100 мл. Объем жидкости доводят дистиллированной водой до 500 мл и добавляют 500 мл гидролизованного обезжиренного молока Богданова, предварительно не стерилизованного, pH 6,2-6,8. Среду фильтруют и стерилизуют дробно текучим паром.

Среда МРС-2. Предназначена для музейного хранения штаммов Lactobacillus. Готовят на основе среды МРС-1 с добавлением 0,15% агара. Получается полужидкая среда, создающая более анаэробные условия по сравнению с жидкой.

Среда МРС-3. Предназначена для «пестрого ряда» при идентификации молочнокислых бактерий. Основу ее составляет среда МРС-1, но без глюкозы, печеночного экстракта и гидролизованного молока. Углеводы и многоатомные спирты добавляют в количестве 0,5%. Количество вносимого агара - 0,15%. pH среды 7,0. Индикатором служит хлорфеноловый красный (0,004%). Индикатор растворяют в 1-2 мл этилового спирта и прибавляют к среде перед стерилизацией. Хлорфеноловый красный дает переход окраски среды от красно-фиолетового к желтому в пределах pH 4,8-6,4.

Печеночный экстракт

Свежую говяжью печень мелко разрезают и заливают водой (на 1 кг печени 1 л воды). Кипятят в течение 30 мин и фильтруют, после чего стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 20 мин.

Среда 10

На 1 л неохмеленного пивного сусла (8% СВ) или 1 л дрожжевой воды добавляют, г: сульфат марганца 0,05, сульфат магния 0,2, цистин или цистеин 0,2, гидрофосфат калия 2, цитрат аммония 0,2, ацетат натрия 2,5, сахароза 20, пептон 10, дрожжевой автолизат 50 мл. Каждый компонент растворяют в указанном порядке в солодовом сусле (для Lactobacillus) или дрожжевой воде (для Leuconostoc). В первом случае pH среды 5,5, во втором - 6,0. Добавляют 1,5% агара и стерилизуют текучим паром. В чашки Петри можно добавить стерильный мел.

В 150 мл профильтрованного томатного сока растворяют при подогревании 0,75 мл твин-80 и 37,5 г глюкозы, прибавляют 5 мл дрожжевого автолизата, 600 мл обезжиренного молока (обрата) и 150 мл расплавленного 2%-го мясопептонного агара. pH устанавливают равным 7,0. Среду разливают в пробирки по 6-7 мл, стерилизуют при давлении 0,05 МПа в течение 20 мин, охлаждают, засевают исследуемыми молочнокислыми бактериями и сверху наслаивают 1-2 мл расплавленного 2%-го мясопептонного агара. В случае слабого газообразования пробка отделяется от основной среды, при сильном газообразовании поднимается высоко или вылетает из пробирки.

Среды для выращивания слизеобразующих бактерий

Вариант 1. Мясопетонный агар с 10% сахарозы.

Вариант 2. Состав, г/л: сахар-сырец 40, гидрофосфат натрия 2, хлорид натрия 0,5, сульфат магния 0,1, сульфат железа 0,01, карбонат кальция 10, агар 20.

Среда Виттенбари

В состав среды входят, г/л: мясной экстракт 5, пептон 5, дрожжевой автолизат 50 (или дрожжевой экстракт 50), 1,6%-й раствор бромкрезолового пурпурного 1,4 мл, pH 6,8-7,0. Стерилизуют текучим паром 3 раза по 45 мин с интервалом 1 сут.

Среды для выращивания гнилостных аспорогенных бактерий

Молочный агар

Обезжиренное молоко разливают по 5 мл в пробирки и стерилизуют текучим паром или в автоклаве в течение 20 мин при давлении 0,05 МПа. Отдельно готовят 3%-й водный агар, разливают по 4-5 мл в пробирки и стерилизуют в течение 30 мин при давлении 0,1 МПа. Агар расплавляют, стерильно соединяют с молоком и заливают в чашки Петри, куда предварительно внесена исследуемая проба.

Среды для выращивания жирорасщепляющих бактерий

Вариант I. К 1 л воды добавляют 5 г пептона и 3 мл дрожжевого автолизата. Установив pH 7,2-7,4, добавляют 1,5% агара. Агар расплавляют, среду фильтруют и добавляют 1% горячего молочного жира или оливкового масла. Перемешивают, разливают по пробиркам и стерилизуют при давлении 0,1 МПа в течение 15 мин.

Вариант 2. К мясопептонному агару добавляют 2-4% молочного жира или оливкового масла. Разливают по 10 мл в пробирки и стерилизуют при давлении 0,1 МПа в течение 20 мин. Перед внесением в чашки среду тщательно встряхивают.

Примером такой среды может служить желатина с гидролизованным молоком. К гидролизованному молоку (можно использовать гидролизо- ванный казеин или мясопептонный бульон) добавляют 10% желатины, дают ей набухнуть и нагревают при помешивании до температуры 50 °С. pH среды 7,0-7,2. Среду фильтруют и стерилизуют в пробирках при давлении 0,075 МПа в течение 20 мин.

Среды для выращивания уксуснокислых бактерий

К солодовому суслу или капустной среде добавляют 4 об. % этилового спирта и 20 ед/мл антибиотика мономицина, подавляющего рост молочнокислых бактерий.

Среды для выращивания анаэробов

Среда Виноградского. В 1 л дистиллированной воды растворяют, г: гидрофосфат калия 1, сульфат магния 0,5, сульфат марганца 20, глюкоза 20, хлорид натрия и хлорид железа - следы.

Среда Кита-Тароцци. Проваренные и промытые водой кусочки печени или мяса опускают в пробирку, чтобы они покрывали дно. Наливают мясопептонный бульон с 1% глюкозы (pH 7,2-7,4) на "/ 2 объема пробирки и опускают поплавок. Сверху наливают слой вазелинового масла высотой 1 см. Стерилизуют по 15 мин при давлении 0,1 МПа 2 раза с интервалом 30 мин.

Среда для выращивания термофильных анаэробов, образующих сероводород

В состав среды входят, г/л: пептон 10, сульфат железа 1, агар 20. Перед розливом в каждую пробирку помещают чистый железный гвоздь. После засева сахара в пробирку наливают слой стерильного вазелинового масла. При наличии в сахаре сероводородообразующих бактерий в агаре образуются характерные черные колонии.

Разработка питательных сред, и особенно плотных, для разных видов микроорганизмов позволила изучать их культуральные, биохимические, антигенные, вирулентные свойства.

Пастер для культивирования микробов использовал жидкие отвары. Первыми разработчиками плотных питательных сред были Кох и его ученики. Они первыми применили картофель, свернутую сыворотку, желатин, мясопептонный агар.

Плотные среды позволили получать чистую культуру микробов и изучать их свойства.

Стало возможным определять этиологические факторы многих инфекционных заболеваний, заняться созданием профилактических и лечебных препаратов.

Культивирование микробов на плотных питательных средах в лабораторных условиях позволило, получая чистые культуры, не только работать над созданием вакцин, диагностикумов, но и изучать спектр действия химиотерапевтических препаратов и антибиотиков, применяемых с лечебной целью, а также изучать действие химических препаратов, применяемых с целью профилактической, текущей и заключительной дезинфекции.

Постановка лабораторного диагноза связана с выяснением систематического положения микроорганизмов, полученных в чистой культуре (чистая культура – скопление микробов одного вида на питательной среде).

Получение чистой культуры часто является необходимым условием при изучении микроорганизмов, выделенных от больного.

Определение видовой принадлежности микроорганизмов включает определение целого ряда особенностей микроорганизмов: морфологии клетки, характера роста культуры на различных питательных средах, способности использовать те или иные химические соединения, отношения к температуре, рН среды, кислороду и пр. Кроме того, для определения вида у микроорганизмов часто необходимо знать продукты обмена веществ, антигенные свойства, нуклеотидный состав клеток, биохимическую активность, связанную с набором ферментов, и многое другое.

Определение всех этих признаков позволяет идентифицировать микроорганизмы.

Идентификация микроорганизмов очень важна при диагностике инфекций, установлении источников и путей передачи возбудителя.

Для того, чтобы можно было идентифицировать какой – либо микроорганизм, необходимо накопить особи в чистой культуре и в необходимом количестве.

Для выделения, культивирования, накопления и сохранения микроорганизмов пользуются питательными средами, содержащими все необходимые для микробов питательные вещества и имитирующими среду обитания микроорганизмов в естественных условиях.

Все питательные среды должны удовлетворять следующим требованиям:
1) наличие питательных веществ и факторов роста в легко усвояемой форме;
2) стерильность – отсутствие жизнеспособных микроорганизмов и спор;
3) изотоничность – одинаковое содержание минеральных солей внутри и вне клетки. Для патогенных микроорганизмов, адаптировавшихся к длительному пребыванию внутри организма человека, изотоничным считается 0,85% раствор хлорида натрия. Для микроорганизмов, обитающих, например, в океане (в соленой воде), изотоничность будет создаваться другой концентрацией солей, однако требование к изотоничности питательных сред остается;
4) оптимальное рН среды. Окислительно – восстановительный потенциал питательной среды создается ионами водорода, что способствует нормальному функционированию ферментов микроорганизмов;
5) прозрачность среды. Так как большинство бактерий одним из основных признаков роста на питательных средах является помутнение (на жидких средах – помутнение, осадок, пленка или смешанное; на плотных средах – образование колоний).

Важнейшей особенностью роста некоторых микроорганизмов на питательных средах: для лептоспир – отсутствие помутнения питательной среды (наблюдение за ростом и размножением этих микроорганизмов осуществляется при помощи фазово – контрастного микроскопа), для микоплазм и возбудителя туберкулеза – замедленный рост (помутнение или появление колоний не ранее чем через 21 сутки, а то и позже).

Питательные среды являются основой микробиологической работы и их качество нередко определяет результаты исследования. Поэтому при подборе сред следует учитывать как требования микробов в отношении веществ, необходимых для поддержания их жизнедеятельности, так и их возможность осуществлять в данных условиях обмен веществ между клеткой и средой.

Питательные среды должны создавать оптимальные (наилучшие) условия для жизнедеятельности микробов.

Чтобы осуществлять биосинтез, рост и размножение, клетка должна получать извне в необходимых количествах все содержащиеся в ней элементы и должна быть обеспечена источником энергии. В соответствии с тем, какие именно элементы доставляются клетке, вещества питательной среды называют источниками углерода, азота, фосфора, серы и т.д.

Соединения, в виде которых необходимые для конструктивных целей элементы должны быть внесены в среды, определяются синтетическими способностями микроорганизмов.

Форма источника энергии определяется способом ее получения.

Синтетические возможности микроорганизмов и способы получения ими энергии отличаются чрезвычайным разнообразием, поэтому и различны их потребности в источниках питания. Этот факт необходимо учитывать при составлении питательных сред, четко представляя, что универсальных сред, одинаково пригодных для роста всех без исключения микроорганизмов, не существует.

Таким образом, состав питательных сред определяется прежде всего особенностями, разнообразием обмена веществ микроорганизмов.

Необходимыми элементами питания микроорганизмов, как и других существ, являются углерод, азот, сера, фосфор, зольные элементы, а для многих микроорганизмов – различные дополнительные питательные вещества, такие как витамины, факторы роста и т.д.

Многие микроорганизмы, подобно высшим животным, помимо нормальных источников углерода, азота, минеральных солей и других элементов, служащих им источником энергии и материалом для синтеза, нуждаются еще в весьма существенных факторах роста. Особенностью факторов роста является их активность в чрезвычайно малых количествах.

Впервые фактор роста был обнаружен Вильде в 1901 году при культивировании дрожжей. Он заметил, что при засеве синтетической среды небольшим количеством дрожжей их роста не наблюдалось. Однако, если одновременно с посевом дрожжей в питательную среду внести дрожжи, убитые кипячением, рост появляется. Вильде объяснил это явление наличием в дрожжевой клетке некоторого фактора роста, названного им «БИОС».

Изучение природы БИОСа показало, что он представляет собой смесь нескольких компонентов. БИОС был расщеплен на две фракции «БИОС»-1 и «БИОС» -2. Обе фракции, взятые раздельно, не активны. Их способность стимулировать рост микробов проявляется только при совместном действии. «БИОС»-1 представляет собой инозит, «БИОС»-2 содержит гетероциклическое кольцо со свободной карбоксильной группой.

Вещества, аналогичные БИОСу, оказались необходимыми как факторы роста для многих микроорганизмов. Некоторые микроорганизмы нуждаются в добавлении к питательной среде витамина В.

По потребности в витамине В бактерии делятся на четыре группы:
а) бактерии, растущие на бульоне, лишенном витамина В. Эти бактерии не растут на синтетических средах (брюшнотифозная и дизентерийная палочки, гноеродный стафилококк);
б) бактерии, не нуждающиеся в экзогенном поступлении витамина В. Эти бактерии растут на безвитаминном бульоне и синтетических средах (кишечная палочка, холерный вибрион, синегнойная палочка, возбудитель сибирской язвы и др.). Микробы этой группы способны сами синтезировать витамин В;
в) бактерии, плохо растущие на безвитаминных средах (менингококк, возбудитель дифтерии);
г) бактерии, не растущие на безвитаминных средах (гемолитический стрептококк, пневмококк).

Установлено, что витамины группы В обладают способностью стимулировать рост и кислотообразование у пропионово – кислых и молочно – кислых бактерий.

Палочка инфлюэнцы, возбудители коклюша и мягкого шанкра нуждаются в факторе роста, состоящем из Х и Y факторов. Оба эти фактора находятся в крови, а также в картофеле и других растительных экстрактах.

Х – фактор термостабилен, он является гематином и может быть заменен некоторыми неорганическими соединениями железа, имеющими оксидную или каталазную активность. Гематин и другие соединениия железа необходимы для синтеза цитохромов, участвующих в процессах дыхания.

Y – фактор имеет витаминную природу, разрушается при автоклавировании, вырабатывается бактериями, дрожжами, клетками животных и растений.

Анаэробный микроб Bac. sporogenes использует в качестве фактора роста ненасыщенную жирную кислоту. ЕЕ наличие необходимо также и для роста Cl.botulinum и Cl. Perfringens. Это вещество образуется многими аэробными бактериями, например, брюшнотифозной, туберкулезной палочками, а также плесневыми грибами. Очевидно, это вещество необходимо для жизнедеятельности всех микроорганизмов, но анаэробные клостридии лишены способности сами его синтезировать.

Весьма активным фактором роста, имеющим универсальное биологическое распространение, является пантотеновая кислота. Амид никотиновой кислоты служит фактором роста для стафилококков. Без него стафилококки не растут на синтетических средах, содержащих гидролизованную желатину, триптофан, тирозин, цистин и глюкозу. Никотинамид синтезируется кишечной, брюшнотифозной палочками, а также холерным вибрионом.

К факторам роста относятся некоторые аминокислоты (необходимые для синтеза белка), пуриновые и пиримидиновые основания (идущие на построение нуклеиновых кислот) и др. Многие факторы роста входят в состав различных ферментов и играют роль катализаторов в биологических процессах. Вопрос о факторах бактериального роста весьма существенен. С одной стороны, он помогает понять физиологическую роль мясной воды, на которой готовятся лабораторные питательные среды для культивирования многих микроорганизмов. С другой стороны, разрешение вопроса о факторах роста позволяет более широко применять синтетические среды для культивирования микробов.

Питательные среды для одного и того же микроорганизма могут быть разными в зависимости от задач исследования. Например, среды, подходящие для длительного поддержания жизнедеятельности культур микроорганизмов, могут сильно отличаться от сред, предназначенных для получения тех или иных продуктов обмена, когда требуется стимулировать отдельные стороны жизнедеятельности микробов. Особые среды нужны для образования спор и других форм жизненного цикла.

По возможности питательные среды должны быть унифицированными, т. е. содержать постоянные количества отдельных ингредиентов. Для удобства слежения за ростом культур и контролем за загрязнением среды посторонними микроорганизмами питательные среды должны быть прозрачными.

По составу питательные среды подразделяются на натуральные, синтетические и полусинтетические.

Натуральными средами обычно называют среды, состоящие из продуктов животного или растительного происхождения, имеющие сложный неопределенный химический состав. Основой таких сред являются различные части зеленых растений, ткани животных, солод, дрожжи, фрукты, овощи, навоз, почва, вода морей, озер и минеральных источников. Большинство из них используются в виде экстрактов или настоев.

На натуральных средах хорошо развиваются многие микроорганизмы, так как в таких средах имеются, как правило, все компоненты, необходимые для роста и развития микробов. Однако среды с неопределенным составом мало пригодны для изучения физиологии обмена веществ микроорганизмов, поскольку они не позволяют учесть потребление ряда компонентов среды и выяснить, какие вещества образуются по ходу развития микроорганизмов.

Натуральные среды неопределенного состава используются, главным образом, для поддержания культур микроорганизмов, накопления их биомассы и для диагностических целей.

К числу сред неопределенного состава относят и так называемые полусинтетические среды. В их состав наряду с соединениями известной химической природы входят вещества и неопределенного состава. Такие среды находят особенно широкое применение в промышленной микробиологии для получения аминокислот, витаминов, антибиотиков и других важных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

В качестве примера таких сред можно назвать мясо – пептонный бульон (МПБ), в состав которого одновременно с мясным экстрактом и пептоном, имеющими сложный состав, входят хлорид натрия, фосфорнокислый калий, а также иногда глюкоза или сахароза. К полусинтетическим относятся и картофельные среды с глюкозой и пептоном.

Синтетические среды – это такие среды, в состав которых входят только определенные, химически чистые соединения, взятые точно в указанных концентрациях.

Синтетические среды наиболее удобны для исследования обмена веществ микроорганизмов. Зная точный состав и количество входящих в среду компонентов, можно изучить их потребление и превращение в соответствующие продукты обмена.

Питательные среды бывают элективные, дифференциально – диагностические и консервирующие.

Элективные среды были введены в микробиологическую практику С.Н.Виноградским и М.Бейеринком. Это такие питательные среды, в которых путем добавления одного или нескольких химических соединений, создаются оптимальные условия для роста и размножения одного вида микроорганизмов (или группы родственных микроорганизмов) и неблагоприятные – для всех остальных. Такие среды применяются главным образом для выделения чистой культуры микроорганизмов из мест их естественного обитания и для накопления массы культур (химический метод выделения чистой культуры). Например, питательная среда, которая представляет собой свернутую лошадиную сыворотку, является элективной средой для дифтерийных бактерий, щелочная пептонная вода – для холерных вибрионов, желчный бульон – для возбудителя брюшного тифа, печеночный бульон – для бруцелл и т.д.

Накопление микробов а элективных питательных средах во многих случаях служит важным предварительным этапом при выделении чистых культур из исходных исследуемых материалов (например, холерного вибриона или брюшнотифозных бактерий из испражнений больных или носителей и пр.).

Дифференциально – диагностические среды – это такие среды, в состав которых кроме веществ, обеспечивающих рост и развитие микроорганизмов, входят вещества, применяющиеся в качестве субстрата для определенных ферментов. По качественному изменению субстрата Определяется присутствие того или иного фермента (оценивается при помощи индикатора, реагирующего на наличие в питательной среде продуктов распада субстрата).

Каждый вид микроорганизмов характеризуется достаточно стабильным набором ферментов. Определение набора ферментов при помощи дифференциально – дагностических сред позволяет дифференцировать виды микроорганизмов. Например, кровяной агар позволяет выявить фермент гемолизин, среды Гиса – сахаролитические ферменты (карбогидразы), желатин используется для учета протеолитических свойств микробов и т.д.

Кровяной агар. О наличии фермента гемолизина судят по разрушению эритроцитов и образованию светлой зоны вокруг микробов, выросших на кровяном агаре.

Среды Гиса. О наличии ферментов – карбогидраз, расщепляющих углеводы до кислоты, свидетельствует изменение рН среды в кислую сторону и изменение цвета питательной среды. Различие в наборе ферментов может быть использовано для проверки чистоты выделяемой культуры, а также для быстрой дифференцировки одного вида от других при первичном исследовании посевов заразного материала.

Консервирующие среды предназначены для первичного посева и транспортировки исследуемого материала. В них предотвращается гибель патогенных микроорганизмов и подавляется развитие сапрофитов. В качестве примера можно назвать глицериновую смесь, используемую для сбора испражнений при исследованиях, проводимых с целью обнаружения некоторых видов бактерий.

По физическому состоянию среды разделяются на жидкие, плотные, полужидкие и сыпучие. Для выяснения физиолого – биохимических особенностей микроорганизмов, а также для накопления их биомассы или продуктов обмена наиболее удобно применять жидкие среды. Плотные среды используются для выделения чистых культур, получения изолированных колоний, для хранения культуры и количественного учета микроорганизмов, определения их антагонистических свойств и в ряде других случаев. Полужидкие питательные среды, как правило, используются для более длительного хранения микробных культур. Для уплотнения сред применяют агар – агар, желатин и кремнекислый гель.

В промышленной микробиологии применяют так называемые сыпучие питательные среды. К таким средам относятся, например, разваренное пшено, отруби, пропитанные питательным раствором и пр.

Питательные среды бывают простые и сложные. К числу простых жидких питательных сред относятся пептонная вода, мясо – пептонный бульон (МПБ). К плотным простым питательным средам принадлежат мясо – пептонный агар (МПА) и мясо – пептонный желатин.

Простые питательные среды, особенно МПБ и МПА, служат основой для изготовления из них более сложных сред путем добавления к ним различных веществ, повышающих питательную ценность субстрата. Например, при добавлении глюкозы получают сахарный бульон или сахарный агар; асцит – агар и асцит – бульон получают при добавлении асцитической жидкости; цельная кровь является составной частью кровяного агара и кровяного бульона, а при добавлении сыворотки крови получают сывороточные среды (агар или бульон).

Среды более сложного состава обычно предназначаются для культивирования требовательных к питательному субстрату микробов, не размножающихся на простых средах. К таким микроорганизмам относятся возбудители гонореи, дифтерии, бруцеллеза, туляремии, сифилиса, возвратного тифа, риносклеромы, туберкулеза и др.