Питательные среды в микробиологии

1. Питательные среды в микробиологии

2.

• ОРГАНОГЕНЫ [от орган и ...ген(ы)] - химические
элементы, играющие ту или иную роль в жизни
организмов.
• К органогенам относится 21 элемент, среди
которых Б. Б. Полынов (1968) выделил
абсолютные органогены без которых
невозможно существование жизни :
– кислород,
– водород,
– углерод,
– азот,
– марганец, калий, сера)
и специальные органогены (кремний, натрий, кальций,
железо, фтор, магний, стронций, бор, цинк, медь, бром,
йод), которые необходимы многим, но не всем
организмам.

3. Факторы роста

• Ауксотрофы - микроорганизмы,
утратившие способность к
самостоятельному синтезу какого–либо
метаболита (аминокислоты, витамины,
азотистые основания и др.) в результате
мутации и потери способности к
образованию соответствующих
ферментов.
• Ауксотрофы могут расти только на
средах, в которые добавлен данный
метаболит (фактор роста)

4. Элективный фактор

• Фактор не влияющий на рост и размножение
возбудителя, но угнетающий рост
сопутствующей микрофлоры.
• Например:
- Высокие концентрации соли
- Выская рН
- Соли желчных кислот
- тетратионат Na+,
- теллурит К ,
- антибиотики,
- фуксин, генциановый фиолетовый,
- бриллиантовый зелёный и др.

5. Требования к питательным средам:

• Питательные среды должны содержать
универсальные источники углерода, азота.
• Они должны являться источником витаминов и
минералов.
• В средах рН должно поддерживаться на
постоянном уровне, что обеспечивается наличием
в питательных средах буферных систем.
• Питательная среда должна быть стерильной.
• Питательная среда должна быть прозрачной.
• В ней должна быть оптимальная концентрация
кислорода и углекислого газа.

6. Этапы приготовления

• варка: среды варят на открытом огне, водяной
бане,автоклаве или варочных котлах.
• установление pH: ориентировочно производят с помощью
индикаторной бумаги, для точного определения пользуются
потенциометром или компаратором. При стерилизации pH
снижается на 0,2, поэтому сначала готовят более щелочной
раствор.
• осветление производят, если при варке среды мутнеют
или темнеют.
• фильтрация жидких и расплавленных желатиновых сред
производят через влажный бумажный или матерчатый
фильтры.
• разливают среды не более чем на ¾ емкости, так как при
стерилизации могут намокнуть пробки и среды утратят
стерильность.
• стерилизация: режим стерилизации зависит от состава
среды и указан в её рецепте.

7. Среды классифицируют по консистенции, составу, назначению

классификация по консистенции :
• жидкие.
• полужидкие
• плотные

8.

• Агар-Агар – это разновидность красных водорослей, которые произрастают в основном на побережье Тихого
океана в странах Азии, Мексики и
Калифорнии.
Агар-агар не растворим в холодной воде, однако легко и быстро растворяется в горячей
(Т плавления 86 гр.С). При охлаждении полученного
раствора образуется прозрачный гель
( Т застудевания -40 – 42 гр.С).
Агар-агар широко применяется в
микробиологии и пищевой промышленности.
В частности, на основе агар-агара
готовят гелеобразные питательные
среды для культивирования
микроорганизмов.

9.

По назначению:
• консервирующие среды (для первичного
посева и транспортировки),
• среды обогащения (для накопления
определённой группы бактерий),
• среды для культивирования
микроорганизмов:
- универсальные или простые
- сложные специальные:
- дифференциально-диагностические
- элективно-дифференциальные.

10.

При классификации питательных сред по
составу :
• выделяют белковые,
• безбелковые
• минеральные среды.
При классификации питательных сред по
происхождению
• искусственные
• естественные (природные).

11. Консервирующие питательные среды

• предупреждают
отмирание патогенов
и подавляют рост
сапрофитов.
Наибольшее применение нашли
глицериновая смесь
(среда Тйга), гипертонический раствор,
глицериновый
консервант с LiCl2,
раствор цитрата
натрия и дезоксихолата натрия (среда
Бенгсанга-Эллиота).

12. Транспортные среды

• Среда Стюарта представляет собой полужидкий,
бедный питательными веществами субстрат для
сохранения и транспортировки широкого
спектра патогенных микроорганизмов, таких, как
Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae,
Corynebacterium diphteriae, Trichomonas
vaginalis, Streptococcus sp., Salmonella sp.,
Shigella sp. и др.
• Наиболее требовательные микроорганизмы
сохраняются в данной среде более суток, прочие
– до нескольких дней.
• Наличие в среде тиогликолата подавляет
ферментативную активность бактерий, а
отсутствие азота предотвращает их размножение.

13. Среды обогащения для бактерий

• Назначение: накопление возбудителя за счёт создания
оптимальных условий для
размножения
• Состав: питательная основа +
факторы роста + элективный
фактор
• Примеры: среда Китта-Тароцци,
селенитовый бульон, сахарный
бульон, тиогликолятная среда и
др.

14. Дифференциально-диагностические среды

1. Назначение: Выделение чистой культуры
возбудителя. Используют ППС
2. Назначение: Изучение биохимической
активности культуры. Используют ЖПС и П\Ж
Состав: питательная основа +, дифференцирующий фактор + индикатор
Примеры:

15.

• среды Гисса, Кларка) применяют для
изучения и идентификации отдельных типов,
видов и групп бактерий. В качестве основы
применяют различные органические и
неорганические соединения, гидролизаты
казеина, пептонную воду и 0,5% раствор
определен-ного углевода (глюкоза,
лактоза, мальтоза, манит, сахароза и др.)
и индикатор Андреде (кислый фуксин в
растворе NaOH). Среда при рН 7,2-7,4 –
бесцветна, при ферментации углеводов
приобретает красный цвет . В пробирки
со средой помещают поплавок (небольшая
трубочка, один конец которой запаян) для
улавливания газообразных продуктов,
образующихся при расщеплении углеводов.

16. Среды Гисса

17. Среды, содержащие углеводы или многоатомные спирты.

• Ферментативное расщепление субстратов приводит к
сдвигу рН и изменению окраски среды, а иногда и
образованию газа.
• Наиболее распространены цветные среды с различными
углеводами (например, с бромтимоловым синим,
индикатором ВР), лакмусовое молоко (среда Минкевича)
и среды Гисса.
• Из углеводов наиболее часто используют
• моносахариды (ксилозу, арабинозу, глюкозу, фруктозу,
маннозу, галактозу),
• дисахариды (лактозу, мальтозу, сахарозу),
полисахариды (крахмал, гликоген, инулин, декстрин),
спирты (дульцит, маннит, сорбит, глицерин) и
• гликозиды (адонит, инозит, салицин, амигдалин).

18. Элективные и селективные питательные среды

• Назначение:первичный посев материала
или для пересева с консервирующих
сред или сред обогащения
• Цель: получение чистой культуры.
• Состав: питательная основа+ элективный
фактор + дифференцирующий фактор +_
индикатор
• Примеры:кровяные и сывороточные среды
(например, Леффлера, Борде-Жангу), яичные
среды (например, Левенштайна-Йенсена) и др.

19.

• Диагностика 5-ти
клинически значимых Хромогенный агар для Candida
видов Candida
• (название и цвет колоний) :
• 1) C. albicans - зелёные
• 2) C. tropicalis – тёмноголубые
• 3) C. krusei – розовокоричневые
• 4) C. glabrata бежевые/жёлтые
• 5) C. parapsilosis коричневые
• Молочно-белый фон
позволяет удобно и чётко
дифференцировать
виды Candida.
• Результат – в течение 2448 ч.

20. Предварительная идентификация и дифференциация за 24-48 часов возбудителей инфекций мочевого тракта или «mixed-инфекций» :

Предварительная идентификация и
дифференциация за 24-48 часов возбудителей
инфекций мочевого тракта или «mixedинфекций» :
Хромогенная среда для патогенов мочевого
тракта (UTI)
• E.coli,
Enterococcus ,
Coliforms,
Proteus ,
Morganella,
Pseudomonas,
Staphylococci,
Streptococci,
S.saprophyticus

21. Селективная хромогенная среда для сальмонелл

• Предварительная
идентификация и
дифференциация
сальмонелл
• Дифференциация видов
сальмонелл от других
микроорганизмов
семейства
Enterobacteriaceae

22. Цвет колоний

Колиформные бактерии
Энтерококки
E. coli
Стафилококки
Proteus,
Morganella,
Providencia spp.

23.

• Селективное
выделение и подсчет
E.coli и колиформных
бактерий
Селективное выделение и
дифференциация
Bac.cereus из продуктов
питания

24.

Питательные среды
• Контрольные вопросы:
• 1.Требования к питательным средам.
• 2.Органогены.
• 3.Фактор роста.
• 4.Элективный фактор.
• 5.Этапы приготовления питательных сред.
• 6.Классификация питательных сред
• -общие среды (простые)
• -специальные среды:
• обогащения
• элективно - дифференциальные
• дифференциально - диагностические

25.

• транспортные
• консистенция
• состав
• назначение
• примеры
• 7 Агар Агар, желатин . Температура
плавления, застудевания.
• 8.Стерелизация питательных сред
(простые, с углеводами, белковые
среды).

26. Индикаторы

• Тимоловый синий
(тимолсульфофталеин).
Кислотно-основный
индикатор.
В левой пробирке среда
кислая, в средней нейтральная, в правой щелочная.
• Нейтральный красный
(толуиленовый красный).
Кислотно-основный
индикатор.
В правой пробирке среда
кислая, в левой нейтральная, в средней щелочная

27. Среды, содержащие белки

• дают характерные изменения под
действием бактериальных ферментов
(кровь, желатина, молоко и др.),
применяют для определения
гемолитических или протеолитических
свойств. Наиболее распространены
мясопептонная желатина (МПЖ),
свернувшаяся лошадиная сыворотка,
молоко и кровяной агар (КА).

28.

• Среды, включающие вещества,
ассимилируемые только
определённой группой бактерий.
Наиболее известны нитратный агар
Симмонса и цитратная среда Козера.

29. бульон Хоттингера-Мартена

• дополненные углеводами, спиртами, мочевиной и
другими веществами; при их расщеплении происходит сдвиг рН в
кислую (углеводы, спирты, липиды) или щелочную (белки) сторону.
Соответственно, выделяют
среды с углеводами и спиртами,
среды с мочевиной,
среды для определения индолообразоваиия,
среды для определения протеолитической активности
комбинированные (политропные) среды.
В такие среды также часто вносят различные индикаторы (например,
бромтимоловый синий, индикатор Андраде, бромкрезоловый
пурпурный и крезоловый красный), помогающие визуально
определить изменение рН, характерное для различных
микроорганизмов.
В частности, сдвиг в кислую сторону вызывает покраснение среды с
реактивом Андраде или пожелтение при использовании среды с
бромтимоловым синим, тогда как при защелачивании реактив
Андраде и индикатор бромтимоловый синий не меняют цвет среды.