Питательные среды в микробиологии - это субстраты, на которых выращивают микроорганизмы и тканевые культуры. Они применяются для диагностических задач, выделения и изучения чистых культур микроорганизмов, получения вакцин и лекарств, для других биологических, фармацевтических и медицинских целей.

Классификация микробиологических питательных сред

В микробиологии питательные среды разделяют на:
- среды определенного и неопределенного состава;
- натуральные, полусинтетические и синтетические;
- основные, диагностические, элективные;
- плотные, полужидкие, жидкие, сухие, сыпучие.

Натуральными питательными средами называют те, что получают из природных материалов: крови, мяса, белков, органов животных, растительных экстрактов и растительного сырья. Примером таких сред могут быть мясной бульон, молочная сыворотка, пивное сусло, настои сена, агар-агар , кровь, желчь. Натуральные среды относятся к средам с неопределенным составом, который в разное время могут иметь разное количество тех или иных компонентов.

Полусинтетические среды тоже считаются средами с неопределенным составом. Они готовятся на основе натуральных питательных сред, но в них добавляются вещества, которые гарантируют культурам активное размножение. На полусинтетических средах выращивают культуры для получения витаминов, аминокислот, антибиотиков в промышленной фармацевтике.

Синтетические среды готовят из ингредиентов известного состава, в известной концентрации и соотношениях, поэтому эти среды относятся к средам определенного состава. С их помощью изучают метаболизм микроорганизмов, их биологические и физиологические свойства, возможность получения веществ, подавляющих или, наоборот, стимулирующих их развитие.

Основные, элективные и диагностические питательные среды

Основные среды служат для выращивания различных микробных культур, а также как основа для получения элективных и диагностических сред. К основным средам, например, относится мясной бульон, мясной агар, сусло, бульон Хоттингера. Для разных культур в основные среды добавляют некоторые компоненты для стимулирования роста - это могут быть витамины, аминокислоты, природные экстракты. Так, возбудитель коклюша выращивается на среде с добавлением крови.

Элективные среды - среды для избирательного (селективного) выращивания биологических культур. Состав среды подбирается так, чтобы быть оптимальным для одного вида или группы близкородственных бактерий и подавлять развитие бактерий других видов. Например, добавление в среду хлористого натрия в определенной концентрации подавляет рост всех бактерий, кроме стафилококков. С помощью элективных культур получают чистые культуры для дальнейшего размножения и накопления.

Диагностические среды служат для идентификации микроорганизмов. По изменению среды и ее химического состава (изменению окраски среды, появлению пузырьков газа и т.п.) определяют вид бактерий. В такие среды часто добавляют химические красители-индикаторы, такие как кристаллический фиолетовый , малахитовый зеленый, метиленовый синий , фусин и другие. Они помогают разделить близкие культуры. Скажем, в розовой среде Эндо, подкрашенной фусином, кишечная палочка образует колонии красного цвета, а тифозные и дизентерийные колонии бактерий - бесцветные.

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.

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.

Эти методы применяются для определения микроорганизмов, которые содержатся в пищевых продуктах в незначительных количествах. Для количественного учета таких микробов вначале следует накопить их на элективных жидких или плотных питательных средах, а затем идентифицировать на плотных дифференциально-диагностических питательных средах. Поэтому определение таких микроорганизмов проводят в два этапа. На первом этапе выясняют, содержатся ли эти микроорганизмы в определенном количестве продукта, в котором их быть не должно согласно санитарным нормам. При обнаружении микроорганизмов производят их идентификацию.

Определение бактерий группы кишечной палочки. На первом этапе делают посевы нужного количества продукта в пробирки со средой Кесслер, которая является накопительной для БГКП. Термостатирование посевов осуществляют при температуре 37 о С в течение 18-20 часов. БГКП сбраживают лактозу, которая входит в состав среды Кесслер, с образованием кислоты и газа. Газ скапливается в поплавках и свидетельствует о наличии БГКП в данном количестве продукта.

На втором этапе материал из пробирок с газом пересевают петлей в чашки с дифференциально-диагностической средой Эндо (посев делают штрихом). Посевы инкубируют при температуре 37 о С в течение 24-х часов. БГКП на среде Эндо образуют колонии или налет красного цвета с характерным металлическим блеском. Из типичных колоний готовят мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. Если в мазках выявляют мелкие бесспоровые грамотрицательные палочки, то делают вывод о фекальном загрязнении продукта.

Определение сальмонелл. Для обнаружения сальмонелл на анализ берут достаточно большое количество продукта (25, 50 г). Продукт измельчают в ступке со стерильным песком и вносят в колбы со 100 мл жидкой накопительной среды: Кауфмана, хлористомагниевой «М» или селенитовой. Посевы культивируют при температуре 37 о С в течение 18-20 часов. При наличии помутнения среды делают пересев на среду Эндо, растирая материал шпателем на поверхности среды. Посевы инкубируют при температуре 37 о С в течение 24-х часов. Сальмонеллы на среде Эндо образуют бесцветные или сероватые колонии.

Определение анаэробных сульфитредуцирующих клостридий. Данный анализ ведут в два этапа. На первом этапе производят накопление указанных микроорганизмов на элективной среде Китт-Тароцци. Делают посев 1 мл из 2-го разведения (доза продукта - 0,01 г) в нижнюю часть пробирки со средой и помещают в термостат с температурой 37 о С на 24-48 часов. Признаком роста является помутнение среды, образование осадка, пены. Если обнаружен рост, то затем производят идентификацию выделенных бактерий. В данном количестве продукта хорошего качества анаэробных клостридий быть не должно.

Определение бактерий рода протея. Палочки протея определяют методом Шукевича, основанном на их высокой подвижности. В коденсационную воду свежескошенного мясо-пептонного агара вносят 1-2 капли взвеси из первого разведения продукта, не касаясь поверхности агара. Пробирки с посевами термостатируют при температуре 37 о С в течение 24-х часов. Палочки протея быстрее других вползают на поверхность агара, образуя нежный голубоватый вуалеобразный налет. При микроскопии препарата из верхней части налета обнаруживаются бесспоровые грамотрицательные палочки. Для выделения чистой культуры с целью дальнейшего исследования производят пересев бактерий из верхней части налета в пробирку со скошенным МПА.

2.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить микробиологические показатели исследуемого продукта и составить схему проведения анализа.

2. Взвесить пробы продукта, растереть в ступках со стерильным песком и приготовить нужное количество разведений.

3. Сделать посевы для определения нормируемых микробиологических показателей.

Цель работы : определение микробиологических показателей исследуемого продукта и оценка его качества. Изучение свойств выделенных микроорганизмов и идентификация их.

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Изучение посевов и оценка качества продукта . В чашках с посевами производится подсчет выросших колоний. Подсчет ведут со стороны дна чашек в проходящем свете, отмечая каждую колонию карандашом, причем каждая отдельная колония принимается за одну клетку. Полученные цифры умножаются на показатели разведения продукта, и таким образом получается количество микроорганизмов в 1 г (КМАФАнМ), которое сравнивается с нормативами.

Рост бактерий группы кишечной палочки на среде Кесслер характеризуется появлением газа в поплавках. Это связано с тем, что БГКП сбраживают лактозу с образованием кислоты и газа.

В чашках с молочно-солевым агаром следует обратить внимание на наличие колоний круглой формы золотистого или белого цвета с гладкой блестящей поверхностью, с зонами просветления вокруг, характерных для стафилококков. В посевах для определения сальмонелл и анаэробных клостридий признаком роста является помутнение среды, на что следует обратить внимание.

Необходимо проанализировать результаты посевов и оценить качество исследуемого продукта по соответствию полученных результатов нормативным микробиологическим показателям.

Изучение качественного состава микрофлоры продукта . В чашках с посевами, содержащими изолированные колонии микроорганизмов, следует определить их видовую принадлежность. Для этого необходимо изучить морфологические, культуральные, ферментативные свойства выделенных микробов.

Выделенные колонии рассматривают на свету с помощью лупы и описывают по следующим признакам:

Форма колоний (круглая, эллипсоидная, неправильная и т.д.);

Размер колоний (крупные - более 5-ти мм; средние - 3-5 мм; мелкие - 1-3 мм; точечные - менее 1-го мм);

Цвет колоний; у бактерий, не образующих пигменты, колонии имеют серовато-матовый оттенок;

Рельеф колоний (выпуклые, плоские, стелющиеся и др.);

Характер края (ровный, волнистый, бахромчатый и др.);

Характер поверхности (гладкая, блестящая, матовая, тусклая, морщинистая, шероховатая, зернистая и др.);

Прозрачность (прозрачная, непрозрачная, полупрозрачная);

Консистенция (маслянистая, тягучая, пленчатая, крошащаяся).

Для описания морфологических свойств из изолированных колоний готовят мазки, окрашивают по методу Грама и изучают под микроскопом. Следует обратить внимание на форму клеток, их взаимное расположение, наличие спор, капсул, результат окраски по Граму. При необходимости можно использовать и другие методы окраски микроорганизмов.

С целью дальнейшего исследования свойств микроорганизмов производят пересев в пробирки на скошенный МПА.

На основе исследованных свойств ориентировочно определяют род или вид выделенных культур микроорганизмов, используя «Краткий определитель бактерий Берги».

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Внимательно осмотреть чашки и пробирки с посевами, отметить признаки роста на разных питательных средах.

3. Оценить качество продукта по микробиологическим показателям, сравнивая полученные данные с нормативами.

4. Изучить культуральные и морфологические признаки выделенных микроорганизмов и определить их род.

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику микробиологическим критериям безопасности пищевых продуктов.

2. Что такое КМАФАнМ? С какой целью определяют этот показатель и каким методом?

3. Что такое БГКП? С какой целью определяют этот показатель и каким методом?

4. Какие условно-патогенные микроорганизмы определяют в мясных продуктах?

5. Какие патогенные микроорганизмы определяют в мясных продуктах?

6. Как производится отбор образцов продуктов для исследования микрофлоры?

7. Как производится подготовка проб для исследования?

8. В каких документах содержатся микробиологические показатели пищевых продуктов?

Лабораторная работа № 3

Санитарно-микробиологический контроль

При приготовлении питательных сред необходимо учитывать потребность культивируемых микроорганизмов в различных элементах питания. Существует различные классификации питательных сред.

Классификация питательных сред по составу:

1. Простые среды (МПБ, МПА, желатин, пептонная вода). Мясо-пептонный бульон (МПБ) является белковой основой всех сред.

Существует несколько способов приготовления МПБ:

а) на мясной воде с добавлением готового пептона;

б) на переварах продуктов гидролиза исходного сырья при помощи ферментов.

Мясо-пептонный агар (МПА) — получают путем добавления агар-агара (1,5-3%) к МПБ. Если МПА распределен по диагонали пробирки или флакона — это скошенный агар. Если среда распределена в пробирке вертикально высотой 5-7 см, это агар столбиком. МПА, застывший в чашках Петри в виде штастшки — пластинчатый агар. Если среда имеет вертикальный слой высотой 2-3 см, и диагональный слой такой же величины, это полускошенный агар.

2. Сложные среды готовятся на основе простых с определенными добавками (углеводы, кровь, желчь, яйца, сыворотка, молоко, соли, факторы роста и т.п.)

Классификация питательных сред по исходным компонентам:

1. Естественные питательные среды — это натуральный продукт животного или растительного происхождения.

Могут быть:

Растительные (исходные продукты — соя, горох, картофель, морковь и т.п.).

Животные (исходные продукты — мясо, рыба, яйца, молоко, животные ткани, желчь, сыворотка крови и т.п.).

Смешанные (МПА, среда Левенштейна - Йенсена и т.п.).

2. Искусственные среды содержат переработанные естественные продукты (мясную воду, перевар), вещества, полученные из этих продуктов (пептон, дрожжевой и кукурузный экстракты) и различные добавки. Это самая большая и разнообразная по составу наиболее часто применяемая группа сред. Их готовят по определенным рецептам из различных настоев или отваров животного или растительного происхождения с добавлением неорганических солей, углеводов и азотистых веществ.

3. Синтетические среды (известного химического состава) состоят из химически чистых соединений в точно установленных концентрациях (с добавлением углеводов, солей, аминокислот, витаминов и т.п.). На основе этих сред, добавляя к ним естественные или искусственные среды, получают полусинтетические среды.

Классификация питательных сред по консистенции: среды бывают жидкие (среды без агара), полужидкие (с агаром до 1%), плотные (агаровые — 1,5-2,5%). Жидкие среды чаще применяют для изучения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы и продуктов обмена. Полужидкие среды обычно используют для хранения культур, плотные — для выделения микроорганизмов, изучения морфологии колоний, диагностических целей, количественного учета, определения антагонистических свойств и др.

Классификация питательных сред по целевому назначению: универсальные (общеупотребительные) и специальные.

Универсальные (основные) среды. Эти среды используют для культивирования большинства относительно неприхотливых микроорганизмов или применяют в качестве основы для приготовления специальных сред, добавляя к ним кровь, сахар, молоко, сыворотку и другие ингредиенты, необходимые для размножения того или иного вида микроорганизмов. К этой группе относятся: МПБ — мясо-пептонный бульон, МПА — мясо-пептонный агар, МПЖ — мясо-пептонный желатин и т.п.

Специальные среды. Предназначены для выделения и избирательного культивирования определенных видов микроорганизмов, которые не растут на простых средах.

Различают следующие виды специальных сред: среды обогащения, элективные, дифференциально-диагностические, консервирующие и среды накопления.

Среды обогащения. Многие микроорганизмы не растут на обычных средах, поэтому для повышения питательной ценности среды в нее добавляют углеводы (сахарный бульон или агар) или белки (сывороточный агар и бульон, кровяной агар и бульон). Кровяной агар или кровяной бульон — получают путем добавления к питательной среде 5-10% подогретой стерильной дефибринированной крови барана, кролика, лошади, человека. Среда используется для выделения стрептококков, пневмококков и других бактерий, а также для изучения гемолитической активности. Сывороточный бульон или сывороточный агар получают, путем добавления к простым средам 15-20% лошадиной или бычьей сыворотки.

2. Элективные (избирательные) среды. Эти среды предназначены для избирательного выделения и накопления микроорганизмов определенного вида из материала, содержащего несколько видов микробов. При посеве на них материала, содержащего смесь различных микроорганизмов, раньше всего будет проявляться рост того вида, для которого данная среда будет элективной. Избирательность среды достигается путем создания условий, оптимальных для культивирования определенных микробов (рН, Еh, концентрация солей, состав питательных веществ), т.е. положительной селекцией. Или путем добавления в среду веществ, угнетающих другие микроорганизмы (желчь, высокие концентрации NаС1, антибиотики и др.), т.е. отрицательной селекцией. К этой группе относятся:

Селенитовая среда — является лучшей средой обогащения для сальмонелл и дизентерийных микробов Зонне. Селенит натрия, содержащийся в среде, стимулирует рост этих бактерий и подавляет рост сопутствующей флоры.

Висмут-сульфит агар — содержит соли висмута, бриллиантовую зелень. Сальмонеллы растут на этой среде в виде колоний черного цвета. Другие виды бактерий на этой среде роста не дают.

Желточно-солевой агар (ЖСА) — среда для выделения стафилококков, содержит до 10% хлорида натрия, что подавляет большинство бактерий, содержащихся в материале. Кроме того, эта среда является и дифференциально-диагностической, так как присутствие яичного желтка позволяет выявить фермент лецитиназу (лецитовителлазу), который образуют патогенные стафилококки. Лецитиназа расщепляет лецитин на фосфорхолины и нерастворимые в воде жирные кислоты, поэтому среда вокруг лецитиназоположительных колоний мутнеет и появляется опалесцирующая зона в виде «радужного венчика».

Желчный бульон элективен для сальмонелл, размножение которых стимулирует добавленная 10% желчь, одновременно тормозящая рост сопутствующих микроорганизмов.

Щелочной агар или щелочная пептонная вода элективны для холерных вибрионов, щелочная реакция среды (рН 9,0) не препятствует росту холерных вибрионов, но тормозит рост других микроорганизмов. 3-5 сут. Ж

3. Дифференциально-диагностические среды. Дифференциально-диагностические среды применяют для дифференцировки одного вида микроорганизмов от другого по характеру их ферментативной активности. Состав этих сред подбирают с таким расчетом, чтобы четко выявить наиболее характерные свойства определенного вида микроорганизмов, основываясь на особенностях его обмена веществ.

Среды для выявления протеолитической и гемолитической способности микробов, содержащие в своем составе белковые вещества: кровь, молоко, желатин и т.п. Наиболее распространенными средами являются мясо-пептонный желатин (МПЖ) свернувшаясялошадиная сыворотка, молоко и кровяной агар (КА).

Среды для изучения гликолитических свойств включают три основных компонента: питательная основа (бульон, агар), субстрат (моно- и дисахара, многоатомные спирты) и индикатор для выявления соответствующих ферментов. Ферментативное расщепление субстратов приводит к сдвигу рН и изменению окраски среды. Наиболее распространены цветные среды с различными углеводами (например, с бромтимоловым синим, индикатором ВР). Также широко распространены среды Гисса, на которых учитывают различия в способности ферментировать различные углеводы с образованием кислоты, либо кислоты и газа.

Для дифференцировки энтеробактерий применяют пептонную воду с набором различных углеводов, индикатором Андреде и поплавками, облегчающими обнаружение газообразования и помогающие визуально определить изменение рН, характерное для различных микроорганизмов. В частности, сдвиг в кислую сторону вызывает покраснение среды с реактивом Андреде или пожелтение при использовании среды с бромтимоловым синим, тогда как при защелачивании индикатор Андреде и бромтимоловый синий не меняют цвет среды. Например, для выделения патогенных бактерий из кишечника применяют среды, которые позволяют дифференцировать патогенные микроорганизмы от постоянных обитателей кишечника — микроорганизмов, разлагающих лактозу.

Такой средой является среда Эндо. Основными компонентами среды Эндо являются МПА, лактоза и основной фуксин, обесцвеченный сульфитом натрия. Исходная питательная среда окрашена в светло-розовый цвет. При сбраживании лактозы образуется ацетальдегид, который реагирует с сульфитом и, высвободившийся при этом, фуксин окрашивает колонии в ярко-красный цвет. Поэтому кишечная палочка, которая сбраживает лактозу, при росте на этой среде образует красные колонии с металлическим блеском, а сальмонеллы и шигеллы — бесцветные, так как они не сбраживают лактозу .

4. Среды накопления, на которых происходит быстрый рост определенных видов микроорганизмов.

5. Консервирующие (транспортные) среды. Предназначены для сохранения микроорганизмов во время транспортировки к месту исследования. Эти среды, содержат добавки, предупреждающие размножение и гибель микробов, что способствует сохранению их жизнеспособности. Наибольшее применение нашли глицериновая смесь (среда Тига), фосфатно-буферная смесь и среды Кари-Блэйра, Амиеса (с активированным углем и без активированного угля), Стюарта и др.

Стерилизация питательных сред.

Все питательные среды независимо от их назначения разливают в чистую посуду и стерилизуют. Большинство сред стерилизуют автоклавированием, но при различных режимах в зависимости от их состава.

1. Синтетические среды и все агаровые среды, не содержащие в своем составе нативного белка и углеводов, стерилизуют 15-20 мин в автоклаве при температуре 115-120°С и давлении 1-1,5 атмосферы .

2. Среды с углеводами и молоком (в состав которого входит лактоза), питательный желатин стерилизуют текучим паром при температуре 100°С дробно или в автоклаве при 112°С и при давлении до 1 атмосферы.

3. Среды, в состав которых входят белковые вещества (сыворотка крови, асцитическая жидкость), обеспложиваются тиндализацией или фильтрованием.

4. Для стерилизации питательных сред, содержащих в своем составе нативные белки, пользуются фильтрацией через мембранные фильтры Зейтца.

Для контроля стерильности среды после стерилизации помещают в термостат при 37°С на 3-5 сут. Жидкие среды должны оставаться прозрачными, а на поверхности и в толще плотных питательных сред не должны появляться признаки роста. Кроме контроля стерильности, про-изводят химический контроль готовых сред, который заключается в том, что в нескольких об-разцах каждой серии определяют рН, количество общего и аминного азота и хлоридов.

Существует также биологический контроль сред. В этом случае несколько образцов среды засевают лабораторной культурой того микроба, для которого приготовлена среда, и изучают характер его роста. Только после того, как среды выдержали контроль, их можно использовать по назначению.

Главная » Глаголы » Для чего нужны элективные питательные среды. Классификация питательных сред