Свойства и консистенция питательных сред
Питательная среда должна обладать определенным набором свойств:
— содержать достаточное количество питательных веществ, микроэлементов, минеральных солей;
— иметь определенную вязкость;
— иметь определенные влажность и/или кислотность;
— быть изотонической, то есть не нарушать нормальное функционирование клеток, проницаемость клеточных мембран;
— в большинстве случаев, среда должна быть прозрачной.
Питательные среды бывают разной консистенции
К жидким средам относятся растительные экстракты, сыворотка крови, мясной бульон. На основе жидких сред, добавляя определенные количества агар-агара, желатина, силикагеля, получают полужидкие и плотные среды.
Плотные среды применяются для выращивания чистых культур микроорганизмов, для исследования их свойств, для подсчета количества бактерий в исследуемой пробе.
К сыпучим средам относят среды для промышленного производства. Они состоят из измельченного и увлажненного растительного сырья. На их основе изготавливают силосные корма в животноводстве, соевый соус в пищепроме и т. д.
Сухие питательные среды представляют собой гигроскопичный порошок. Это стандартизированные готовые смеси, которые выпускаются промышленным способом и предназначены для приготовления питательных сред в лаборатории. Их преимущества:
— точно известный химический состав;
— долгий срок хранения;
— высокое качество компонентов и высокая степень очистки, которых трудно добиться вне условий специализированной лаборатории;
— удобны при хранении и транспортировке;
— из них просто и быстро можно приготовить питательную микробиологическую среду.
Приготовление питательных сред
Для приготовления питательных сред в лабораториях используют или уже готовые сухие смеси, или проверенные временем рецепты, которые есть в специализированной литературе. Существует более тысячи питательных сред для культивирования различных микроорганизмов. В полужидкие и плотные среды вводят агар-агар или желатин, чтобы добиться нужной консистенции.
После того, как питательная среда изготовлена, ее делают прозрачной, добавляя специальные вещества (например, яичный белок) и отфильтровывая взвешенные частицы. Плотные и полужидкие среды, как правило, фильтруют горячими.
Следующий этап — установить определенный уровень кислотности среды, добавляя раствор кислоты или щелочи. Это очень важно, так как разные микробы и бактерии требуют своего уровня рН. Есть микроорганизмы, которые могут размножаться только в кислой (рН около 9) или только в щелочной (рН=5) среде. Для нейтральной среды уровень кислотности подбирается с точностью до десятых долей, например, рН=7,4. Для контроля кислотности используют цветную индикацию (лакмусовые бумажки, фенолфталеин, метанитрофенол и др.) и фотоколориметры или рН-метры.
Приготовленную питательную среду в конце обязательно стерилизуют, чаще всего методом термообработки, в автоклаве или аппарате Коха. Способ и режим термообработки зависит от вида среды.
Хранение питательных сред
Приготовленные и стерилизованные питательные среды разливают по большим колбам или культуральным бутылям и хранят в темных, холодных помещениях с контролируемой влажностью. Перед применением среды с желирующими компонентами (агаром, желатином) нагревают на водяной бане и разливают через воронку или бюретку по сосудам, в которых будет производиться выращивание культур: по биологическим пробиркам или чашкам Петри. Пробирки устанавливают вертикально или почти горизонтально, чтобы получить среду в виде столбика или скошенную, с увеличенной площадью поверхности.
При работе с аэробными (дышащими кислородом) культурами пробирки закрывают ватно-марлевыми пробками, которые пропускают воздух, но не посторонние микроорганизмы.
Для выращивания и изучения анаэробных микроорганизмов следует ограничить или исключить доступ кислорода к ним. Для этого культуры выращивают под слоем масла, в глубине плотных сред, в атмосфере из углекислого газа. Иногда в среду добавляют специальные вещества, которые связывают кислород.
Сухие питательные среды хранят в сухом помещении, в хорошо укупоренной посуде.