BAKTERIÁLNÍ KULTURA: TYPY, VLASTNOSTI, METODY, POŽADAVKY - BIOLOGIE - 2025

Bakteriální kultura je výsledkem naočkování těchto mikroorganismů na živných médiích, aby se mohly reprodukovat, což vede ke tvorbě bakteriálních kolonií na pevném médiu a zákalu v kapalných médiích.

Výsevní metoda je velmi důležitá, aby bylo možné distribuovat inokulum takovým způsobem, aby přítomné bakterie byly rozptýleny a mohly se vyvinout správně izolované kolonie.

Různé plodiny pěstované autorem v Bakteriologické laboratoři budovy biomedicínských a technologických věd, University of Carabobo. Zdroj: složení fotografií pořízených autorem MSc. Marielsa Gil.

Kolonie získané v pevném kultivačním médiu jsou důsledkem proliferace naočkovaného mikroorganismu. Každá kolonie začíná z jediné bakterie, která se může exponenciálně množit a tvořit makroskopicky viditelnou populaci.

Totéž se vyskytuje v kapalném kultivačním médiu, ale v tomto případě je bakteriální růst pozorován zákalem.

Bakteriální růst je možný, když zvolené kultivační médium splňuje podmínky výživy a pH nezbytné pro vývoj konkrétní bakterie. Kromě toho, že je třeba řídit jiné proměnné, jako je teplota, inkubační doba, koncentrace kyslíku, CO ₂, mimo jiné.

Ne všechny bakteriální populace potřebují stejné požadavky, ačkoli některé mohou být společné téměř všem, jako například že médium obsahuje peptony, je také pravda, že existují náročnější mikroorganismy, které navíc vyžadují jiné specifické látky, nazývané růstové faktory.

Například je možné zmínit, že někteří Haemophilus potřebují růst faktoru X (hemin) a faktoru V (NAD).

Druhy bakteriálních kultur

Bakteriální kultury mohou být polymikrobiální, čisté nebo smíšené.

Polymikrobiální bakteriální kultury

Polymikrobiální kultury jsou kultury, které pocházejí z výsevu vzorku získaného z místa, které má normální mikrobiotu, na kterém lze také nalézt určitý patogen.

Příklad: Při vývoji kultury výtěru z krku lze nalézt patogen, jako je Streptococcus pyogenes, ale bude doprovázen běžnou mikrobiotou v oblasti.

V tomto případě je dobré pruhování nezbytné pro umožnění růstu různých typů bakterií přítomných v izolaci.

Kolonie, která má vlastnosti kompatibilní s kmenem Streptococcus pyogenes, se opatrně dotkne platinové smyčky a poté se vysadí do panenského kultivačního média, čímž se získá čistá kultura tohoto mikroorganismu.

Z této čisté kultury lze provést všechny testy potřebné k identifikaci bakterií.

Čistá bakteriální kultura

Aby bylo možné účinně identifikovat mikroorganismus, musí člověk pracovat z čisté kultury.

Čisté kultury lze získat jako v případě předchozího příkladu opětným nasazením izolované kolonie polymikrobiální kultury, nebo pokud se vysadí vzorek, který pochází z normálně sterilního místa a existuje pouze jeden patogen (růst jednoho typ bakterií). Příklad: když je CSF vysazen od pacienta s bakteriální meningitidou.

Jiným způsobem je, když se obnovuje ze staré čisté kultury, aby se získala obnovená čistá kultura.

Smíšené bakteriální kultury

Tyto kultury se skládají ze směsi mikroorganismů, které se vyskytují v přírodě. V některých průmyslových procesech je použití směsných kultur výhodné.

Lze jej získat spojením několika čistých kultur, protože tyto umožňují studium bakteriálních vzájemných vztahů.

Jsou užitečné například při degradaci xenobiotik v průmyslových odpadních vodách, protože působí jako biologicky rozložitelné látky.

Charakteristika bakteriálních kultur

Morfologické vlastnosti kolonií získaných v bakteriálních kulturách se mohou velmi lišit.

Kolonie mohou být velmi malé, střední nebo velké a mohou vypadat suché nebo mukoidní, lesklé nebo matné. V závislosti na struktuře se může lišit mezi hladkou a drsnou a v závislosti na tvaru mohou být kruhové, ploché, konvexní.

V závislosti na barvě mohou být: bezbarvá, bílá, žlutá, růžová, fuchsie, červená, oranžová, béžová, šedivá, zelenkavá, hnědá, černá nebo s kovovým leskem v závislosti na použitých bakteriích a použitém kultivačním médiu.

Hranice kolonií mohou být pravidelné nebo nepravidelné. Jiní mohou naopak představovat jednotný film, který je distribuován téměř v celém médiu zvaném „rojení“. To je charakteristické pro Proteus sp.

Některé bakteriální kultury vydávají pachy, které jsou zcela charakteristické pro daný druh. Například kultura Pseudomonas aeruginosa má charakteristický ovocný zápach, zatímco rod Proteus má charakteristicky zatuchlý zápach.

Příklady kolonií podle jejich velikosti

Velmi malý: Mycoplasma pneumoniae, Francisella tularensis.

Malý: Streptococcus sp, Enterococcus sp.

Mírný: Family Enterobacteriaceae

Velké: Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa.

Příklad kolonií podle jejich vzhledu

Suché: Lactobacillus confusus.

Mukoidy: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Brilantní: Klebsiella pneumoniae.

Neprůhledný: Enterococcus faecalis, některé kmeny Neisseria gonorrhoeae.

Příklady kolonií podle jejich struktury

Hladké kolonie: Micrococcus luteus

Drsné kolonie: Sarcina ventriculi na živném agaru.

Příklad kolonií podle jejich tvaru

Circulars: Listeria murrayi a Micrococcus luteus na živném agaru.

Ploché: Staphylococcus equorum na živném agaru.

Konvexní: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae.

Příklad kolonií podle jejich hranic

Zaoblený okraj: Staphylococcus aureus, Escherichia coli.

Nepravidelná hranice: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Lemované hrany: Bacillus sp.

Příklad kolonií podle jejich barvy

Průhledný nebo bezbarvý: Shigella sp na XLD agaru.

Bílá: Staphylococcus hominis na krevním agaru.

Béžová: Bacillus sphaericus a Lactobacillus confusus na živném agaru.

Žlutá: Staphylococcus aureus a Elizabethkingia meningoseptica na krevním agaru, Pediococcus sp, Staphylococcus lentus na živném agaru, Růžová: Escherichia coli na XLD agaru, Micrococcus roseus na živném agaru.

Fuchsie: Escherichia coli na agaru Mac Conkey.

Fialová: Chromobacterium violaceum.

Červenavé: Serratia marcescens při pokojové teplotě na živném agaru.

Oranžová: Kurthia zopfii na živném agaru.

Greyish: Sporosarcina ureae v půdním extraktu.

Zelenkasté: Pseudomonas aeruginosa na agaru BHI.

Hnědá: Enterococcus sp na žlučovém agaru.

Černá: Salmonella enteritidis na agaru SS.

S kovovým leskem: Escherichia coli na agaru Endo.

Metody bakteriální kultivace

Fakultativní aerobní nebo anaerobní bakteriální kultura

Je to nejpoužívanější kultivační metoda. To je způsobeno tím, že zaprvé, většina bakterií patogenních pro člověka jsou aerobní nebo fakultativní anaerobní; a za druhé, je to mnohem levnější a jednodušší než anaerobní kultury. Příklad: Mycoplasma pneumoniae a Escherichia coli.

Anaerobní bakteriální kultura

Tento typ kultury vyžaduje úplné potlačení kyslíku. Kultivační média pro anaerobní bakterie by obecně měla obsahovat redukční látky, jako například: kyselina askorbová, thioglykolát, cystein nebo síra, aby se eliminovaly toxické účinky kyslíku obsaženého ve vzduchu.

Některé obsahují indikátory, jako je resazurin, který je modrý v přítomnosti kyslíku a bezbarvý v anaerobióze. Příklad: Clostridium tetani.

Bakteriální kultura v mikroaerofilii

Kultivační destičky se umístí do mikroaerofilní kapuce s osvětlenou svíčkou, zakrytou. Svíčka spotřebovává kyslík a zhasíná. V tomto stavu rostou některé bakterie, například Streptococcus sp.

Materiály a požadavky

materiály

Materiály potřebné pro provádění bakteriální kultury jsou: Petriho misky nebo zkumavky s kultivačním médiem nebo vývarem, platinová smyčka, vzorek, Bunsenova hořák nebo pec.

Požadavky na provedení bakteriální kultury

Kultura bakterií vyžaduje mnoho prvků, které je třeba vzít v úvahu, jako jsou například živiny v médiu, pH, teplota, koncentrace kyslíku, CO2, vlhkost.

Živiny

Bakteriální kultury vyžadují kultivační médium, které obsahuje makroprvky a mikroprvky. Mezi makroelementy lze uvést organické látky, jako jsou peptony, aminokyseliny, uhlohydráty jako zdroje uhlíku a dusíku.

Mezi mikroelementy patří mimo jiné anorganické látky nebo stopové prvky mangan, zinek, nikl, bor, chlor, selen, křemík, kobalt, měď.

Koncentrace vodíkových iontů (pH)

Koncentrace iontů vodíku (H ⁺) a hydroxylových iontů (OH ^-) v médiu, kde se bude kultura vyvíjet, je životně důležitá, protože tyto určují pH.

Nejčastěji používaným pH je neutrální (pH = 7,0), ale mohou existovat média, kde je vhodné kyselé nebo alkalické pH, například pokud chcete izolovat acidofilní nebo alkifilní bakterie.

Teplota

Teplota je velmi důležitý faktor, který ovlivňuje růst bakteriálních kultur. Bakterie mohou být psychrofilní (růst při teplotách <20 ° C, mezofilních (mezi 20 ° C a 42 ° C), termofilních (40 ° C až 70 ° C), hypertermofilních (70 ° C - 105 ° C).

Požadavek na kyslík

Aerobní: rostou v přítomnosti kyslíku.

Mikroerofilní: rostou v přítomnosti 5-10% CO2 .

Přísné anaeroby: roste v nepřítomnosti kyslíku.

Fakultativní anaeroby: roste v přítomnosti kyslíku nebo bez něj.

Aerotolerant: rostou dobře bez kyslíku a snášejí málo kyslíku.

Kulturní média

Kultivační média jsou speciální výživové přípravky připravené v laboratoři k získání mikrobiálního růstu nebo kultury. Tato média se liší v konzistenci, složení a funkci. Každá laboratoř připraví typ kultivačního média, který vyhovuje jejich potřebám.

Kolekce bakteriální kultury

Existují instituce nebo organizace, které se věnují sběru, charakterizaci, udržování a distribuci bakteriálních kmenů klinického, environmentálního nebo průmyslového významu.

Tyto kmeny se používají pro výzkumné práce a pro provádění kontroly kvality na kultivačních médiích.

Příklad: mimo jiné kmeny American Type Culture Collection, Venezuelanské centrum pro sběr mikroorganismů (CVCM) a kmeny Národního institutu hygieny, epidemiologie a mikrobiologie Kuby (INHEM).

Reference

1. Benavides G, Hermida A. Izolace a identifikace přirozené bakteriální flóry z půdy Cruz Verde a Guasca páramos. (Cundinamarca). 2008. Bogota. K dispozici na adrese: javeriana.edu.co/biblos
2. Hans S. General Microbiology. Vydání Omega. 1991. Barcelona, ​​Španělsko. K dispozici v: biolprocariotas.files
3. Weng Z, Junco R, Díaz R. Kolekce mikrobiálních kultur: Poznámky k jejich vývoji. Rev Cubana Hig Epidemiol, 2003; 41 (1). K dispozici na adrese: scielo.sld.cu/scielo.
4. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologická diagnostika. 5. ed. Editorial Panamericana SA Argentina.
5. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey a Scott Mikrobiologická diagnostika. 12 ed. Editorial Panamericana SA Argentina.