Лекция №4. Культивирование бактерий.

• Культивирование бактерий необходимо для их идентификации.  

• Бактерии размножаются путем неконтролируемого роста.  

• Бактерии делятся пополам, удваивая генетический материал.  

• Питательные среды поддерживают рост микроорганизмов.  

• Питательные среды классифицируются по консистенции: жидкие, полужидкие, плотные.  

• Жидкие среды предпочтительны для быстрого роста и биохимической активности.  

• Плотные среды могут быть в виде столбика агара или скошенного агара.  

• Скошенный агар используется для накопления бактерий.  

• Столбик агара применяется для индикации и выращивания бактерий, боящихся кислорода.  

• Чашки Петри используются для посева первичного материала.  

• Они имеют большую поверхность для роста микроорганизмов.  

• По характеру роста в жидкой среде можно предположить вид микроорганизма.  

• Диффузный рост: вся среда равномерно мутная.  

• Придонный рост: микроорганизмы собираются на дне.  

• Пленочный рост: микроорганизмы собираются на поверхности.  

• Пристеночный рост: налет на стенках пробирки.  

• Рост сгустков: комочки в растворе.  

• Характер роста помогает определить вид микроорганизма.  

• Основным видом питательных сред в лаборатории является плотная питательная среда агар.  

• Агар получают из морских водорослей, что делает его природным и экологически чистым.  

• Агар удерживает питательные вещества, но не связывает их, что позволяет бактериям свободно использовать их для роста.  

• Агар нейтрален для роста бактерий и не подавляет их.  

• Он прозрачный, что важно для визуальной оценки бактерий.  

• Агар не утилизируется бактериями и сохраняет свои свойства при наличии достаточного количества питательных веществ.  

• Агар имеет низкую себестоимость и не загрязняет окружающую среду.  

• Утилизация агара не представляет проблем, так как он является природным компонентом.  

• Колонии на агаре являются чистой культурой бактерий одного вида.  

• Они происходят из одной материнской клетки и имеют одинаковые биохимические свойства.  

• Размер и форма колоний важны для идентификации бактерий.  

• Форма колоний может быть правильной, округлой, неправильной, амебовидной, мицелиальной и других типов.  

• Колонии можно изучать невооруженным глазом или с помощью микроскопа.  

• Микроскопы позволяют более точно оценить края колоний.  

• Колонии могут быть плоскими, приподнятыми или возвышающимися.  

• Возвышение колоний может быть равномерным, кратерообразным или конусовидным.  

• Цвет колоний зависит от пигмента, продуцируемого микроорганизмом.  

• Цвет колонии обусловлен свойствами самого микроорганизма, а не индикаторами в среде.  

• Колонии могут быть прозрачными, полупрозрачными или непрозрачными.  

• Прозрачность определяется путем просмотра колонии на просвет.  

• Текстура поверхности колоний может быть однородной, блестящей, мелкозернистой, шероховатой или крупнозернистой.  

• Разные виды микроорганизмов имеют характерные текстуры.  

• Края колоний могут быть ровными, волнистыми, лопастными или бахромчатыми.  

• Оценка краев проводится с помощью микро  

• Колонии могут быть плотными, слизистыми или рассыпчатыми.  

• Слизистые колонии тянутся за петлей, как плавленый сыр.  

• Рассыпчатые колонии напоминают плотный сыр.  

• С-колонии имеют ровную форму и гладкую поверхность.  

• Р-колонии имеют неровные края и матовую поверхность.  

• Эти различия связаны с адаптацией бактерий к условиям среды.  

• Бактерии из клинического материала имеют слизистую капсулу.  

• Бактерии из окружающей среды имеют плотную клеточную стенку.  

• Р-колонии адаптируются к агрессивным условиям внешней среды.  

• СР-диссоциация — это изменение свойств бактерий при адаптации к новым условиям.  

• Разные колонии могут быть одним видом микроорганизма с измененными свойствами.  

• Это изменение может быть вызвано генетическими причинами.  

• Питательные среды делятся на простые и сложные.  

• Простые среды состоят из широко доступных компонентов.  

• Сложные среды требуют специальных ингредиентов и компонентов.  

• Обогащенные среды содержат компоненты животного происхождения.  

• Селективные среды подавляют рост нежелательных бактерий.  

• Эти среды используются для культивирования определенных микроорганизмов.  

• Индикаторные среды меняют цвет в зависимости от условий.  

• Агар Киллера содержит глюкозу и лактозу и меняет цвет при закислении.  

• Используется для дифференциальной диагностики энтеробактерий.  

• Индикаторные среды помогают определить, утилизируется ли глюкоза, лактоза и продуцируется ли кислота или сероводород.  

• Поднятый столбик агара указывает на газообразование, что помогает идентифицировать бактерии.  

• Индикаторные среды часто являются дифференциально-диагностическими.  

• Хромогенные среды содержат хромоген, реагирующий на ферменты микроорганизмов.  

• Цвет колоний позволяет идентифицировать микроорганизмы.  

• Хромогенные среды экономят время и финансы, но требуют предварительного понимания патогена.  

• Рост бактерий требует наличия питательных компонентов, таких как углеводы, углерод и источник азота.  

• Питательные среды должны содержать все необходимые компоненты для роста бактерий.  

• В настоящее время большинство сред поставляются в готовом виде, что упрощает процесс.  

• При посеве клинического материала важно получить отдельные колонии бактерий.  

• Метод Гольда используется для уменьшения концентрации бактерий и их механического разделения.  

• Петля с материалом засевается в один сектор чашки, затем стерильной петлей переносится в другой сектор.  

• Переносим бактерии из одного сектора в другой, механически разделяя их.  

• Прокаливаем петлю между каждым шагом для уничтожения бактерий.  

• Цель метода - получить изолированные колонии, уменьшая концентрацию бактерий.  

• В первом секторе бактерии растут сплошным слоем, но видны единичные колонии.  

• Во втором секторе колонии становятся крупнее и изолированнее.  

• В третьем секторе колонии крупные и изолированные, что позволяет их изучать.  

• Используется для изучения кишечных инфекций с высоким содержанием бактерий.  

• Капельку материала наносят на чашку и распределяют шпателем.  

• Шпатель не прокаливают, чтобы бактерии прилипали к нему.  

• На первой чашке обильный рост мелких колоний.  

• На второй чашке колонии поменьше, но все еще не изолированные.  

• На третьей чашке видны крупные изолированные колонии, что позволяет их изучать.  

• Разведение материала в пробирках для уменьшения концентрации бактерий.  

• Опасность потери патогена при разведении.  

• Метод увеличивает стоимость, но иногда остается актуальным.  

• Бактерии адаптируются к новым условиям в течение 16-24 часов.  

• Фазы роста: лаг-фаза, экспоненциальная фаза, стационарная фаза и фаза истощения.  

• В стационарной фазе бактерии борются за выживание, выделяя токсины.  

• В фазе истощения количество бактерий уменьшается, и культура может погибнуть.  

• Некоторые бактерии выделяют вещества при гибели, которые используются для роста новых бактерий.  

• Это поддерживает стабильный рост бактерий, предотвращая фазу истощения.  

• Важно проводить исследования в фазу стабильного роста для получения достоверных результатов.  

• Микроорганизмы делятся на пять групп в зависимости от их потребности в кислороде.  

• Строгие аэробы нуждаются в кислороде для жизни, строгие анаэробы его избегают.  

• Факультативные анаэробы могут существовать в обоих условиях, а аэротолерантные могут переносить кислород.  

• Для культивирования анаэробов необходимо удалить кислород из среды.  

• Метод Веймберга и метод Вьялона используют агар для создания анаэробных условий.  

• Метод Вьялона позволяет видеть колонии микроорганизмов без доступа кислорода.  

• Метод Фортнера использует чашки Петри с перегородкой для разделения культур.  

• Свечные камеры и вакуумные насосы создают анаэробные условия.  

• Вакуумные насосы удаляют кислород, создавая идеальные условия для анаэробов.  

• Метод создает крайне отрицательное давление, что негативно влияет на бактерии.  

• Удаляются все компоненты воздуха, включая азот и углекислый газ.  

• Необходимость контроля давления и периодического удаления воздуха делает метод непопулярным.  

• Использует герметичные пластиковые чаши с химическими реагентами.  

• Реагенты регулируют кислород, поддерживая необходимые условия.  

• Чаши можно помещать в термостаты, индикаторы показывают наличие кислорода.  

• Подключаются к баллону с газом, дозируемо подают смесь газов.  

• Контролируют газовый состав смеси, оповещают о проблемах.  

• Печатают газовый состав смеси по окончании инкубации.  

• Совмещают термостат и анаэробную камеру.  

• Автоматически замещают газовую смесь, регулируют состав.  

• Позволяют проводить исследования без доступа кислорода, выращивать культуры.  

• Дорогостоящие и сложные в обслуживании.  

• Используются в специализированных лабораториях.  

• В обычных лабораториях применяются менее дорогие системы.  

• Температурный оптимум - температура наилучшего роста бактерий.  

• Температурный диапазон - диапазон температур, в котором бактерии могут расти.  

• Мезофильные бактерии имеют температурный оптимум 35-37°C и диапазон 25-40°C.  

• Мезофильные бактерии являются основными патогенами человека и культивируются при 35-37°C.  

• Психофильные бактерии предпочитают температуру от 20 до -7 градусов Цельсия.  

• Эти бактерии могут выживать в холодильнике и вызывать кишечные инфекции.  

• Они могут выживать в продуктах и приводить к их порче.  

• Термофильные бактерии предпочитают температуру от 55 до 80 градусов Цельсия.  

• Они могут вызывать заболевания, но их спектр ограничен.  

• Споры термофильных бактерий могут выживать в продуктах и продуцировать токсины.  

• Экстремально термофильные бактерии выживают при температуре до 250 градусов Цельсия.  

• Они не вызывают патологий у человека, но интересны для ученых.  

• Изучение этих бактерий может помочь в защите клеток от температурных воздействий.  

• Используются инкубаторы и термостаты для выращивания бактерий.  

• Маленькие камеры удобны для небольших объемов образцов.  

• Большие камеры защищают от света и сохраняют тепло.  

• Изучаются сахаролитические, протеолитические и гемолитические свойства бактерий.  

• Сахаролитические свойства включают утилизацию сахаров и образование газа и кислоты.  

• Протолитические свойства включают разжижение желатина и изменение консистенции молока.  

• Гемолитические свойства включают разрушение эритроцитов.  

• Бактерии могут разрушать другие клетки крови, включая лейкоциты и нейтрофилы.  

• Гемолитическая активность бактерий может указывать на их способность разрушать иммунные клетки.  

• Используется оксидативный ферментативный тест для определения типа дыхания бактерий.  

• Среда Хью Лейфсона используется для засева бактерий и определения их аэробных или анаэробных свойств.  

• Изменение цвета среды указывает на утилизацию глюкозы микроорганизмом.  

• Современные коммерческие системы включают агар-агар и флаконы с индикаторами.  

• Питательные среды позволяют определять подвижность микроорганизмов.  

• Сравнение полученных свойств с известными помогает идентифицировать микроорганизмы.  

• Идентификация включает тесты на продукцию газа, кислоты, подвижность и другие свойства.  

• Сравнение результатов с таблицами помогает определить род и вид микроорганизмов.  

• Коммерческие тест-системы упрощают процесс идентификации, но имеют свои ограничения.  

• Автоматические тест-системы загружают образец и автоматически оценивают биохимическую активность.  

• Эти системы облегчают работу, но имеют высокую стоимость и ограниченную базу данных.  

• Примеры приборов: Phoenix и Bacteria.  

• Метод MALDI-TOF использует лазер для идентификации микроорганизмов.  

• Анализ занимает несколько секунд и позволяет быстро получить видовую идентификацию.  

• Культуральный метод остается важным для определения чувствительности к антибиотикам.  

• Алгоритм тестирования включает четыре дня исследования.  

• В первый день материал исследуется методом окраски и посева на питательные среды.  

• На второй день оцениваются свойства колоний и проводится пересев на скошенную среду.  

• На третий день оцениваются биохимические тесты и чувствительность к антибиотикам.  

• На четвертый день проводится оценка биохимической активности и идентификация микроорганизма.  

• Процесс идентификации микроорганизмов может быть трудоемким.  

• Врачи часто не понимают сложности процесса идентификации и выбора препаратов.  

• Лекция завершается, подчеркивая важность понимания процесса идентификации.