Микробиологические культуры , или микробные культуры , является методом умножения микробных организмов , позволяя им размножаться в заранее определенной культуральной среде в контролируемых лабораторных условиях. Микробные культуры - это основополагающие и базовые методы диагностики, используемые в качестве исследовательского инструмента в молекулярной биологии .
Микробные культуры используются для определения типа организма, его численности в исследуемом образце или того и другого. Это один из основных диагностических методов микробиологии, который используется в качестве инструмента для определения причины инфекционного заболевания , позволяя возбудителю размножаться в заранее определенной среде. Например, для получения посевов из горла соскабливают подкладку ткани в задней части горла и помещают образец в среду для выявления вредных микроорганизмов, таких как Streptococcus pyogenes , возбудителя стрептококковой инфекции в горле. [1] Кроме того, термин «культура» чаще используется неформально для обозначения «выборочного выращивания» определенного вида микроорганизмов в лаборатории.
Часто бывает необходимо выделить чистую культуру микроорганизмов. Чистая (или аксеническая ) культура - это популяция клеток или многоклеточных организмов, растущая в отсутствие других видов или типов. Чистая культура может происходить из одной клетки или одного организма, и в этом случае клетки являются генетическими клонами друг друга. Для гелеобразования микробной культуры используют среду агарозного геля ( агар ). Агар - гелеобразное вещество, получаемое из морских водорослей . Дешевый заменитель агара - гуаровая камедь , которую можно использовать для изоляции и поддержания термофилов .
Бактериальная культура [ править ]
Существует несколько типов методов бактериального культивирования, которые выбираются в зависимости от культивируемого агента и последующего использования.
Бульонные культуры [ править ]
Одним из методов бактериального культивирования является жидкая культура, в которой желаемые бактерии суспендированы в жидкой питательной среде, такой как бульон Лурия , в вертикальной колбе. Это позволяет ученым выращивать большое количество бактерий для множества последующих применений.
Жидкие культуры идеальны для подготовки антимикробного анализа, в котором экспериментатор инокулирует жидкий бульон бактериями и дает ему расти в течение ночи (для равномерного роста можно использовать шейкер). Затем они брали аликвоты образца для проверки антимикробной активности конкретного лекарства или белка ( антимикробных пептидов ).
В качестве альтернативы микробиолог может решить использовать статические жидкие культуры. Эти культуры не встряхиваются, и они обеспечивают микробам градиент кислорода. [2]
Чашки с агаром [ править ]
Микробиологические культуры можно выращивать в чашках Петри различного размера, которые имеют тонкий слой питательной среды на основе агара. После того, как питательная среда в чашке Петри инокулируется желаемыми бактериями, чашки инкубируются при оптимальной температуре для роста выбранных бактерий (например, обычно при 37 градусах Цельсия или температуре человеческого тела для культур, полученных от людей. или животных, или ниже для экологических культур). После достижения желаемого уровня роста чашки с агаром можно хранить в перевернутом виде в холодильнике в течение длительного периода времени, чтобы сохранить бактерии для будущих экспериментов.
Существует множество добавок, которые можно добавить в агар перед тем, как его вылить в чашку и дать ему затвердеть. Некоторые виды бактерий могут расти только в присутствии определенных добавок. Это также можно использовать при создании искусственно созданных штаммов бактерий, содержащих ген устойчивости к антибиотикам . Когда выбранный антибиотик добавляется в агар, только бактериальные клетки, содержащие вставку гена, придающую устойчивости, смогут расти. Это позволяет исследователю выбрать только те колонии, которые были успешно трансформированы.
Индикаторы на основе агара [ править ]
Миниатюрная версия чашек с агаром, преобразованная в форматы щупов, например Dip Slide , Digital Dipstick [3] демонстрируют возможность использования в месте оказания медицинской помощи в диагностических целях. У них есть преимущества перед чашками с агаром, поскольку они экономичны, а их работа не требует специальных знаний или лабораторных условий, что позволяет использовать их в местах оказания медицинской помощи.
Колющие культуры [ править ]
Укол-культуры похожи на чашки с агаром, но образованы твердым агаром в пробирке. Бактерии вводятся через инокуляционную иглу или наконечник пипетки, вонзаемый в центр агара. В месте прокола растут бактерии. [4] Колотые культуры чаще всего используются для краткосрочного хранения или транспортировки культур.
Коллекции культур [ править ]
Коллекции микробных культур сосредоточены на приобретении, аутентификации, производстве, сохранении, каталогизации и распределении жизнеспособных культур стандартных эталонных микроорганизмов , клеточных линий и других материалов для исследований в области микробной систематики . [5] [6] Коллекции культур также являются хранилищами типовых штаммов .
| Коллекция Acronym | Имя | Место расположения |
|---|---|---|
| ATCC | Коллекция американских типовых культур | Манассас , Вирджиния |
| BCCM | Бельгийские скоординированные коллекции микроорганизмов | Децентрализованная координационная группа в Брюсселе , Бельгия |
| CCUG | Коллекция культур Гетеборгского университета | Гётеборг, Швеция |
| CECT | Colección Española de Cultivos Tipo | Валенсия, Испания |
| CIP | Коллекция Института Пастера | Париж , Франция |
| ДСМЗ | Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen | Брауншвейг , Германия |
| ICMP | Международная коллекция микроорганизмов из растений | Окленд , Новая Зеландия |
| JCM | Японская коллекция микроорганизмов | Цукуба, Ибараки , Япония |
| NCTC | Национальная коллекция типовых культур | Общественное здравоохранение Англии , Лондон , Соединенное Королевство |
| NCIMB | Национальная коллекция промышленных, пищевых и морских бактерий | Абердин , Шотландия |
Посев на твердую пластину термофильных микроорганизмов [ править ]
Доказано, что для твердых культур на чашках термофильных микроорганизмов, таких как Bacillus acidocaldarius, Bacillus stearothermophilus, Thermus aquaticus и Thermus thermophilus и т. подсчет или выделение обоих указанных выше термофильных бактерий. [7]
Культура вирусов и фагов [ править ]
Для культур вирусов или фагов требуются клетки-хозяева, в которых размножаются вирус или фаг. Для бактериофагов культуры выращивают путем инфицирования бактериальных клеток. Затем фаг можно выделить из образовавшихся бляшек на лужайке бактерий на планшете. Культуры вирусов получают из соответствующих им эукариотических клеток-хозяев.
Культура эукариотических клеток [ править ]
Выделение чистых культур [ править ]
Для одноклеточных эукариот, таких как дрожжи, для выделения чистых культур используются те же методы, что и для бактериальных культур. Чистые культуры многоклеточных организмов часто легче изолировать, просто выбрав одну особь для инициации культивирования. Это полезный метод, например, для чистой культуры грибов , многоклеточных водорослей и мелких многоклеточных животных .
Разработка чистых методов культивирования имеет решающее значение для наблюдения за рассматриваемым образцом. Наиболее распространенный метод выделения отдельных клеток и получения чистой культуры - приготовление планшета для штриховки. Метод «штриховой пластинки» - это способ физического разделения микробной популяции, который осуществляется путем распределения посевного материала вперед и назад с помощью посевной петли по пластине с твердым агаром . После инкубации будут возникать колонии, и отдельные клетки будут выделены из биомассы. После выделения микроорганизма в чистой культуре необходимо сохранить его в жизнеспособном состоянии для дальнейшего изучения и использования. Необходимо поддерживать исходные культуры, чтобы не потерять их биологические, иммунологические и культурные особенности.
См. Также [ править ]
- Колониеобразующая единица
- Культура крови
- Микробная темная материя
- Микробные пищевые культуры
- Скрининговые культуры
- Посев мокроты
- Синхронная культура
- Геллановая камедь
Ссылки [ править ]
- ^ Healthwise, Incorporated (28 июня 2010 г.). «Горловой посев» . WebMD . Архивировано 17 марта 2013 года . Проверено 10 марта 2013 .
- ^ Старый, округ Колумбия; Дугид, JP (1970). «Избирательный рост фимбриатных бактерий в статической жидкой среде» . Журнал бактериологии . Американское общество микробиологии. 103 (2): 447–456. DOI : 10.1128 / JB.103.2.447-456.1970 . PMC 248102 . PMID 4914569 .
- ^ Изери, Эмре; Биггель, Майкл; Гуссенс, Герман; Луны, Питер; ван дер Вейнгаарт, Воутер (2020). «Цифровой щуп: миниатюрное обнаружение бактерий и цифровая количественная оценка в месте оказания медицинской помощи» . Лаборатория на чипе . DOI : 10.1039 / D0LC00793E . ISSN 1473-0197 .
- ^ "Addgene: Полосы пластины от культуры Addgene Stab" . www.addgene.org . Архивировано 8 апреля 2018 года . Проверено 21 марта 2018 года .
- ^ a b Мэдиган, Майкл Т. (2012). Брок-биология микроорганизмов (13-е изд.). Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. ISBN 9780321649638.
- ^ а б Урубуру, Ф. (2003). «История и услуги культурных коллекций» (PDF) . Международная микробиология . 6 (2): 101–103. DOI : 10.1007 / s10123-003-0115-2 . PMID 12811589 .
- ^ Lin, Chi Chung и Casida, LE (1984) GELRITE как гелеобразующий агент в среде для роста термофильных микроорганизмов. Прикладная и экологическая микробиология 47, 427-429.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с микробиологическими культурами . |
- EFFCA - Европейская ассоциация культуров продуктов питания и кормов. Информация о производстве и использовании микробных культур, а также законодательные аспекты.
