KULTŪRINĖS TERPĖS: ISTORIJA, FUNKCIJA, RŪŠYS, PARUOŠIMAS - BIOLOGIJA - 2025

Į Kultūrų terpės yra specialios mitybos preparatai atkūrimo, izoliavimo ir priežiūros bakterinių ir grybelinių mikroorganizmų. Šios terpės gali būti kietos, skystos arba pusiau kietos.

Louisas Pasteuras pirmasis parodė, kad sultinyje, pagamintame iš virtų mėsos gabalų, jis buvo naudojamas bakterijoms daugintis, kad sultinys užtemtų. Šia prasme Pasteur mėsos sultinys laikomas pirmąja skysta auginimo terpe.

Neapdorota ir paruošta terpė (kieta ir skysta). Šaltinis: „Flickr“

Tada Robertas Kochas, padedamas savo bendradarbių Juliaus Ričardo Petri ir Walterio Hesse, padarė didelius žingsnius. Pirmasis suprojektavo „Petri“ patiekalą, kuris naudojamas ir šiandien; o antrasis įvyko norint pakeisti agaro-agaro želatiną, kad būtų paruoštos kietos mitybinės terpės, ir tai buvo labai svarbu, nes želatiną skaidė kai kurie mikroorganizmai.

Šiuo metu yra daugybė skirtingų terpių kultūrinių terpių klasių, todėl jos klasifikuojamos pagal jų paskirtį: tarp svarbiausių galime paminėti maitinamąsias, selektyviąsias, diferencines, transportavimo, sodrinimo ir skaičiavimo terpes. kolonijas, palaikymą ir jautrumo tyrimus.

Kai kurios terpės yra specialios stebint chemines reakcijas, jos yra labai naudingos identifikuojant susijusius mikroorganizmus. Tarp jų galime paminėti: Kligler terpę, MIO, LIA, citratą, be kita ko.

Istorija

Pirmąją auginimo terpę paruošė Luisas Pasteuras, bandydamas parodyti, kad mikrobų gyvybė nėra savaiminio generavimo rezultatas, bet kad mikroorganizmai gali daugintis ir kad jie atsirado iš oro.

Jis paruošė sultinį su mėsos gabalėliais ir pastebėjo, kad praėjus kelioms dienoms po oro poveikio jis pasidarė drumstas ir sultinyje buvo nemažas kiekis mikroorganizmų. Tuo pačiu metu kitas sultinys su anksčiau išvirtomis ir hermetiškai uždarytomis mėsos dalimis, laikui bėgant, išliko permatomas.

Tai atkreipė daugelio tyrėjų dėmesį ir jie suprato, kad šie mikroorganizmai yra atsakingi už mėsos skaidymą ir taip pat sukelia kai kurias ligas.

Dėl šios priežasties buvo būtina sukurti būdą atkurti šiuos mikroorganizmus laboratorijoje, kad būtų galima juos toliau tirti.

Šia prasme Robertas Kochas padarė neįkainojamą indėlį tobulinant tam tikrus laboratorinius metodus, ypač susijusius su bakterijų išskyrimu, nes jis pristatė kietos kultūrinės terpės koncepciją.

Iš pradžių jis naudojo bulvių griežinėlius kaip kietą terpę, tačiau vėliau į mėsos sultinius pridėjo želatinos, kad būtų geresni rezultatai. Tačiau buvo atvejų, kai želė ištirpo ir virsta skysta kultūra. Šiandien žinoma, kad taip atsitinka, nes kai kurios bakterijos sugeba hidrolizuoti želatiną.

Tada vienas iš jo bendradarbių sugalvojo naudoti agar-agarą - junginį, kurį jo žmona naudojo sutirštinant jos saldainius.

Ši pradinė kultūros terpė pamažu tapo tobulesnė, kol pasiekia šiandien žinomas kultūros terpes.

Sudėtis

Kiekvienos terpės sudėtis yra skirtinga, tačiau labai svarbu, kad joje būtų specifinių maistinių medžiagų, kad būtų galima tinkamai vystyti norimą mikroorganizmą.

Jame taip pat gali būti specifinių cheminių medžiagų, kurios padeda atskleisti tam tikros padermės medžiagų apykaitos kelią arba parodo tam tikrų fermentų buvimą.

Kitas svarbus elementas yra buferinių medžiagų naudojimas. Tai padeda palaikyti osmosinę terpės pusiausvyrą, taip pat pH.

Jie taip pat gali turėti angliavandenių ir pH indikatorių, kuris parodo pridėtinio cukraus fermentaciją. Jei fermentacijos metu susidarys rūgštėjimas, terpės spalva pasikeis.

Kai kuriose kultūros terpėse yra slopinančių medžiagų. Atsižvelgiant į naudojamą medžiagą, kai kurių mikroorganizmų augimas bus apribotas, o kitų - palankesnis.

Kultūrų terpių tipai

Kultūrų terpės klasifikuojamos pagal įvairius kriterijus. Tai yra: pagal jo nuoseklumą, sudėtį ir funkciją.

- Pagal savo nuoseklumą

Skysčiai

Juose nėra agaro-agaro. Bakterijų ar grybelių augimą liudija sultinio drumstumas, kuris iš pradžių yra permatomas.

Kieta

Juose yra nuo 1,5 iki 2% agaro-agaro. Sukietėjęs mišinys turi paviršių, kuris atsparus smulkiajam platinos rankenos judėjimui, jo nesulaužant.

Pusiau kietas

Juose yra maždaug 0,5% agaro-agaro, todėl tai yra tarpinė būsena tarp skysto ir kieto. Idealiai tinka žiniasklaidoje, kuri naudojama norint pamatyti judrumą. Jie taip pat rekomenduojami kamienams išsaugoti, nes jie daug ilgiau palaiko drėgmę.

Dvifazis

Tai terpės, paruoštos taip, kad būtų kieta fazė, o ant šios - skysta terpė. Plačiai naudojamas kraujo kultūroms.

- Pagal savo sudėtį

Natūrali auganti terpė

Tai yra medžiagos, paimtos tiesiai iš gamtos bakterijoms veistis, sudarant joms tokią aplinką, kokia yra normali jų ekosistemoje. Pavyzdys, pienas, sultys, praskiestas kraujas, serumas ir kt.

Sintetinės kultūros terpės

Jie yra plačiausiai naudojami šiais laikais, tai yra dehidratuotos terpės, kurias mes įsigyjame komerciniuose namuose ir kurių visa cheminė sudėtis yra žinoma, nes jos buvo strategiškai suprojektuotos atsižvelgiant į mikroorganizmų, kuriuos reikia išskirti, tipą.

Pusiau sintetinės kultūros terpės

Tai sintetinės terpės derinys, į kurį pridedamas natūralus elementas, kad terpė praturtėtų.

Ląstelių kultūros terpė

Jie yra speciali terpė virusams augti, nes šie mikroorganizmai negali išgyventi už ląstelių ribų, juose turi būti gyvūno ar augalo audiniai ar gyvosios ląstelės.

Pavyzdys: beždžionių inkstų ląstelių kultūros arba embrionuoti kiaušiniai.

- Pagal savo naudingumą

Maistinės, selektyviosios, diferencinės, transportavimo, sodrinimo, identifikavimo, kolonijų kiekybinio įvertinimo, palaikymo ir jautrumo bandymo terpės. Jie bus aprašyti vėliau.

Funkcija

Nepriklausomai nuo auginimo terpės tipo, jie visi turi ką nors bendro, tai yra, kad jie palengvina arba skatina tam tikrų mikroorganizmų dauginimąsi. Skirtumas slypi kiekvieno iš jų sudėtyje, o tai yra lemiamas veiksnys, galutinis jų naudingumas.

Kiekviena egzistuojanti terpė yra strategiškai sukurta atsižvelgiant į konkrečią funkciją, kuriai ji buvo sukurta, tai yra, visos jos turi pagrindą, kuris valdo jų specifinės funkcijos gaires.

Reikėtų pažymėti, kad pasėta kultūrinė terpė turi būti veikiama temperatūros ir deguonies sąlygų, tinkamų izoliuoti bakterijoms ar grybeliui.

Pvz., Jei norite išskirti mezofilines anaerobines bakterijas, galėtumėte naudoti kraujo agarą ir inkubuoti anaerobinėmis sąlygomis (be deguonies) 37 ° C temperatūroje 48 valandas.

Dabar, jei reikia išskirti grybelį, naudojamas Sabouraud agaras su antibiotikais. Jis inkubuojamas aerobiozėje kambario temperatūroje keletą dienų, nes pastarieji lėtai auga.

Maistinė paprasta kultūrinė terpė

Kaip rodo jo pavadinimas, šiose terpėse yra maistingų medžiagų, tokių kaip vitaminų, aminorūgščių, azoto ir anglies šaltiniai, tarp jų galime paminėti: mėsos ekstraktą arba mielių ekstraktą, kukurūzų krakmolą, kasos virškinimą, peptonus, gliukozę, tarp kitų.

Juose taip pat yra kitų komponentų, užtikrinančių aplinkai osmosinę pusiausvyrą, nes daugumai pasėlių reikalingas pH, artimas 7,0. Šie elementai gali būti: natrio chloridas, dinatrio fosfatas, be kitų.

Skiediklis yra distiliuotas vanduo, o kietoje terpėje yra agaro agaras.

Šių terpių paskirtis yra atkurti bakterijas ar grybelius sukeliančią mikrobiotą, esančią konkrečiame mėginyje. Tai nediskriminuoja mikroorganizmų, nes sugeba užauginti daugybę bakterijų - tiek gramteigiamų, tiek gramneigiamų, taip pat mielių ir mielių grybelių.

Jie rekomenduojami sėti mėginius iš paprastai sterilių vietų. Tačiau jie netinka išrankiems mikroorganizmams.

Jie taip pat naudingi kamienams palaikyti, jei juose nėra gliukozės.

Praturtinta kultūros terpė

Jei į paprastą maistinę terpę pridedama kraujo ar pašildyto kraujo, jie tampa praturtinta terpe (atitinkamai kraujo agaras ir šokolado agaras).

Šios terpės yra labai naudingos norint sėti paprastai sterilius mėginius, išgelbėti silpnus kamienus ir atskirti mitybos poreikius reikalaujančius mikroorganizmus.

Atrankinės kultūros terpės

Be selektyviųjų mitybinių terpių, be būtinų maistinių medžiagų tam tikriems dominantiems mikroorganizmams augti, taip pat pridedamos slopinančios medžiagos, tokios kaip antibiotikai, priešgrybeliniai vaistai, dažikliai, tulžies druskos.

Slopinamosios medžiagos yra skirtos sumažinti padermių, kurios gali augti, įvairovę, skatindamos ypač ypatingos gelbstimos grupės augimą.

Pavyzdys: EB sultinys (specialus visuotinėms ir fekalinėms koliformoms) arba Sabouraud agaras su antibiotikais (specifinis grybeliams).

Diferencialinė kultūros terpė

Diferencinėse terpėse yra mitybos elementų, reikalingų specifinei mikroorganizmų grupei augti, taip pat yra medžiagų, kurios, esant tam tikriems mikroorganizmams, bus metabolizuojamos ar skaidomos.

Tai yra, jie sukels chemines reakcijas, kurios vienaip ar kitaip bus patvirtintos auginimo terpėje.

Dėl kai kurių reakcijų terpė šarmėja arba rūgštėja, ir dėl to, kad yra pH indikatorius, šiuos pokyčius galima įrodyti keičiant spalvą terpėje ir kolonijoje.

Todėl iš didelės bakterijų grupės, kuri galės augti šioje terpėje, bus išskiriamos tos, kurios metabolizuoja ar skaido medžiagą, ir tos, kurios ne, stebėdamos kolonijos ir terpės spalvą, ne, kurios nėra.

Pavyzdžiui, kraujo agaras leidžia atskirti bakterijas, sukeliančias beta hemolizę (skaidrų halogeną), nuo tų, kurios sukelia alfa hemolizę (žalsvas halogenas), ir nuo tų, kurios nesukuria hemolizės.

Atrankinės ir diferencinės laikmenos

To pavyzdys yra tai, kas atsitinka „MacConkey“ agare. Jis selektyvus, nes leidžia augti tik gramneigiamoms baciloms; ir yra skirtingas, nes laktozę fermentuojančias bakterijas (fuksijų kolonijas) galima atskirti nuo nefermentuojančių bakterijų (šviesiai rožinės arba bespalvės).

Transporto kultūros terpės

Kaip rodo jų pavadinimas, jie yra naudojami mėginiams, paimtiems daugiau ar mažiau tolimoje vietoje, gabenti į laboratoriją, kurioje bus apdorotas mėginys. Transportavimo terpė mėginį palaiko geriausiomis sąlygomis, kad būtų gauti patikimi rezultatai.

Šios mitybinės terpės pasižymi labai ypatingomis savybėmis, nes jų negalima viršyti maistinėmis medžiagomis, nes reikia, kad esanti bakterijų populiacija išliktų gyvybinga, tačiau nedidėjant jų skaičiui.

Paprastai jos yra pusiau kietos terpės, leidžiančios mėginiui išlikti hidratuotam. Tačiau nereikėtų daryti jokių kompromisų, kuo greičiau paėmus mėginį į laboratoriją. Transporto priemonių pavyzdžiai: „Stuart medium“, „Cary Blair“ ir „Amies“.

Praturtinimo kultūros terpė

Šios kultūros terpės yra skystos. Jie naudojami siekiant išgelbėti specifinius patogenus, kurių bet kuriuo metu pavyzdyje gali būti nedaug.

Taip pat naudinga išgelbėti patogeninį štamą, kuris gali būti silpnas nuo bet kokio ankstesnio gydymo. Pvz .: peptono vanduo, tioglikolato sultinys ir selenito sultinys.

Šiose terpėse yra slopinančių medžiagų, kurios neleidžia augti lydinčiai mikrobiotai, ir specifinių maistinių medžiagų, kurios skatina dominančio mikroorganizmo vystymąsi.

Kultūros terpės identifikavimo tikslais

Šiose terpėse yra medžiagų, kurias chemiškai gali metabolizuoti tam tikros bakterijos, sukeldamos chemines reakcijas, parodančias specifinių fermentų buvimą ar metabolizmo kelius.

Todėl jie naudojami kaip biocheminiai tyrimai, padedantys atpažinti tam tikros padermių grupės gentis ir rūšis. Pavyzdys: Kliglerio terpė parodo, ar mikroorganizmas gali fermentuoti gliukozę ir laktozę, jei jis gamina vandenilio sulfidą ir dujas.

Šioje terpėje yra atskleidžiančių medžiagų, kurios leidžia stebėti reakciją, pavyzdžiui, pH rodiklis ir geležies jonai.

Šis paprastas tyrimas gali atskirti dvi dideles bakterijų mikroorganizmų grupes, tokias kaip bakterijos, priklausančios Enterobacteriaceae šeimai, nuo vadinamųjų nefermentuojančių bakterijų.

Kolonijų skaičiavimo laikmenos

Tai yra paprastos neselektyvios terpės, naudojamos mikrobų populiacijai kiekybiškai įvertinti, tokios kaip standartinė terpė. Mikroorganizmų rūšis, kurie augs šioje terpėje, priklausys nuo nustatytos temperatūros ir deguonies sąlygų.

Kultūrinė terpė jautrumui nustatyti

Šiam tikslui naudojama standartizuota terpė yra Müeller Hinton agaras, ši terpė yra ideali norint įvertinti skirtingų antibiotikų elgesį su izoliuotu patogeniniu mikroorganizmu.

Tai ypač naudinga nereikalaujančioms bakterijoms, tuo tarpu atsargioms bakterijoms jis gali būti naudojamas tik tuo atveju, jei yra papildytas krauju.

Palaikymo terpės

Šių priemonių tikslas yra dauginti mikroorganizmą, taip pat kuo ilgiau išlaikyti bakterijų ar grybelių gyvybingumą, taip pat išsaugoti jų fiziologines funkcijas.

Svarbi savybė yra tai, kad tokio tipo terpėje neturėtų būti gliukozės, nes nors tai yra greito augimo elementas, jo fermentacija taip pat gamina rūgštis, mažinančias mikroorganizmo gyvenimą.

Kai kurios laboratorijos turi išlaikyti tam tikrus mikroorganizmus gyvybingus, kad juos vėliau būtų galima naudoti tyrimų tyrimuose, vidinėje kontrolėje ar švietimo tikslais.

Paruošimas

Šiuo metu yra daug komercinių prekės ženklų, platinančių skirtingas kultūrines terpes. Terpė yra užšaldyta arba džiovinta, dedama į hermetiškus indelius ir apsaugota nuo šviesos.

Kiekviena terpė turi etiketę, nurodančią terpės pavadinimą, jos komponentus, partijos numerį ir kiek sverti norint paruošti litrą kultūrinės terpės.

Distiliuotas vanduo naudojamas kaip skiediklis. Pasvertas kiekis ištirpinamas viename litre distiliuoto vandens, kol mišinys homogenizuojasi. Dauguma terpių yra autoklavuojamos 15 minučių esant 15 svarų slėgiui, 121 ° C temperatūrai.

Skystos terpės autoklavuotos jau paskirstytos atitinkamuose darbiniuose mėgintuvėliuose, o kietos terpės autoklavuojamos Erlenmejerio kolbose.

Pastariesiems leidžiama stovėti, kol jie pasiekia 55 ° C temperatūrą, ir jie patiekiami Petri induose su laminaraus srauto gaubtu arba šalia Bunseno degiklio. Jie paliekami sukietėti ir laikomi šaldytuve aukštyn kojom.

Taip pat yra kietų terpių, kurios pasiskirsto mėgintuvėliuose, leidžiančios joms sukietėti arba smeigėse (tiesios), arba fleitos snape (pasvirusios).

Prieš naudodami bet kurią paruoštą terpę, tiek kietą, tiek skystą, prieš sėjant mėginį, ją reikia pašildyti.

Svarba

Kultūrinės terpės yra neabejotinai labai vertinga darbo priemonė mikrobiologams, nes jos leidžia atkurti infekcijos sukėlėją, kuris tam tikru momentu gali paveikti asmenį arba užteršti maistą, aplinką ar paviršių.

Šia prasme galima pasakyti, kad mikrobiologija turi skirtingas sritis, tarp jų, be kita ko, klinikinę, pramoninę, aplinkos, maisto mikrobiologiją, ir visose jose naudojamos kultūrinės terpės.

Žinoma, kiekvienu atveju naudojamos terpės tipas gali skirtis atsižvelgiant į poreikius ir apdoroto mėginio tipą. Siekiama įtakos turėjo ir mikroorganizmų grupė.

Patogeninio mikroorganizmo izoliacija ar bet kokio užteršimo priežastis yra būtina, kad būtų galima įgyvendinti veiksmingą gydymą arba priimti procedūras, padedančias pašalinti minėtą teršalą.

Klinikinės mikrobiologijos atveju svarbu ne tik išskirti mikroorganizmą ir jį identifikuoti (žinoti gentį ir rūšį), bet taip pat reikia atlikti antiiogramą.

Šis tyrimas, kuriame taip pat naudojama kultūrinė terpė, leis mums pasakyti, kuris antimikrobinis produktas yra jautrus, o kuris yra atsparus arba, trumpai tariant, kuris gali būti naudojamas kaip gydymas, o kuris negali.

Taigi, nepaisant to, kokioje srityje yra mikrobiologijos laboratorija, apskritai negali trūkti terpės.

Galiausiai galima pasakyti, kad kultūrinės terpės leido ištirti įvairius tiek bakterijų, tiek grybelių aspektus.

Kultūros terpių kokybės kontrolė

Kultūrinės terpės paruošimas ir naudojimas neturėtų būti atliekamas lengvai. Kiekvienoje laboratorijoje turi būti skyrius, kuris terpėms taiko kokybės kontrolės protokolus, kiekvieną kartą ruošiant naujas partijas, taip užtikrinant, kad jos būtų tinkamai paruoštos, sterilios ir veikiančios.

Norint įvertinti jų sterilumą, iš kiekvienos partijos atsitiktine tvarka paimama viena ar dvi terpės ir keletą dienų inkubuojamos 37 ° C temperatūroje (neturėtų augti). Jų funkcijai patikrinti naudojami tinkamai kultivuoti ir gyvybingi ATCC (Amerikos tipo kultūros rinkiniai) etaloniniai štamai.

Kultūrinių terpių šalinimas

Panaudojus auginimo terpę, ji turi būti naikinama taip, kad neterštų aplinkos.

Tam medžiaga sterilizuojama autoklave prieš išmetant. Vėliau medžiaga pašalinama iš stiklo indų. Pastarasis plaunamas, džiovinamas, sterilizuojamas ir laikomas vėlesniam naudojimui. Jei naudojamos vienkartinės plokštelės, jos sterilizuojamos ir vėliau išmetamos į specialius maišus.

Nuorodos

1. Borrego mikrobiologija antspauduose VIII. Robertas Kochas: atkaklumo triumfas (aš). Naujienos SEM 2018, 117 (1): 1-18 Malagos universitetas. Galima rasti: jornades.uab.cat/
2. Volcy C. Kocho postulatų genezė ir raida bei jų ryšys su fitopatologija. Kolumbo apžvalga. 2008; 26 (1): 107–115. Galima rasti: scielo.org.co/
3. Burguet Nancy ežeras, Abraham Lourdes pilis. Kultūros terpių, naudojamų kontroliuojant klasifikuotų gamybos sričių aplinką, kokybės kontrolė. „Cubana Hig Epidemiol 2013“; 51 (2): 155–160. Galima rasti: „scielo“.
4. Bonilla M, Pajares S, Vigueras J, Sigala J, Le Borgne S. Pagrindinių mikrobiologijos praktikų didaktinės medžiagos vadovas. Metropoliteno autonominis universitetas. Gamtos mokslų ir inžinerijos skyrius. Cuajimalpa padalinys. 2016.Apie čia: cua.uam.mx/
5. Carbajal A. Ląstelių kultūros terpė: apžvalga. Labome Laboratorijų pasaulis. Pitsburgo universiteto medicinos centras, JAV. 2013 m. Galima rasti: es /
6. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologinė diagnostika. 5-asis leidimas Redakcija Panamericana SA Argentina.
7. „Forbes B“, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey ir Scotto mikrobiologinė diagnozė. 12 red. Redakcija Panamericana SA Argentina.