в чем отличие мпб бульона мартена бульона хоттингера
В чем отличие мпб бульона мартена бульона хоттингера
Дифференциально-диагностические среды (например, среды Хисса, Кларка) применяют для изучения и идентификации отдельных типов, видов и групп бактерий. В качестве основы применяют различные органические и неорганические соединения, гидролизаты казеина, пептонную воду, бульон Хоттингера-Мартена, дополненные углеводами, спиртами, мочевиной и другими веществами; при их расщеплении происходит сдвиг рН в кислую (углеводы, спирты, липиды) или щелочную (белки) сторону. Соответственно, выделяют среды с углеводами и спиртами, среды с мочевиной, среды для определения индолообразоваиия, среды для определения протеолитической активности и комбинированные (политропные) среды. В такие среды также часто вносят различные индикаторы (например, бромтимоловый синий, индикатор Андраде, бромкрезоловый пурпурный и крезоловый красный), помогающие визуально определить изменение рН, характерное для различных микроорганизмов. В частности, сдвиг в кислую сторону вызывает покраснение среды с реактивом Андраде или пожелтение при использовании среды с бромтимоловым синим, тогда как при защелачивании реактив Андраде и индикатор бром-тимоловый синий не меняют цвет среды. Все дифференциально-диагностические среды разделяют на четыре основные группы.
Среды, содержащие белки, дающие характерные изменения под действием бактериальных ферментов (кровь, желатина, молоко и др.), применяют для определения гемолитических или протеолитических свойств. Наиболее распространены мясопептонная желатина (МПЖ), свернувшаяся лошадиная сыворотка, молоко и кровяной агар (КА).
Среды, содержащие углеводы или многоатомные спирты. Ферментативное расщепление субстратов приводит к сдвигу рН и изменению окраски среды, а иногда и образованию газа. Наиболее распространены цветные среды с различными углеводами (например, с бромтимоловым синим, индикатором ВР), лакмусовое молоко (среда Минкевича) и среды Хисса. Из углеводов наиболее часто используют моносахариды (ксилозу, арабинозу, глюкозу, фруктозу, маннозу, галактозу), дисахариды (лактозу, мальтозу, сахарозу), полисахариды (крахмал, гликоген, инулин, декстрин), спирты (дульцит, маннит, сорбит, глицерин) и гликозиды (адонит, инозит, салицин, амигдалин).
Среды для определения редуцирующей способности. В эту группу входят среды с красками, обесцвечивающимися при восстановлении (например, метиленовый голубой, нейтральный красный, индигокармйн), а также среды с нитратами для определения денитрифицирующей активности бактерий (при положительном результате среды окрашиваются в синий цвет).
Среды, включающие вещества, ассимилируемые только определённой группой бактерий. Наиболее известны нитратный агар Симмонса и цитратная среда Козера.
— Вернуться в оглавление раздела «Микробиология.»
В чем отличие мпб бульона мартена бульона хоттингера
а) Мясная вода. Парную говядину или конину освобождают от костей, жира, сухожилий, пропускают через мясорубку. К 1,0 кг полученного фарша добавляют 2000,0 мл водопроводной воды, настаивают 12-24 ч в холодном месте, затем осторожно кипятят в течение 1 ч, накипь снимают. После кипения мясную воду остужают для застывания жира, который легко удаляют, затем фильтруют через ватно-марлевый фильтр до полной прозрачности, после чего доливают водопроводной водой до первоначального объема.
Мясная вода может быть заменена плацентарной водой, которую готовят следующим образом. Свежую промытую и освобожденную от оболочки человеческую плаценту пропускают через мясорубку. Фарш заливают двойным объемом воды, кипятят в течение 30 мин, фильтруют, разливают в бутыли.
Полученную таким образом мясную воду стерилизуют в бутылях, закрытых ватно-марлевыми пробками, 20 мин при температуре 121°С или дробно текучим паром. Стерильная мясная вода, являющаяся основой для приготовления многих питательных сред, сохраняется длительное время. Можно обойтись без стерилизации и хранить мясную воду с хлороформом (1-2% об/об) под резиновой или плотной корковой пробкой, обернутой полиэтиленом.
б) Пептонная вода. Пептонную воду используют для культивирования нетребовательных микроорганизмов, а также в качестве основы среды для изучения ферментации углеводов и образования индола.
Состав:
Пептон — 10,0-20,0 г
Натрия хлорид NaCl — 5,0 г
Вода дистиллированная — 1000,0 мл
Навеску сухой смеси растворяют в 1000,0 мл дистиллированной воды. Устанавливают необходимое значение pH, кипятят 30 мин, фильтруют через бумажный фильтр до полной прозрачности. Стерилизуют при температуре 121°С 10 мин.
в) Мясопептонный бульон (МПБ). МПБ используют для выращивания неприхотливых микроорганизмов и как основу для приготовления сложных селективных и дифференциально-диагностических сред.
Состав:
Пептон — 10,0-20,0 г
Натрия хлорид — 5,0 г
Вода мясная — 1000,0 мл
pH 7,2±0,2
Смесь указанных в рецепте ингредиентов кипятят в течение 30 мин, после чего доводят уровень воды до первоначального объема. Фильтруют через бумажный фильтр. Окончательно устанавливают требуемую величину pH насыщенным раствором натрия гидрокарбоната или 10%-ным раствором натрия гидроксида.
Стерилизуют при температуре 121°С 15-20 мин. После стерилизации в МПБ может выпасть осадок, поэтому бульон фильтруют вторично и снова стерилизуют. Вторичную стерилизацию производят при более низкой температуре — для предотвращения выпадения осадка.
г) Мясопептонный агар (МПА). МПА применяют для выращивания неприхотливых микроорганизмов и как основу для приготовления плотных специальных сред для культивирования более требовательных микробов (сывороточного, кровяного агара и др.).
Смесь кипятят на слабом огне при постоянном помешивании до полного растворения добавленных ингредиентов. Бульон фильтруют, устанавливают pH и добавляют измельченный агар (в зависимости от качества агара и назначения среды). После добавления агара среду кипятят на слабом огне при постоянном помешивании до полного растворения агара. При помутнении среды ее просветляют одним из известных способов.
Приготовленную среду разливают в пробирки или флаконы, стерилизуют в автоклаве при 121 °С в течение 20 мин.
д) Питательный бульон (сухая среда) HiMedia, Nutrient Broth. Питательный бульон предназначен для выращивания и изучения культуральноморфологических свойств чистых культур микроорганизмов.
Состав, г/л:
Пептон — 5,0
Натрия хлорид — 5,0
Экстракт говяжий — 1,5
Дрожжевой экстракт — 1,5
pH 7,4±0,2
Суспендируют 13,0 г сухой смеси в 1000,0 мл дистиллированной воды. Кипятят до полного растворения внесенных ингредиентов. Стерилизуют при 121°С в течение 15 мин.
Среду используют для выращивания неприхотливых микробов. Добавление крови, сыворотки и других ингредиентов делает ее пригодной для роста требовательных микроорганизмов.
е) Сухой питательный бульон (сухая среда), НПО «Питательные среды». Сухой питательный бульон используют для выращивания и изучения культурально-морфологических свойств микроорганизмов различных таксономических групп, а также в качестве питательной основы для приготовления сред специального назначения.
Состав, г/л:
Гидролизат кильки панкреатический — 10,05
Натрия хлорид — 4,95
pH 7,2±0,2
Препарат в количестве, указанном на этикетке, размешивают в 1000,0 мл дистиллированной воды. Кипятят 1-2 мин, фильтруют через бумажный фильтр. Разливают во флаконы или пробирки. Стерилизуют при 121°С в течение 20 мин.
ж) Питательный агар (сухая среда) HiMedia, Nutrient Agar. Питательный агар рекомендуют использовать для выращивания широкого спектра микроорганизмов, не требующих специальных питательных добавок.
Состав, г/л:
Пептон — 5,0
Натрия хлорид — 5,0
Экстракт говяжий — 1,5
Экстракт дрожжевой — 1,5
Агар — 15,0
pH 7,4±0,2
Суспендируют 28,0 г сухой смеси в 1000,0 мл дистиллированной воды. Кипятят при постоянном помешивании до полного растворения внесенных ингредиентов. Стерилизуют при 121°С в течение 15 мин.
з) Питательный полужидкий агар. Среда предназначена для изучения характера роста и подвижности широкого спектра микроорганизмов.
Состав, г/л:
Мясная вода — 1000,0 мл
Пептон — 5,0
Агар — 3,0-8,0 г
pH 7,2±0,1
Навеску сухой смеси суспендируют в 1000,0 мл мясной воды. Нагревают на слабом огне до полного растворения всех ингредиентов. Среду доводят до кипения, кипятят 1-2 мин. При необходимости фильтруют. Устанавливают pH. Среду разливают по пробиркам. Стерилизуют при 121°С в течение 20 мин.
и) Триптический перевар Хоттингера. Говяжье мясо освобождают от костей, жира, сухожилий, нарезают мелкими кусочками, взвешивают и опускают в кипящую воду из расчета 1 кг мяса на 1000,0 мл воды. Мясо кипятят в течение 15-20 мин, затем вынимают и пропускают через мясорубку. Бульон смешивают с фаршем и сливают в бутыль с таким расчетом, чтобы 1,5 бутыли оставалась свободной. К горлышку бутыли подбирают хорошо пригнанную резиновую пробку.
Смесь подщелачивают 20%-ным раствором питьевой соды до pH 7,9±0,1, прибавляют очищенную от жира, соединительной ткани и дважды пропущенную через мясорубку поджелудочную железу в количестве 10% от имеющегося объема (на 1000,0 мл жидкости 100,0 г железы). Вместо поджелудочной железы можно добавить панкреатин в количестве 0,5% и более в зависимости от его активности. Через 1-2 ч после добавления фермента проверяют реакцию перевара и подщелачивают его повторно до pH 7,4±0,1. Отсутствие сдвига реакции смеси в сторону окисления после добавления фермента указывает на недоброкачественность последнего.
Содержимое бутыли тщательно перемешивают, добавляют хлороформ из расчета 10,0-30,0 мл на каждый литр перевара. Бутыль плотно закрывают резиновой пробкой и ставят в термостат при 37°С на 7-10 сут.
В течение первого дня содержимое бутыли перемешивают вначале каждые 15-20 мин, затем через 2-3 ч, а в последующие дни — по нескольку раз в день, открывая при этом пробку для выхода избытка паров хлороформа.
При стоянии в термостате мясо ферментируется, превращаясь в однородный осадок серовато-желтого цвета, а жидкость из мутно-серой становится прозрачной соломенно-желтого цвета. Об окончании переваривания судят по образованию триптофана, обнаруживаемого следующим образом: в пробирку наливают 3-4 мл фильтрованного перевара, добавляют 3-4 капли бромной воды. При наличии триптофана жидкость приобретает розово-фиолетовый цвет.
Приготовление бромной воды. На 100,0 мл дистиллированной воды берут 3-3,5 мл чистого брома для получения насыщенного раствора. Хранят в склянке темного стекла (не на свету).
По окончании гидролиза перевар фильтруют через бумажный фильтр, определяют содержание аминного азота.
Аминный азот — суммарное количество свободных аминокислот в гидролизате белка. При описанном способе переваривания гидролизат содержит не менее 5,0-7,0 г/л аминного азота.
Перевар разливают в бутыли и стерилизуют 30 мин при температуре 120°С.
Триптический перевар Хоттингера содержит смесь продуктов распада белков, образующихся при гидролизе мышечной ткани ферментами поджелудочной железы.
Действие ферментов приводит к полному гидролизу белка. В результате этого образуются пептоны, представляющие собой смесь пептидов и аминокислот, которые для микроорганизмов служат основным источником азота, фосфора, серы, витаминов и других веществ, необходимых для их роста.
При ферментном гидролизе, более мягком по сравнению с кислотным, по-видимому, в осколках пептидов сохраняются лабильные факторы роста. Многие микроорганизмы более активно размножаются на питательных средах, содержащих пептиды, которые усваиваются лучше, чем отдельно взятые аминокислоты или коммерческие препараты, содержащие менее гидролизованные продукты белка, чем пептоны. Среды, приготовленные на триптическом переваре Хоттингера, более питательны, чем среды на пептонной или мясной воде с добавлением говяжьего и дрожжевого экстрактов.
к) Бульон на основе перевара Хоттингера. Питательный бульон предназначен для выращивания и изучения чистых культур широкого спектра микроорганизмов.
Основной перевар Хоттингера разводят водопроводной или дистиллированной водой до содержания аминного азота (г/л), оптимального для определенной группы микроорганизмов. Для неприхотливых бактерий достаточно 1,0-1,2 г/л аминного азота. Для более прихотливых (анаэробы, нейссерии, стрептококки и др.) этот показатель устанавливают в пределах 1,5-1,7 г/л. К разведенному перевару добавляют 0,5% натрия хлорида, устанавливают pH 7,3+0,1 и кипятят 15-20 мин.
Приготовленный таким образом бульон фильтруют через ватно-марлевый или бумажный фильтр, разливают во флаконы и пробирки и стерилизуют при 121°С 20-30 мин.
л) Агар на основе перевара Хоттингера. Плотная среда предназначена для культивирования, выделения и изучения свойств микроорганизмов различных таксономических групп.
В бульон Хоттингера, подогретый до температуры 50-60°С, вносят мелко нарезанный хорошо промытый агар из расчета (по мере необходимости) 15,0-25,0 г на 1000,0 мл. Периодически помешивая, смесь доводят до кипения для полного растворения агара. В горячем состоянии среду фильтруют через ватно-марлевый фильтр, разливают во флаконы или колбы, стерилизуют в автоклаве 30 мин при температуре 121 °С. Для использования расплавляют в водяной бане и разливают в чашки Петри и пробирки.
м) Основной пептон Мартена. Свиные желудки тщательно очищают от пленок, жира и грубого содержимого, не промывая внутренней части; разрезают на куски и пропускают через мясорубку. Полученный фарш помещают в бутыли, доливают водопроводной водой, подогретой до температуры 50°С (на 250,0 — 500,0 г фарша — 1000,0 мл воды), а затем добавляют 10,0 мл химически чистой соляной кислоты (уд. вес 1,19).
Содержимое бутыли хорошо перемешивают и ставят на сутки в термостат при 37-42°С. Первые 6-7 ч бутыль периодически встряхивают, а затем дают жидкости отстояться, не закрывая бутыль пробкой. К концу вторых суток жидкость окрашивается в интенсивно-желтый цвет и вместо крупного фарша на дне бутыли образуется небольшое количество гомогенного, похожего на желтый песок, осадка. Надосадочный слой полученного таким образом основного пептона Мартена осторожно сливают, прогревают при температуре 80″С в течение 10 мин для прекращения действия ферментов в водяной бане.
Пептон Мартена сохраняют с хлороформом или стерилизуют текучим паром 30 мин, хранят в сухом и прохладном месте. Употребляют не ранее, чем через 5 сут. после приготовления.
н) Бульон Мартена. Бульон предназначен для выращивания и изучения свойств бактерий различных таксономических групп.
Накануне приготовления бульона готовят мясную воду (см. рецепт). Затем смешивают равные количества мясной воды и пептона Мартена. Смесь кипятят 10 мин, подщелачивают 10%-ным раствором едкого натра до pH 8,1 ±0,1, добавляют 0,5% ацетата натрия, кипятят 5 мин, фильтруют и разливают в пробирки или флаконы. Бульон Мартена стерилизуют дробно текучим паром 2 дня подряд по 40 мин.
и) Агар Мартена. Среда предназначена для культивирования и изучения свойств широкого спектра микроорганизмов.
В бульон Мартена, подогретый до температуры 50-60°С, опускают мелко нарезанный промытый агар из расчета 25,0 г на 1000,0 мл, периодически помешивая, доводят до кипения для полного растворения агара. В горячем состоянии среду фильтруют через ватно-марлевый фильтр, разливают в требуемые емкости и стерилизуют в автоклаве 30 мин при температуре 121°С.
к) Сахарный бульон (бульон с глюкозой). Бульон предназначен для выращивания грамположительных кокков.
К МПБ с pH 7,4±0,2 прибавляют глюкозу в количестве 0,5-1,0%. Перед добавлением глюкозу растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды. Приготовленную среду стерилизуют 3 дня подряд текучим паром по 30 мин или однократно в автоклаве при 115°С в течение 30 мин. Глюкозу можно добавлять ex tempore, используя 40%-ный стерильный раствор глюкозы.
л) Сахарный агар (агар с глюкозой). Среда предназначена для выращивания грамположительных кокков.
К расплавленному МПА добавляют от 0,5 до 2% глюкозы, предварительно растворенной в небольшом количестве дистиллированной воды. Приготовленную среду стерилизуют текучим паром дробно 3 дня подряд по 20 или 15 мин при температуре 115°С в автоклаве. Глюкозу можно добавлять ex tempore, используя 40%-ный стерильный раствор глюкозы.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 23.2.2020
Питательные среды.
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Питательные среды.
Питательные среды готовят из продуктов животного или раст происхождения. Состав сред определяется метаболическими потребностями той или иной группы бактерий.
Питательные среды должны отвечать следующим требованиям:
Питательные среды делят по консистенции на:
Питательные среды делят по составу на:
Питательные среды делят по целевому назначению:
Питательные среды. Классификация.
Основные питательные среды (МПБ,МПА) – простые по составу и применяются для культивирования большинства непроходимых бактерий. Содержат: мясной экстрат, пептон, хлорид натрия (МПА дополнительно содержит агар-агар). Жидкая среда (МПБ), плотная среда(МПА).
Обогащённые питательные среды можно приготовить на основе простых, включив в их состав кровь, гемин, сыворотку, асцитическую жидкость и др. Такие среды используют для культивирования бактерий со сложными пита потребностями (прихотливых микроорганизмов). Жидкая среда (сахарный бульон, сывороточный бульон, асцитический бульон), плотная среда (сахарный агар, сывороточный агар, кровяной агар)
Накопительные питательные среды – жидкие питательные среды,которые применяют при необходимости накопить в них бактерии определённой группы в результате их преимущественного размножения по сравнению с сопутствующими микробами. Состав этих сред подбирают таким образом, чтобы рост сопутствующей флоры частично или полностью был задержан. Жидкие среды (селенитовый бульон). Плотной среды нет.
Селективные питательные среды – используют для избирательного культивирования микроорганизмов определённых видов при подавлении роста других микроорганизмов. Такой эффект достигается при добавлении различных ингибиторов роста микробов, изменении показателя рН, состава питательных веществ в среде и прочего. Жидкая среда (щелочная пептонная вода, желчный бульон, среды с антибиотиками). Плотная среда (солевой агар, желчно-солевой агар, среды с антибиотиками)
Дифференциально-диагностические питательные среды позволяют различить бактерии по их росту, биохимической активности и другими признаками. В состав этих сред, кроме питательных веществ, обычно включают субстрат, по отношению к которому дифференцируются бактерии и индикатор.
В результате культивирования микробы, ферментирующие субстрат, способствуют накоплению продуктов расщепления, сдвигу рН, редокс-потенциала среды, что сопровождается окрашиванием среды и собственных колоний в цвет индикатора. К дифференциально-диагностическим средам относят также комбинированные полиуглеводные среды Рассела, Клигера, Олькеницкого, трехсахарный железосодержащий агар и др.)
Дифференциально-диагностические среды обычно являются плотными, реже полужидкими, в своём составе они имеют несколько ферментируемых субстратов и индикаторных систем, что позволяет использовать их не только для накопления чистой культуры в процессе её выделения, но и одновременно проводить первичную идентификацию культуры по ряду фенотипических признаков. Жидкие среды (среды Гисса). Плотные среды (агары Эндо, Левина, Олькеницкого, среда Гисса (полужидкая).
Транспортные и консервирующие питательные среды – применяют для временного сохранения микроорганизмов после взятия исследуемого материала и при транспортировке его в лабораторию. Обычно эти среды содержат только буферные и солевые растворы. Иногда добавляют агар-агар, активированный уголь, твин-80 – для придания полужидкой консистенции и нейтрализации токсических воздействий. Они не предназначены для культивирования микроорганизмов.
К ним относятся: среда Амиеса – полужидкий агар с активированным углём, глюкозо-дрожжевая среда, СКС и др.
Среды для хранения культур – предназначены для длительного сохранения чистых культур микроорганизмов в условиях лаборатории. Основным требованием для них является способность длительного поддержания жизнеспособности без изменения основных свойств культур. Одним из важных моментов в работе по выделению возбудителя из исследуемого объекта является взятие,хранение и транспортировка материала. Жидкая среда (глицерин – для хранения при 20С). Плотная среда – среда Дорсе.
Питательные среды для медицинской микробиологии
Главная > Документ
Информация о документе | |
Дата добавления: | |
Размер: | |
Доступные форматы для скачивания: |
Температурный параметр, подлежащий контролю, о С
Цвет расплавленного индикаторного вещества
Резорцин, фуксин кислый
Бензамид, фуксин кислый
Сукцинамид, фуксин кислый
Никотинамид, фуксин кислый
Мочевина, фуксин кислый
Левомицетин, фуксин кислый
Лактоза, фуксин кислый
Желтый или желто-зеленый
Серый с фиолетовым оттенком
Более надежным методом контроля эффективности стерилизации является применение биоиндикаторов. Для проведения такого контроля в стерилизационную камеру, одновременно со средами, подлежащими стерилизации, помещают биотесты –– пробирки с полосками марли или фильтровальной бумаги, зараженные микроорганизмами с известной устойчивостью к температурным воздействиям. Обычно для этой цели используют бактерии рода Bacillus –– B. subtilis или B.stearothermophilus. После окончания стерилизации биотесты направляют в лабораторию, где пробирку с биотестом заливают сахарным бульоном и посевы инкубируют 48 ч при 37 о С. При наличии визуального роста готовят мазки для идентификации культуры.
Для контроля стерильности питательные среды после стерилизации помещают в термостат при 37 о С на 5 сут. Жидкие среды должны оставаться прозрачными, а на поверхности и в толще агаризованных сред не должны появляться признаки роста. Кроме контроля стерильности, производят химический контроль готовых сред, для чего в нескольких образцах каждой серии определяют рН, количество общего и аминного азота, хлоридов и др.
Кроме того, каждая среда должна пройти биологический контроль. Для этого несколько образцов среды засевают лабораторной культурой того микроорганизма, для которого приготовлена среда, и изучают характер его роста. Только после всех видов контроля среды можно использовать по назначению.
Стерилизация текучим паром применяется для стерилизации сред, содержащих вещества, разлагающихся при температуре выше 100 о С (аммиачные соли, молоко, желатин, картофель, некоторые углеводы). Стерилизацию проводят в автоклаве при открытом спускном кране и незавинченной крышке или в аппарате Коха. Флаконы или колбы со средой загружают в камеру неплотно, чтобы обеспечить возможность наибольшего контакта их с паром. Началом стерилизации считается время с момента закипания воды и поступления пара в стерилизационную камеру. Обработку питательных сред текучим паром проводят по 15 – 30 минут ежедневно в течение 3 дней подряд. При первой стерилизации погибают вегетативные формы микроорганизмов, некоторые споры при этом сохраняются и прорастают в вегетативные особи в процессе хранения питательных сред при комнатной температуре. Последующая стерилизация достаточно надежно обеспечивает стерильность среды.
Тиндализация –– дробная стерилизация с применением температуры ниже 100 о С, предложенная Тиндалем. Тиндализация применяется для стерилизации питательных сред, имеющих в своем составе вещества, легко разрушающиеся при высокой температуре (сыворотки, витамины).
Прогревание стерилизуемой питательной среды производят в водяной бане, снабженной терморегулятором, по часу, при температуре 60 – 65 о С в течение 5 дней или при 70 – 80 о С в течение 3 дней.
В промежутках между прогреваниями среды выдерживают при температуре 25 – 37 о С для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях.
Следует учитывать, что эффективность тиндализации, как и в ряде случаев стерилизации текучим паром, зависит от того, прорастают ли споры. Поэтому она не достигает цели, если споры находятся в среде, непригодной для роста или содержащей ингибиторы, или если среда в промежутках между нагревами инкубируется при температуре, неблагоприятной для прорастания спор.
Холодная стерилизация. Основными способами холодной стерилизации являются различные типы фильтрования и облучения. Такой стерилизации подвергают растворы веществ, которые при нагревании разрушаются или существенно изменяют свои свойства. К ним относятся многие витамины, антибиотики, ферменты, сыворотки, лекарственные препараты и др.
Для стерилизации фильтрованием используют фильтры, изготовляемые из материалов с различными физико-химическими свойствами, пропускной и адсорбционной способностями.
В микробиологической практике наиболее широко применяются фильтры мембранные, асбестовые (фильтры Зейца), фарфоровые (фильтры-свечи) и стеклянные различных конструкций.
Область применения фильтров определяется, главным образом, диаметром их пор. О пригодности фильтра для стерилизации судят не только по имеющемуся на нем индексу, но и путем предварительной (контрольной) фильтрации через него суспензии относительно небольших бактерий, например, P.aeruginosa, P.diminuta, S. marcescens.
Мембранные фильтры представляют собой диски различного диаметра и толщиной 0,1 – 0,5 мм, изготовляемые из ацетата целлюлозы и нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, полиамида и различающиеся по диаметру пор.
Для стерилизации могут использоваться отечественные фильтры марок МФА-МА. МФА-А с размерами пор от 0,20 до 0,45 мкм. Известная фирма «Миллипор» (Франция) выпускает фильтры с диаметром пор от 0,01 до 14,0 мкм; фирма «Синпор» (Чехословакия) –– от 0,02 до 1,0 мкм.
Мембранные фильтры с диаметром пор 0,1 мкм и меньше называются ультрафильтрами и используются для выделения вирусов и высокомолекулярных белков.
К достоинствам мембранных фильтров относится сравнительно высокая скорость фильтрования и малая адсорбционная способность (способность задерживать кроме клеток различные вещества), а основным недостатком –– непригодность для длительного фильтрования, т.к. сравнительно быстро закупориваются поры. Так, при диаметре фильтра 35 мм возможно простерилизовать в среднем 10 мл раствора. Мембранные фильтры используют однократно.
Асбестовые фильтры известны под названием фильтров Зейца. Их изготавливают из смеси асбеста с целлюлозой в виде плотных пластинок различной толщины (от 4 до 6 мм) и диаметра (от 35 до 140 мм). Размер пор от 0,8 до 1,8 мкм.
Плотность фильтров обозначается индексами, указанными на фильтрах (табл.5).
Асбестовые фильтры
Асбестовые фильтры дешевы, доступны, характеризуются высокой емкостью поглощения. Однако следует учитывать, что в процессе фильтрования из этих фильтров в фильтрат могут выделяться щелочи, соли щелочных металлов, а иногда и соли железа, они способны адсорбировать различные вещества из фильтруемой жидкости.
Асбестовые фильтры, как и мембранные, используются однократно.
Стеклянные фильтры представляют собой двуслойные диски из мелкопористого стекла, впаянные в стеклянные воронки-держатели разной формы. Особенно широко известны фильтры Нутча и Бюхнера.
Наибольший размер пор у стеклянных фильтров –– 200 – 400 мкм, наименьший –– 1 – 1,5 мкм. Для стерилизации используются фильтры с диаметром пор, не превышающим 1 – 1,5 мкм.
В отличие от асбестовых, они обладают меньшей адсорбционной способностью, не загрязняют фильтрат.
Из-за нестандартности размеров пор фильтры из стекла перед употреблением должны быть проверены на стерилизующий эффект, а перед повторным использованием необходима их специальная и весьма длительная обработка.
Основные недостатки свечей –– непрочность, низкая скорость фильтрации, быстрая закупорка пор и сложность (или невозможность) регенерации. К тому же механизмом их фильтрующего действия является адсорбция.
Стерилизацию питательных сред или растворов отдельных их компонентов проводят под вакуумом, который создают вакуумным или водоструйным насосом.
Летальное действие на клетки микроорганизмов оказывают многие виды излучений –– ультрафиолетовое, рентгеновские лучи, α-, β- и γ- лучи радиоактивных элементов и другие.
Чувствительность микроорганизмов к облучению зависит от очень многих факторов –– источника излучений, времени экспозиции, вида микроорганизма, его концентрации и физиологического состояния, состава среды, в которой он находится, и многое другое.
В целях стерилизации используют УФ-облучение с длиной волны 254 нм, однако, его применение ограничено из-за малой проникающей способности. От УФ-лучей микроорганизмы могут быть защищены органическими веществами, пылью, стеклом или другим покрытием, в то время как воздействие на микробные клетки должно быть непосредственным и продолжительным. В силу этого ультрафиолетовые лучи применяют для облучения биологических жидкостей в тонком слое, например, крови, плазмы, вакцин для уничтожения вирусов, но, главным образом, для стерилизации воздуха закрытых помещений, поверхностей, лабораторного оборудования, потолков, стен и полов.
Высокой проникающей способностью и мощностью обладают гамма-лучи, обеспечивающие стерилизующее действие в короткий промежуток времени. Эти лучи проникают через бумагу, дерево, стекло, ряд металлов и другие материалы, вызывая гибель микроорганизмов. Они могут быть использованы для стерилизации жидких и плотных питательных сред, различных биологических жидкостей и растворов. Однако, в связи со специфическими требованиями по технике безопасности работы с источниками этих излучений, а также высокой стоимостью, они используются в практике работы только крупных предприятий.
ГЛАВА 6. БАЗОВЫЕ ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ (питательные среды общего назначения)
К базовым питательным средам (или средам общего назначения) относятся многие обогащенные и сложные по составу среды, поддерживающие рост микроорганизмов различных систематических групп. Они широко используются почти во всех областях микробиологии (медицинской, почвенной, промышленной, водной и т.д.) для выделения, культивирования, хранения и идентификации микроорганизмов.
Основными питательными компонентами этих сред являются различные продукты, получаемые из мяса крупного и мелкого рогатого скота, казеина, растительных белков.
Наиболее широко используются среды, изготавливаемые на основе мясной воды –– мясо-пептонный бульон (МПБ) и мясо-пептонный агар (МПА) и их различные модификации. Источником азота в этих средах служат органические соединения мясной воды, продукты расщепления белков –– пептоны, смесь полипептидов, аминокислот.
Мясо-пептонный агар принадлежит к числу наиболее применяемых и длительно используемых питательных сред при работе с микроорганизмами. Эта среда известна более 80 лет и до сих пор остается базовой средой, используемой в клинической микробиологии (причем в разных странах мира) с целью посева, культивирования и последующей идентификации таких микроорганизмов как стафилококки, цепочковые кокки (при условии добавления в среды сыворотки или крови), вся группа кишечных бактерий, палочка сине-зеленого гноя. В англоязычных странах среда известна как Beef EXTRACT AGAR. Среда имеет следующий состав:
Мясная вода до 1000,0 мл
Пептон ферментативный 10,0 г
Натрия хлорид 5,0 г
Агар-агар 15,0 – 20,0 г
Мясо-пептонный агар содержит (в %, масс): общий азот –– не менее 0,4, аминный азот –– не менее 0,07, сухой остаток –– 4,6, золу –– 1,4.
В то же время существуют различные композиции, включающие в МПА в различных концентрациях кровь, сыворотку крови, яичный желток, селективные факторы, глюкозу, реже другие сахара, что позволяет применять МПА для культивирования различных микроорганизмов (в том числе патогенных), плохо растущих или совсем не растущих на обычных средах.
Основа этой среды, включающая мясную воду, пептон и хлорид натрия используется в качестве самостоятельной среды –– мясо-пептонного бульона (МПБ), имеющего такое же широкое применение в микробиологии.
Мясная вода до 1000,0 мл
Пептон ферментативный 10,0 г
Натрия хлорид 5,0 г
В мясо-пептонном бульоне содержится (в %, масс): общий азот –– не менее 0,4, аминный азот аминокислот и низших пептидов –– не менее 0,09, пептоны –– не менее 2,7, сухое вещество –– 3,0 – 3,4, белки –– не более 0,5.
В отечественной практике в качестве аналогов сред МПА и МПБ нашли применение сухие питательные среды: сухой питательный агар (СПА) и ГРМ-агар, получаемые с использованием гидролизата кильки (в случае СПА) или гидролизата рыбной муки (в случае ГРМ-агара).
Вместе с тем, вся технология приготовления «классического» МПА основана на использовании мяса продукта крупного рогатого скота, поэтому СПА и ГРМ-агар, строго говоря, не являются МПА в классическом понимании –– это его более или менее удачные заменители. Однако, очевидно, что с экономической точки зрения питательные среды на основе ГРМ и гидролизата кильки имеют несомненное преимущество. Поэтому «мясной» и «рыбный» варианты МПА не противоречат, а удачно дополняют друг друга.
Другим известным пептическим переваром является пептон Мартена, получаемый при гидролизе свиных желудков в кислых условиях и применяемый для культивирования самых различных микроорганизмов (в том числе патогенных). На его основе готовят бульон и агар Мартена, имеющие следующий состав:
Пептон Мартена 500,0 мл
Мясная вода 500,0 мл
Натрия хлорид 5,0 г
Натрий уксуснокислый 5,0 г
При добавлении в бульон Мартена агара в количестве 25 г на литр, получается агар Мартена.
Панкреатические гидролизаты мяса по Хоттингеру встречаются также под названиями панкреатический перевар мяса, триптический перевар мяса, триптон и используются для приготовления бульона и агара Хоттингера. По сравнению с мясо-пептонным бульоном, в который вводят обычно нестандартный компонент пептон, состав гидролизата мяса более постоянен, а по содержанию пептонов более однороден. Бульон Хоттингера имеет следующий состав.
Гидролизат мяса, разведенный дистиллированной водой до 1 литра
с содержанием общего азота 250 – 300 мг%
и аминного азота 30 – 130 мг%.
Натрия хлорид 5,0 г
Натрия дигидрофосфат 0,3 г
Для приготовления агара Хоттингера к смеси компонентов для получения бульона Хоттингера добавляют агар-агар в количестве 1,5 – 2,0%, рН 7,4 – 7,6.
Ферментативный гидролизат мяса выпускают в сухом виде. Энзиматический перевар мяса (перевар Хоттингера) встречается в каталогах фирм под названием Myosate, Proteosopeptone и др., а панкреатический гидролизат, полученный из мышц сердца, под названием bio-Myotone и др.
Кроме мяса и его производных в производстве питательных сред широко используется казеин и продукты его гидролиза (как ферментативного, так и кислотного), которые являются одним из полноценных видов сырья и содержат все основные аминокислоты и витамины, в том числе и те, которые отсутствуют в мясе и продуктах его переработки.
Так, из панкреатического гидролизата казеина готовят казеиновый бульон и агар с глюкозой, имеющий следующий состав (дано на литр):
Панкреатический гидролизат казеина 15,0 г
Дрожжевой экстракт 10,0 г
Натрия хлорид 5,0 г
Содержание в бульоне аминного азота –– 80 – 100 мг%, хлоридов –– 0,5 – 0,6%.
Казеиновый агар имеет такой же состав, как и бульон, но содержит 1 – 2% агара.
Панкреатический перевар казеина 17,0 г
Папаиновый гидролизат соевой муки 3,0 г
Натрия хлорид 5,0 г
Дикалия гидрофосфат 2,5 г
Кроме классического варианта триптиказо-соевого бульона существует множество его модификаций. Например, триптиказо-соевый бульон с лошадиной сывороткой в количестве 100 мл на литр.
Триптиказо-соевый бульон с кровью человека в количестве 5,0 мл на литр среды.
Для культивирования и хранения Bacillus megaterium используется триптиказо-соевый бульон с неомицином (дано на литр).
Панкреатический перевар казеина 17,0 г
Папаиновый гидролизат соевой муки 3,0 г
Натрия хлорид 5,0 г
Дикалия гидрофосфат 2,5 г
Раствор неомицина 10,0 мл
Раствор неомицина (на 10,0 мл):
В клинической практике триптиказо-соевый бульон рекомендован некоторыми авторами для выделения микроорганизмов из крови. В этом случае перед стерилизацией бульона в него добавляют антикоагулянт –– натрия цитрат.
Панкреатический перевар казеина 15,0 г
Гидролизат соевой муки 5,0 г
Натрия хлорид 5,0 г
Эта среда может быть также использована как основа для агара с кровью (с добавлением 7% стерильной крови) и «шоколадного» агара. Существует большое число вариантов этой среды с добавлением углеводов, крови, сыворотки, секлективных веществ.