4. Выделение и идентификация чистых культур микроорганизмов.
Чистая культура – это популяция бактерий одного вида или разновидности, выращенная на искусственной питательной среде.
Выделение чистой культуры необходимо:
при клинико-диагностических и профилактических исследованиях;
при санитарной оценке объектов окружающей среды;
для производства антибиотиков, иммунобиологических
препаратов.
Идентификацию чистой культуры проводят в логарифмическую фазу роста микробной популяции до вида или варианта (био-, серо-, хемо-, резистенс-, фаговара) по ряду основных свойств:
морфологические – форма бактерий, размеры, взаимное расположение в микропрепаратах;
тинкториальные – способность воспринимать красители (при окраске по Граму);
культуральные – характер роста на плотных и жидких питательных средах, условия культивирования;
биохимические – набор ферментов, присущий определенному виду или варианту микроорганизмов, который определяют на дифференциально-диагностических средах, с помощью СИБов, микротестсистем или автоматизарованных баканализаторов;
антигенные – набор антигенов, характерный для данного вида
и варианта, определяемый путем постановки серологических реакций, преимущественно реакций агглютинации.
При идентификации некоторых культур дополнительно изучают:
чувствительность к бактериофагам;
чувствительность к антибиотикам, колицинам и др.
11
Чистую культуру в бактериологических лабораториях в большинстве случаев получают из изолированных колоний, выросших на пластинчатых питательных средах.
Схема выделения и идентификации чистых культур бактерий
Исследуемый материал
1 этап (нативный материал):
ориентировочная микроскопия
подготовка материала к исследованию
посев на пластинчатые питательные среды с целью получения изолированных колоний и на среды обогащения для выделения и накопления чистой культуры
2этап (изолированные колонии):
описание культуральных, морфологических и тинкториальных свойств культуры
пересев на скошенный питательный агар (бульон) или другие среды для накопления чистой культуры
3этап (чистая культура):
проверка чистоты накопленной культуры в мазке
идентификация по комплексу биологических свойств (посев на дифференциально-диагностические среды, постановка серологических реакций и др.)
Заключение
о выделенной культуре (указать вид, вариант)
Схемы с описанием выделения и идентификации чистых культур факультативно-анаэробных и облигатно-анаэробных микроорганизмов находятся в приложении №1 и 2. Выполняется первый этап исследования.
12
1. Типы энергетического метаболизма и классификация бактерий по потребности в молекулярном кислороде.
Энергетический метаболизм (катаболизм, диссимиляция) -
процесс распада химических соединений до более простых, при котором выделяемая энергия запасается в клетке в виде молекул АТФ.
Различают эндогенный энергетический метаболизм (при окислении собственных клеточных структур) и экзогенный, или традиционный (при окислении субстратов, поступающих в клетку из внешней среды).
Основными типами экзогенного энергетического метаболизма являются дыхание и брожение (рис.2)
Дыхание - способ получения энергии в результате окисления органических субстратов (преимущественно углеводов), при котором конечным акцептором электронов и ионов водорода является
кислород При аэробном дыхании конечным акцептором выступает
молекулярный кислород. Распад субстрата идет при наличии О2 в среде не < 20% до СО2 и Н2О с полным освобождением энергии, заключенной в исходном субстрате. Это наиболее эффективный тип энергетического метаболизма.
Типы энергетического метаболизма у гетероорганотрофов
Дыхание |
Брожение |
|
(окислительный метаболизм) - |
(ферментативный метаболизм) - |
|
АТФ образуется в основном |
АТФ образуется только |
|
путем окислительного |
путем субстратного |
|
фосфорилирования |
фосфорилирования |
|
аэробное |
анаэробное |
|
Рис. 2. Типы энергетического метаболизма бактерий
13
При анаэробном дыхании конечным акцептором являются неорганические соединения, содержащие «связанный» кислород (нитраты, нитриты, сульфаты, карбонаты и др.). Распад идет в условиях отсутствия молекулярного кислорода.
Брожение - способ получения энергии в результате анаэробного расщепления органических соединений до более простых органических соединений, которые становятся конечными акцепторами электронов и ионов водорода. В продуктах брожения сохраняется значительная часть энергии, которая не может быть использована клеткой.
По характеру превалирующего органического продукта, образующегося при брожении выделяют несколько видов брожения:
спиртовое (у дрожжей)
молочно-кислое (у молочно-кислых стрептококков, лактобацилл)
муравьинокислое (у энтеробактерий)
пропионовокислое (у пропионобактерий)
маслянокислое (у ряда клостридий) и т.д.
Кдыханию также относят окисление бактериями некоторых
неорганических соединений, не подверженных ассимиляции (Н2S – «сероводородное дыхание», Fe+3 – «железное дыхание»).
Классификация микроорганизмов по типу дыхания представлена в табл.13.
14
Таблица 13
Классификация микроорганизмов в зависимости от потребности в молекулярном кислороде
Группа |
Потребность в О2 |
Возможные |
Примеры |
микроорганиз |
для жизнедеятельности |
типы |
микроорганизмов |
мов |
|
энергетическог |
|
|
|
о метаболизма |
|
1. Аэробы |
Растут и размножаются только при наличии |
Аэробное |
|
облигатные: |
молекулярного О2. |
дыхание |
|
- строгие |
Имеют системы защиты от токсического |
|
Р.aeruginosa |
|
действия молекулярного О2 (ферменты групп |
|
M.tuberculosis |
|
пероксидазы, каталазы, супероксиддисмутазы). |
|
некоторые подвиды |
|
Кол-во О2 должно быть не менее 20%; |
|
р.Brucella |
- микро- |
Нуждаются в малых количествах О2 (4 – 6%) |
|
Хеликобактеры, |
аэрофилы |
|
|
кампилобактеры, |
|
|
|
лептоспиры, листерии |
2. Анаэробы |
Растут в бескислородных условиях и не имеют |
Брожение, |
|
облигатные |
систем защиты от токсического действия О2 |
анаэробное |
|
|
воздуха. |
дыхание |
|
- строгие |
Концентрация О2 не должна превышать 0,5%, |
|
Нет мед.значимых видов; |
|
погибают при воздействии молек. О2 воздуха в |
|
|
15