Культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях - Биология и естествознание реферат

Главная

Биология и естествознание
Культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях

Питательные среды в микробиологии, их классификация и разновидности, сферы и особенности использования. Культивирование аэробных и анаэробных микроорганизмов. Методы количественного учета микроорганизмов, основные правила и условия хранения их культур.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Культивирование микроорг анизмов в лабораторных усл о виях
Дифференциально-диагностические среды применяются для быстрой идентификации близкородственных видов микроорганизмов, для определения видовой принадлежности, в клинической бактериологии и др. В состав дифференциально-диагностической среды входят: а) основная питательная среда, обеспечивающая размножение бактерий; б) определенный химический субстрат, отношение к которому является диагностическим признаком для данного микроорганизма; в) цветной индикатор, изменение окраски которого свидетельствует о биохимической реакции и наличии данной ферментной системы у исследуемого микроорганизма. Например, среда Эндо позволяет отличить клоны, сбраживающие лактозу от клонов, не обладающих этим свойством.
· По консистенции среды могут быть жидкими, полужидкими, твердыми, сыпучими . Жидкие питательные среды получают при растворении в воде определенного необходимого набора питательных веществ, макро- и микроэлементов. По составу они могут быть как натуральными, так и синтетическими.
· Среды в твердом состоянии в форме плотных гелей используются в бактериологии со времен Р. Коха. Наиболее важным преимуществом использования твердых сред является то, что на них можно выращивать микроорганизмы в виде колоний, образующихся из отдельных клеток популяции. Приготовление твердых питательных сред достигается добавлением к жидким средам определенных уплотнителей, в качестве которых могут выступать агар, желатина, силикагель, каррагенан.
Полужидкие среды содержат гелеобразующее вещество в низкой (0,3 - 0,7%) концентрации и имеют мягкую желеподобную консистенцию. Такие среды пригодны для изучения подвижности и хемотаксиса клеток, культивирования микр о аэрофилов.
Сыпучие среды представляют собой массу в той или иной степени измельченного и увлажненного сырья (обычно, растительного). Основное их назначение - использование в пищевой промышленности (получение соевого соуса или рисовой водки), сельском хозяйстве (силосование кормов) и т.д.
В бактериологической практике чаще всего используются сухие питательные среды, которые получают в промышленных масштабах - триптические гидролизаты дешевых непищевых продуктов (рыбные отходы, мясокостная мука, технический казеин) с добавлением агара. Сухие среды являются достаточно дешевым сырьем, могут храниться в течение длительного времени, удобны при транспортировке, имеют относительно стандартный состав, на их основе быстро и легко готовить питательные среды.
2. Культивирование аэробных и анаэробных микроорганизмов
Поскольку микроорганизмы по-разному относятся к молекулярному кислор о ду , это определяет и различия в способах их культивирования.
Культивирование аэробных микроорганизмов проводят следующим образом:
* на поверхности плотных сред или в тонком слое жидких сред, когда микроорганизмы получают кислород непосредственно из воздуха;
* в жидких средах (глубинное культивирование). В этом случае микроорганизмы используют растворенный в среде кислород. В связи с низкой растворимостью кислорода, для обеспечения роста аэробных бактерий в толще среды, требуется постоянное аэрирование.
Культивирование анаэробных микроорганизмов более сложно, чем выращивание аэробов, так как здесь должен быть сведен до минимума контакт микроорганизмов с молекулярным кислородом. Для создания анаэробных условий используют различные приемы. Их подразделяют на физические, химические и биологические. Все они основаны на том, что микроорганизмы культивируют в каком-то замкнутом пространстве.
К физическим методам создания анаэробных условий относится к ул ь тивирование в микроанаэростате - вакуумном аппарате для выращивания микроорганизмов, в котором воздух замещен газовой смесью. Наиболее часто используемая смесь имеет следующий состав: азот с 5% СО 2 и 10% Н 2 .
1) И спользование химических веществ, поглощающих молекулярный кислород . В качестве поглотителей молекулярного кислорода в лабораторной практике используют щелочной раствор пирогаллола, дитионит натрия (Na 2 S 2 O 4 ), металлическое железо, хлорид одновалентной меди и некоторые другие реактивы.
2) Использование восстанавливающих агентов , которые добавляют в большинство сред для снижения окислительно-восстановительного потенциала среды: тиогликолат натрия, цистеин, аскорбиновая кислота.
Как пример биологического способа создания анаэробных условий - в ы ращивание совместно с аэробными или факультативно-анаэробными бактериями. Например, питательную среду в чашке Петри разделяют желобком на две половины, на одну половину засевают какой-либо аэробный микроорганизм, на другой - анаэроб. Края чашки заливают парафином. Рост анаэробного микроорганизма начнется только после полного использования кислорода аэробом.
Для культивирования анаэробных бактерий используют и другие методы, ограничивающие доступ воздуха к растущей культуре:
* выращивание в высоком слое среды;
* выращивание в толще плотной среды;
* культивирование в вязких средах, в которых диффузия молекулярного кислорода в жидкость уменьшается с увеличением ее плотности;
* заливка среды с посевом высоким слоем стерильного вазелинового масла или парафина.
3. Методы к о личе ственного учета микроорганизмов
О росте микроорганизмов в естественных субстратах или питательных средах судят по величине титра клеток.
Титр клеток (или фаговых частиц) - это количество клеток в ед и нице объема.
Выбор метода для определения числа клеток зависит от :
2) свойств питательной среды или субстрата;
3) особенностей роста и морфологии микроорганизмов.
Существуют методы, позволяющие определять: 1) общее количество микроорганизмов в исследуемом материале; 2) только количество жизнеспособных клеток.
С другой стороны, методы количественного учета микроорганизмов могут быть разделены на прямые и косвенные:
1) прямые методы - это методы прямого счета (микроскопические);
2) косвенные - а) основаны на измерении параметров, величина которых зависит от количества или биомассы микроорганизмов (методы оптические (нефелометрия, спектрофотометрия и т.д.); б) методы подсчета колоний (методы высева).
Методы прямого подсчета клеток под микроскопом используют для определения общего количества микроорганизмов в различных материалах. Это такие методы как подсчет в специальных счетных камерах, в фиксированных мазках, на мембранных фильтрах.
Преимущества использования методов прямого подсчета клеток:
- широко применяются в исследованиях микрофлоры воды и почвы;
- эффективность такого подсчета, как правило, в 10 - 10000 раз выше, чем при подсчете методом высева, так как многие микроорганизмы не растут на питательных средах и учесть их можно только под микроскопом;
- позволяет определить общее количество клеток в единице объема (как живых, так и мертвых, либо эти группы клеток по отдельности);
- дает возможность получить дополнительную информацию о размерах и морфологии изучаемого объекта;
- производится быстрее, более дешев, оборудование для его осуществления имеется в каждой лаборатории.
Основное ограничение большинства методов данной группы - необходимость довольно высоких концентраций клеток в единице исследуемого субстрата.
Определение количества микробных клеток нефелометрическим методом . Этот метод широко применяется в микробиологических исследованиях, так как позволяет достаточно точно и сравнительно быстро определить количество клеток в культуральной среде . В основе метода лежит и з мерение количества света, рассеянного взвесью клеток. Величину светорассеяния измеряют с помощью нефелометров, спектрофотометров или фотоэлектроколориметров. В этих приборах измеряется первичный пучок света, который проходит через пробу и, не отклоняясь, падает на фотоэлемент. Обычно при этом сравнивается интенсивность света, проходящего через суспензию клеток и через среду без клеток. Для измерения светорассеяния выбирают светофильтр, обеспечивающий максимум пропускания света данной взвесью. Питательная среда для культивирования микроорганизмов, в которой предполагается определять количество клеток по рассеиванию, должна быть оптически прозрачной.
Определение количества жизнеспособных клеток путем высева на питательные среды (чашечный метод Коха) . Сущность метода подсчета количества клеток путем высева заключается в высеве определенного объема исследуемой суспензии микроорганизмов на агаризованную питательную среду в чашках Петри и подсчете формирующихся колоний, принимая во внимание, что каждая колония - потомство одной жизнеспособной клетки. Существует много вариантов метода:
· При посеве на поверхность агара (метод Коха). Проводят в три этапа: приготовление разведений исследуемого материала, посев на агаризованную среду в чашках Петри и подсчет сформировавшихся колоний.
· Метод посева в агаризованную среду осуществляют путем внесения в стерильную чашку Петри суспензии микроорганизмов из соответствующего разведения с последующим заливанием расплавленной и охлажденной до 45 0 агаризованной средой. Содержимое чашки перемешивают и дают среде застыть.
· Метод посева в тонком слое агаризованной среды предполагает внесение разведенной суспензии микроорганизмов в пробирки с небольшим объемом (2,5 -3,5 мл) расплавленной полужидкой агаризованной средой, которую затем разливают по стерильным чашкам, уже содержащим один слой застывшей агаризованной среды и дают застыть верхнему слою.
Каждый из вышеперечисленных методов посева имеет свою область использования и определенные ограничения. При посеве на поверхность агаризованной среды все выросшие колонии являются поверхностными. Именно в этом случае изучают характерные изменения в индикаторных агаровых средах. При посеве в агаризованные сред ы колонии, как правило, компактны и невелики по размерам, так как формируются под слоем агара, что дает возможность учета б о льшего их количества. Вторым преимуществом метода является возможность дополнительных манипуляций с составом среды: верхний и нижний слой могут содержать разные питательные добавки. Кроме того, к верхнему слою могут быть добавлены красители для облегчения обнаружения колоний.
4. Методы хранения культур микроорганизмов
Основные задачи хранения культур : поддержание их жизнеспособности, сохранение стабильности таксономически важных признаков, а также любых других определенных свойств, представляющих интерес для науки и практики.
В коллекциях жизнеспособность микроорганизмов поддерживается преимущественно следующими методами : 1) периодическими пересевами (субкультивирование); 2) под минеральным маслом; 3) высушиванием; 4) лиофилизацией; 5) в условиях низких и ультранизких температур.
Субкультивирование - традиционный метод хранения культур (чаще всего аспорогенных) и заключается он в пересевах культур на свежие питательные среды один-два раза в месяц. Между пересевами микроорганизмы хранят в темноте при температурах 5 - 20°С. При использовании этого метода хранения культур должны быть соблюдены три условия : 1) подходящая поддерживающая среда; 2) идеальная температура хранения; 3) необходимая частота пересевов.
Преимуществом метода является простота и удобный визуальный контроль за чистотой культуры или ее морфологической изменчивостью, а к недостаткам следует отнести возможность заражения, краткосрочность хранения, трудоемкость работы и большой расход реактивов.
Хранение под минеральным маслом заключается в следующем: культуру микроорганизмов выращивают на благоприятной агаризованной питательной среде и заливают стерильным вазелиновым маслом. Слой масла (0,5 - 1,0 см) замедляет скорость обменных процессов микроорганизмов и предохраняет поверхность среды от высыхания. Покрытые маслом культуры хранят в холодильнике. Большинство сапрофитных бактерий сохраняют жизнеспособность в течение 8 - 14 лет, дрожжи и мицелиальные грибы пересевают через 2 - 3 года.
Хранение под маслом имеет следующие преимущества : относительно длительное сохранение стабильности свойств микроорганизмов, сокращение затрат на пересевы, возможность использования в любой микробиологической лаборатории. Недостаток метода - слабая разработанность протоколов для многих групп бактерий.
Высушивание - простейший метод хранения микроорганизмов, в процессе которого происходит обезвоживание микробных клеток. В высушенных (до остаточной влажности 10 - 12%) клетках биохимические реакции приостанавливаются или протекают очень медленно. Процесс высушивания лучше всего переносят спорообразующие виды. Широко применяют воздушное высушивание микроорганизмов на различных адсорбентах: в стерильной почве, песке, глине, фильтровальной бумаге, стеклянных бусах, крахмале и т.д. Адсорбенты защищают микроорганизмы от сильного высыхания, связывают свободную воду и поддерживают определенный уровень влажности. Разновидностью метода является L -высушивание: микроорганизмы в суспензионной среде высушивают под вакуумом в стеклянных ампулах, погруженных в водяную баню с контролируемой температурой.
Преимущества метода . Высушенные культуры микроорганизмов легко хранить и транспортировать, они широко используются для хранения хлебопекарных и кормовых дрожжей, бактериальных удобрений (нитрагин, азотобактерин), энтомопатогенных препаратов.
Лиофилизация заключается в удалении воды из замороженных суспензий под вакуумом, т.е. при этом вода испаряется, минуя жидкую фазу. Выживаемость лиофилизированных клеток зависит от специфических особенностей вида и штамма, стадии роста и концентрации клеток, состава защитных сред, режима лиофилизации, условий реактивации. После лиофилизации для выведения клеток из состояния анабиоза создают условия, снижающие осмотический шок и стресс, возникающий при вскрытии ампул. Лучше всего восстановление свойств происходит на богатых натуральных средах.
Преимущества метода . Этот метод считается одним из самых экономичных и эффективных методов длительного хранения микроорганизмов. При его использовании многие разнородные группы бактерий и бактериофагов сохраняются в жизнеспособном состоянии 30 и более лет. Недостаток метода - сложная и недостаточно разработанная технология способа хранения, требуется специальное оборудование.
Хранение микроорганизмов при низких и ультранизких температурах используется в тех случаях, когда культуры не выдерживают лиофилизации (некоторые автотрофные бактерии, спирохеты, микоплазмы, водные фикомицеты, различные вирусы). Микроорганизмы замораживают либо в рефрижераторах (от - 12°С до - 80°С) либо используют рефрижераторы с азотом: газово-фазовый (- 150°С) или жидко-фазовый (- 196°С). Считается, что грамположительные бактерии более устойчивы к замораживанию, чем грамотрицательные. Чтобы оживить замороженные культуры, их быстро оттаивают при 37°С.
П реимущества криогенного сохранения микроорганизмов : малая вероятность заражения культуры, сохранение в стабильном состоянии свойств микроорганизмов, небольшие временные и материальные затраты, возможность использования замороженных культур в качестве прямого инокулята. Недостаток метода - сложная и недостаточно разработанная технология способа хранения, требуется специальное оборудование.
Свойства прокариотных микроорганизмов. Методы определения подвижности у бактерий. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе. Нормальная и анормальная микрофлора молока. Культивирование анаэробных микроорганизмов в условиях лаборатории. шпаргалка [50,2 K], добавлен 04.05.2009
Химический состав бактериальной клетки. Особенности питания бактерий. Механизмы транспорта веществ в бактериальную клетку. Типы биологического окисления у микроорганизмов. Репродукция и культивирование вирусов. Принципы систематики микроорганизмов. презентация [35,1 M], добавлен 11.11.2013
Классификация непрерывного культивирования микроорганизмов. Концентрации биомассы и лимитирующего рост субстрата. Критическая скорость разбавления. Хемостатный реактор с рециклом по биомассе и культуральной жидкости. Специальные цели хемостатной культуры. курсовая работа [334,2 K], добавлен 20.12.2012
Участие микроорганизмов в биогеохимических циклах соединений углерода, азота, серы, в геологических процессах. Условия обитания микроорганизмов в почве и воде. Использование знаний о биогеохимической деятельности микроорганизмов на уроках биологии. курсовая работа [317,9 K], добавлен 02.02.2011
Изучение предмета, основных задач и истории развития медицинской микробиологии. Систематика и классификация микроорганизмов. Основы морфологии бактерий. Исследование особенностей строения бактериальной клетки. Значение микроорганизмов в жизни человека. лекция [1,3 M], добавлен 12.10.2013
Значение воды в жизнедеятельности клетки. Виды микроорганизмов, состав питательной среды, характер обмена и условия существования во внешней среде. Практическое использование микробных ферментов. Питание, дыхание, рост и размножение микроорганизмов. лекция [603,0 K], добавлен 13.11.2014
Отличия животных от растений. Особенности отбора животных для селекции. Что такое гибридизация, ее классификация. Современные разновидности селекции животных. Сферы использования микроорганизмов, их полезные свойства, методы и особенности селекции. презентация [1022,0 K], добавлен 26.05.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях реферат. Биология и естествознание.
Отчет По Производственной Практике Налоговая
Заказать Курсовую Работу В Новосибирске
Реферат: Гиподинамия: влияние малоподвижного образа жизни на состояние здоровья учащихся. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Как ломать программы Windows (C) ED!SON [UCF], перевод Mr.Boco/TCP
Сочинение На Тему Мир Глазами Чашки
Реферат: Понятие и виды внутрибанковского контроля
Реферат: Курсовик
Правила И Нормы Речевого Этикета Реферат
Реферат: The Unique History Of Alabama State University
Время И Календари Астрономия Реферат
Хранение Времени Астрономия Реферат
Сочинение Огэ Литература 9 Класс Шаблоны
Прямые И Плоскости В Пространстве Контрольная Работа
Реферат по теме Редкие охраняемые виды животных на территории Красноярского края
Реферат по теме Индексы и их использование в экономическом анализе
Реферат На Тему Оздоровительные Системы Физических Упражнений
Написать Сочинение Краски Осени
Контрольная работа: Тенденции развития Интернета. Скачать бесплатно и без регистрации
Как Оформлять Научно Практическую Работу
Анализ произведений Некрасова, Тургенева и Чехова
Управление безопасностью жизнедеятельности - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Класс Пресмыкающиеся - Биология и естествознание презентация
Рабочее место в офисе - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда презентация