MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ HODOWLA DROBNOUSTROJÓW W WARUNKACH LABORATORYJNYCH POŻYWKI Badanie i obserwacja drobnoustrojów w warunkach sztucznych, laboratoryjnych, jest możliwa dzięki hodowli mikroorganizmów na pożywkach, zwanych inaczej podłożami. Wzrost i rozwój drobnoustrojów na pożywkach pozwala na wyosobnienie czystych kultur, na prowadzenie badań morfologicznych, fizjologicznych, biochemicznych, diagnostycznych oraz wszelkiego rodzaju hodowli doświadczalnych. Pożywka jest mieszaniną roztworów odpowiednio dobranych składników Pożywka powinna spełniać następujące warunki: zapewnić odpowiednią ilość przyswajalnych składników pokarmowych, zarówno organicznych, jak i nieorganicznych (energetycznych i budulcowych), zawierać określone czynniki wzrostowe, mieć odpowiednie ciśnienie osmotyczne, zapewniać optymalny dla rozwoju dostęp do tlenu, wykazywać właściwą temperaturę i pH. Nie ma uniwersalnej pożywki dla wszystkich drobnoustrojów Podłoża dla autotrofów są nieskomplikowane, zawierają tylko związki mineralne. Heterotrofy mają już większe wymagania, które można zaspokoić dodając kompleksowe substancje np. ekstrakt mięsny, pepton, ekstrakt drożdżowy, brzeczkę. Obecnie na rynku dostępne są gotowe podłoża i składniki do pożywek, w formie odwodnionej lub proszku o wystandaryzowanym składzie (np. firmy BBL, Difco, Oxoid) – zapewnia to powtarzalność warunków hodowli, a co za tym idzie pozwala na porównywanie wyników doświadczeń prowadzonych w różnym czasie lub różnych laboratoriach. Ponadto znacznie skraca czas przygotowania do doświadczeń. Własnoręczne komponowanie pożywek wymaga stosowania składników i związków chemicznych o najwyższym stopniu czystości. Czysta kultura – kultura drobnoustrojów wyprowadzona z 1 komórki (monokultura). http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 1 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ SKŁADNIKI POŻYWEK DLA HETEROTROFÓW 1. Substancje odżywcze Źródło węgla Najłatwiej przyswajalnym źródłem węgla i energii dla drobnoustrojów są cukry (gł. glukoza, laktoza, maltoza, skrobia, celuloza). Dodatek cukru do pożywki może służyć celom diagnostycznym lub wybiórczym, gdyż dany gatunek mikroorganizmów wykorzystuje określony rodzaj cukru. Zawartość cukru w pożywce waha się w ilości 0,5 do 2%. Oprócz cukrów drobnoustroje mogą też wykorzystywać glicerol i mannitol oraz niektóre kwasy organiczne. Źródło azotu Większość drobnoustrojów wykorzystuje azot z połączeń nieorganicznych (sole amonowe, wodorotlenek amonu, azotany). Jon amonowy stanowi podstawowy związek w przemianach azotowych. Niektóre drobnoustroje mogą pobierać wolny azot atmosferyczny. Poza tym, drobnoustroje czerpią azot również ze związków organicznych, niekiedy bardzo skomplikowanych. Należy tu wymienić przede wszystkim ekstrakty (wyciągi) z tkanek roślinnych i zwierzęcych oraz różnego typu hydrolizaty białek zwierzęcych i roślinnych. Wszystkie te składniki są dostępne już jako preparaty handlowe, w postaci proszków lub past. Dodatek związków białkowych do pożywek wynosi 0,5-2%. Do źródeł azotu organicznego zaliczamy: ekstrakty mięsne – wodne wyciągi z tkanki mięsnej, ale także ekstrakty z serc i wątroby; zawierają one substancje azotowe oraz węglowodany i witaminy rozpuszczalne w wodzie; ekstrakty drożdżowe – obok związków azotu i węgla organicznego są bogatym źródłem witamin z grupy B; peptony – to specyficzne produkty częściowej, enzymatycznej hydrolizy białka, są bardzo częstym źródłem azotu organicznego w pożywce; zawierają liczne wolne aminokwasy i krótkie łańcuchy peptydowe, pewne witaminy, czasami węglowodany; hydrolizaty enzymatyczne lub kwasowe białek mięsa, kazeiny, jaj, nasion soi – bogate źródło aminokwasów, jedno z najczęściej wykorzystywanych źródeł azotu organicznego w pożywce; czyste białka (żelatyna, kazeina) oraz białka rodzime (np. białka jaja, surowicy krwi) – opcjonalne źródło azotu wykorzystywane przez bakterie proteolityczne; wolne aminokwasy – czasami dodawane do podłoża. Czynniki wzrostowe Wprowadza się je do podłoża w postaci roztworów syntetycznych witamin (kosztowne) lub w formie wspomnianych wyżej wyciągów mięsnego, wątrobowego i drożdżowego, a także wyciągów roślinnych (sok pomidorowy, brzeczka słodowa, ekstrakt glebowy lub ziemniaczany). Sole mineralne Dodawane do pożywek w niewielkich ilościach, są źródłem składników nieorganicznych: fosforu, siarki, potasu, sodu, magnezu, manganu, żelaza i in. Drobnoustroje pobierają je w postaci odpowiednich soli, najczęściej KH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4, NaH2PO4, NaCl, siarczanów i chlorków żelaza, magnezu. Niektóre z tych soli regulują ciśnienie osmotyczne, np. NaCl, dodawane w ilościach 3-5 g/l pożywki. Inne, np. fosforany potasu, działają buforująco i utrzymują właściwy odczyn pożywki. http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 2 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ Związki korygujące pH Większość bakterii rośnie w pH obojętnym lub lekko alkalicznym (6,8-7,4). Grzyby preferują środowisko lekko kwaśne (pH 5-6,0). Korektę pH pożywek przeprowadza się najczęściej za pomocą 1-5 M roztworów NaOH i HCl. Substancje różnicujące i wybiórcze Wprowadzone do podłoża czynniki różnicujące ulegają pod wpływem mikroorganizmów modyfikacji lub rozkładowi, co uwidacznia się zmianą barwy kolonii lub podłoża, lub powstaniem strefy przejaśnienia. Czynniki wybiórcze (sole kwasów żółciowych, niektóre barwniki np. zieleń brylantowa, fiolet krystaliczny, związki chemiczne np. azydek sodu) hamują rozwój pewnych grup bakterii umożliwiając rozwój tylko określonej grupie drobnoustrojów. 2. Czynniki zestalające Pozwalają one na uzyskanie pożywek w formie stałej. Agar-agar Jest to, dostępny handlowo w formie proszku lub włókien, wielocukier otrzymywany z glonów morskich. Odznacza się właściwościami żelującymi, silnie chłonie wodę i w zależności od stopnia oczyszczenia upłynnia się w temperaturze 90-100ºC, a zestala w 4548ºC. Chemicznie agar jest polisacharydem – galaktonem (zawiera m.in. galaktozę), który nie jest wykorzystywany przez drobnoustroje jako składnik odżywczy, a tylko przez niektóre drobnoustroje może być rozkładany. W celu zestalenia podłoża wystarczy 1,5-3% agaru. Żelatyna Jest to substancja białkowa, z odpadów rzeźnych, która powstaje w wyniku hydrolizy kolagenu, może być zużywana przez drobnoustroje zawierające enzymy proteolityczne, następuje wówczas upłynnienie pożywki (nie należy przechowywać płytek z takimi hodowlami do góry dnem). Żelatyna upłynnia się w temperaturze 25-27ºC (co pozwala na hodowlę w znacznie węższym przedziale temperatur niż agar), a zestala w 18-20ºC, przy czym ogrzewana kilkukrotnie do 100ºC traci własności żelujące. Jako czynnik zestalający pożywkę dodaje się w ilości 12-15%. Inne czynniki zestalające są stosowane rzadko, należą tu m.in. żel krzemionkowy (do pożywek mineralnych dla autotrofów), jaja i surowica krwi (w badaniach specjalnych). RODZAJE POŻYWEK Kryteria podziału pożywek: A) skład chemiczny i pochodzenie składników, B) zawartość składników, C) cel hodowli (zastosowanie i funkcja podłoża), D) konsystencja. 1. Podział w zależności od składu podłoża Naturalne – przygotowane wprost z surowca roślinnego lub zwierzęcego, w sposób zapewniający jego jałowość, np. mleko, serwatka, mięso, bulion, brzeczka, owoce i warzywa http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 3 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ itp. Do tej grupy zalicza się także podłoża przygotowane z wyciągów naturalnych, w których surowiec zatracił już swoje cechy zewnętrzne (wyciągi i ekstrakty, stanowiące podstawę przygotowania podłoża, np. bulion zwykły, brzeczka słodowa). Syntetyczne – wykonane z dokładnie określonych związków chemicznych, o znanym składzie jakościowym i ilościowym. Należą tu podłoża mineralne dla autotrofów. Półsyntetyczne – to podłoża syntetyczne z dodatkiem wyciągów z tkanek roślinnych lub zwierzęcych, np. mleko z lakmusem, agar ziemniaczany z tiaminą. 2. Ze względu na zawartość składników rozróżnia się podłoża Podstawowe (zwykłe) – stanowią bazę do przygotowania innych pożywek, np. bulion zwykły, brzeczka. Wzbogacone – to podłoża podstawowe wzbogacone dodatkowymi składnikami odżywczymi np. bulion odżywczy, bulion tryptofanowy, agar z krwią itp. Podłoża wzbogacone umożliwiają wzrost większości drobnoustrojów. 3. Ze względu na zastosowanie wyróżniamy podłoża Ogólne – stwarzają warunki do wzrostu większości drobnoustrojów, najczęściej są to podłoża na wyciągach naturalnych, np. bulion odżywczy dla bakterii czy brzeczka słodowa dla grzybów. Wybiórcze – umożliwiają wzrost określonych grup, podczas gdy wzrost niepożądanych drobnoustrojów zostaje zahamowany na stałe lub częściej okresowo. Przygotowuje się je dodając do pożywki składnik eliminujący daną grupę drobnoustrojów lub usuwając z podłoża składnik odżywczy niezbędny do wzrostu niepożądanej grupy drobnoustrojów. 4. Biorąc pod uwagę funkcję, jaką ma pełnić pożywka wyróżnia się: - namnażające lub namnażająco-wybiórcze – stosujemy wówczas, gdy liczba drobnoustrojów w badanej próbie jest niewielka lub poszukiwany drobnoustrój występuje z inną mikroflorą towarzyszącą. Są to zwykle podłoża płynne, np. zbuforowana woda peptonowa dla pałeczek Salmonella, pożywka KessleraSwenartona dla pałeczek z grupy coli, - selektywne – zawierają składniki wybiórcze (oprócz składników odżywczych), hamujące wzrost drobnoustrojów przeszkadzających bez wpływu na pożądane, - różnicujące – zawierają składniki wpływające na rodzaj wzrostu lub wywołują taką zmianę, która pozwala na zróżnicowanie pomiędzy poszczególnymi grupami (typami) bakterii, często pełnią rolę podłóż wybiórczych i wzbogaconych. Są to podłoża stałe, np. agar z krwią, agar SS, Endo, - testowe – służą do oznaczania witamin, aminokwasów i antybiotyków przy pomocy mikroorganizmów; zwykle mają bardzo złożony i specyficzny skład, a testowany czynnik nie występuje w podłożu co jest podstawą oznaczenia, - do oznaczania ilości bakterii, np. w mleku lub w wodzie, - identyfikacyjne (diagnostyczne) – na nie przesiewa się kolonie drobnoustrojów z poprzednich podłoży, umożliwiają identyfikację wyizolowanych szczepów w zależności od potrzeb gatunku, rodzaju czy określonej grupy, na podstawie określonych reakcji biochemicznych zachodzących pod wpływem danego mikroorganizmu. Na przykład I szereg identyfikacyjny dla drobnoustrojów z rodzaju Salmonella jest następujący: a) woda peptonowa z tryptofanem b) podłoże z mocznikiem c) podłoże Kliglera d) podłoże z 10% laktozą. http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 4 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ 5. Podłoża pod względem konsystencji dzielimy na: - płynne – powinny być klarowne, a więc składniki muszą być całkowicie rozpuszczone, np. brzeczka, bulion płynny, - półpłynne – z dodatkiem 0,1-0,8% agaru, - stałe – zestalone za pomocą agaru lub żelatyny na płytce Petriego w postaci jednolitej, przejrzystej, gładkiej warstwy bądź też w probówce w postaci słupka lub skosu. Przygotowanie skosu agarowego Sposób wylewania pożywki na płytkę Petriego 6. Przykłady pożywek stosowanych w mikrobiologii Pożywki ogólnego zastosowania: bulion zwykły i odżywczy, bulion z agarem, brzeczka słodowa, agar zwykły i odżywczy, żelatyna. Pożywki wybiórcze stosowane do hodowli bakterii: podłoża dla beztlenowców (podłoże Wrzoska, Wilsona-Blaira), podłoża dla pałeczek z grupy coli (z żółcią i zielenią brylantową, KessleraSwenartona, Endo), podłoże do wykrywania enterokoków (z azydkiem sodu), podłoże do wykrywania gronkowców (Chapmanna z mannitolem). Pożywki wybiórcze stosowane do hodowli grzybów pleśniowych i drożdży: brzeczka agarowa, pożywka Czapka – Doxa, podłoże Wikena i Richardsa do izolacji drożdży. PRZYGOTOWYWANIE POŻYWEK Znając skład jakościowy i ilościowy pożywki, dodaje się do wody destylowanej poszczególne składniki zgodnie z podaną recepturą, następnie ogrzewa na gazie do momentu uzyskania klarowności płynu i koryguje pH (jeżeli jest różne od oczekiwanego). W zależności od rodzaju pożywki i wymaganych temperatur sterylizacji wyjaławia się rozpuszczoną pożywkę w aparacie Kocha lub w autoklawie w określonym czasie. Po sterylizacji i ostygnięciu pożywki należy również sprawdzić i ewentualnie skorygować pH za pomocą roztworów NaOH lub HCl. Dodatek witamin (jeśli potrzebne) oraz przesączenie pożywki wykonuje się po jej ostudzeniu. Ostudzoną (nie za bardzo!) pożywkę o odpowiednim składzie rozlewa się do naczyń hodowlanych w zależności od potrzeb, do jakich ma służyć przygotowane podłoże. Jeżeli http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 5 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ potrzebujemy podłoża stałe to możemy je rozlać na płytki Petriego lub do probówek, gdzie zestala się je w formie skosu lub słupka (rozlewane podłoże nie może mieć temperatury niższej od 45°C, gdyż nie będzie się równo zestalało). Pożywki płynne rozlewa się do probówek lub kolbek. POSIEWY Posiew mikrobiologiczny jest to przeniesienie drobnoustrojów z hodowli lub badanego materiału do jałowej pożywki Zaszczepioną pożywkę umieszcza się w cieplarce, w określonych stałych warunkach temperatury i natlenienia, zapewniających rozwój wprowadzonym drobnoustrojom. Celem posiewu może być: odświeżenie hodowli drobnoustrojów (przesiewy szczepów muzealnych w celu utrzymania ich żywotności i aktywności), izolacja czystych kultur z badanego materiału, diagnostyka wyizolowanych szczepów w celu określenia ich przynależności do gatunku, rodzaju lub określonej grupy (posiewy diagnostyczne obejmują badania morfologiczne, fizjologiczne, biochemiczne, prowadzone na różnych podłożach), stwierdzenie stanu mikrobiologicznego produktu (jałowości, jakości mikroflory), oznaczenie liczby drobnoustrojów w badanym materiale, przygotowanie inokulatów do prowadzenia hodowli w warunkach doświadczalnych lub do celów przemysłowych. Należy zachować warunki jałowości – posiew wykonywany z użyciem jałowego szkła, sprzętu, pożywek i pomieszczeń (boks laminarny), przy zapalonym palniku gazowym, opalając wyloty probówek i pipet w płomieniu, wyżarzając ezy i igły. Posiewu drobnoustrojów wykonuje się ezą, igłą lub pipetą, niekiedy jałowymi tamponami z waty, gazy, szklanymi głaszczkami. W zależności od konsystencji materiału posiewanego i podłoża, które należy przeszczepić, dobiera się odpowiedni sposób posiewu wg schematów: z pożywki płynnej na pożywkę płynną na skos na płytkę z pożywki stałej (skos lub płytka Petriego) na pożywkę płynną na skos na płytkę pipeta, eza eza, pipeta powierzchniowo (pipeta, eza), wgłębnie (pipeta) eza eza eza http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 6 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ Przeszczepianie z pożywki płynnej A) B) ) C) ) D) ) E) ) A) wyżarzanie ezy B) otwieranie probówki C) opalanie wylotu probówki D) pobieranie hodowli bakteryjnej ezą E) ponowne opalenie wylotu probówki F) zamykanie probówki F) ) Uwaga: otwartą probówkę trzymamy jak najbardziej poziomo – aby zapobiec zakażeniom z powietrza. Igłę wkłuwamy w słupek zestalonego podłoża. Materiał na ezie wypłukujemy w pożywce płynnej lub posiewamy na podłoże stałe (na skos ruchem zygzakowatym, na szalkę wg schematu). Sposób posiewu na słupek igłą Posiew na skos agarowy Posiewy powierzchniowe ezą (posiew redukcyjny) http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 7 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ W metodzie powierzchniowej (1) zawiesinę drobnoustrojów rozprowadzamy po powierzchni wystudzonego podłoża głaszczką lub za pomocą ezy. Przeszczepianie na podłoże stałe na płytce Petriego metodą wgłębną (zalewową) (2) polega na wylaniu pipetą (w sposób jałowy) na dno płytki określonej ilości pobranego materiał, a dopiero potem odpowiedniego podłoża (schłodzone do temperatury 45-50C). Zawartość miesza się poruszając płytkę (zamkniętą) ruchem kolistym. Posiewy z powierzchni (ze stołów, naczyń, powierzchni, opakowań) polegają na dokonaniu wymazu (jałowym tamponem), a zebraną mikroflorę przenosi się na zestaloną pożywkę. Można też drobnoustroje wypłukać w rozcieńczalniku i wykonać posiew bezpośredni z zawiesiny lub rozcieńczeń. Do sporządzania rozcieńczeń stosuje się płyn Ringera lub 0,85% roztwór NaCl (sól fizjologiczna). Są to roztwory izotoniczne dla drobnoustrojów. CHARAKTERYSTYKA WZROSTU MIKROORGANIZMÓW NA POŻYWKACH Obserwacja wzrostu drobnoustrojów na pożywkach należy do ważnych informacji diagnostycznych przy identyfikacji drobnoustrojów. W zależności od rodzaju podłoża w diagnostyce uwzględnia się różne cechy. Cechy diagnostyczne wzrostu mikroorganizmów na różnych podłożach Bulion płynny Występowanie błonki Charakter błonki Zmętnienie lub osad Charakter zmętnienia Stopień zmętnienia Charakter osadu Zapach Skośny agar Intensywność wzrostu Charakter brzegu linii wzrostu Konsystencja Barwa Płytka Petriego Wymiary kolonii Kształt kolonii Brzeg kolonii Powierzchnia kolonii Konsystencja Barwa kolonii lub podłoża Wyniosłość - profil Słupek żelatynowy Powierzchniowy Wzdłuż linii kłucia W dolnej części słupka Upłynnienie żelatyny http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 8 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ Wzrost i charakterystyka drobnoustrojów w pożywkach płynnych Charakter wzrostu na podłożu płynnym pozwala na określenie zapotrzebowania bakterii na tlen. Bezwzględne tlenowce rosną na powierzchni pożywki w postaci pierścienia, błonki lub kożucha utworzonych z komórek. W zależności od gatunku bakterii kożuch może być biały, zabarwiony, suchy, sfałdowany, jednolity lub rozpadający się, kłaczkowaty, wznoszący się po ściankach; Względne beztlenowce charakteryzuje wzrost dyfuzyjny, objawiający się jednolitym zmętnieniem całej objętości pożywki; Bezwzględne beztlenowce rosną w postaci osadu na dnie probówki. Po wstrząśnięciu osad unosi się w sposób pylisty, osiadający, kłaczkowaty lub ziarnisty; Mikroaerofile rozwijają się w postaci pierścienia w pewnym oddaleniu od powierzchni pożywki. Wymienione typy wzrostu na podłożach płynnych można obserwować w różnych kombinacjach, np. zmętnienie i osad, zmętnienie i kożuszek. Wzrost bakterii w hodowlach płynnych: a) wzrost na powierzchni w postaci (kożuszka), b) wzrost dyfuzyjny, c) częściowe zmętnienie i osad, d) wzrost podpowierzchniowy. pierścienia Wzrost i charakterystyka mikroorganizmów na podłożach stałych Ma zastosowanie w diagnostyce, przy otrzymywaniu czystych kultur oraz w analizach ilościowych. Charakterystyka wzrostu kolonii bakterii na płytce Petriego Kolonia to skupisko bakterii widoczne gołym okiem, wyrosłe najczęściej z jednej komórki. W standardowych warunkach środowiska kolonie charakteryzują się stałymi cechami, uwzględnianymi w diagnostyce. Obserwacje koloni przeprowadza się przy pomocy lupy lub binokularu biorąc pod uwagę: o wielkość ( w milimetrach) o kształt koloni, np. okrągły, owalny, soczewkowaty (wrzecionowaty), nieregularny, rozgałęziony (rizoidalny, jak mróz na szybie), nitkowaty (włóknisty, strzępiasty). Niektóre bakterie mogą nie tworzyć pojedynczych kolonii, lecz zarastać całe podłoże, dając wzrost mgławicowy (punkcikowaty) (np. Proteus), inne tworzą kolonie rozpełzające się po powierzchni podłoża (Bacillus). http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 9 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ o brzeg koloni: gładki, falisty regularny lub nieregularny, płatowaty regularny lub nieregularny, ząbkowany regularny lub nieregularny, nitkowaty: o powierzchnia koloni: gładka, pomarszczona, szorstka, skórzasta, pylista; może być lśniąca (błyszcząca) lub matowa, o barwa koloni i jej przejrzystość: przeźroczysta, mętna, opalizująca, nieprzeźroczysta oraz zdolność do wytwarzania pigmentu zabarwiającego otoczenie koloni: zabarwione, niezabarwione. Na przykład Sarcina lutea i Pseudomonas herbicola – tworzą kolonie żółte, Staphylococcus aureus – pomarańczowo-złote; Serratia marcescens – krwistoczerwone; Azotobacter – ciemno brązowe, Pseudomonas fluorescens – seledynowe fluoryzujące. Ponadto wytwarzane przez pseudomonady barwniki dyfundują do podłoża zmieniając kolor na zielonkawy, niebieskawy, fioletowy, niekiedy fluoryzujący; o konsystencja (struktura): zwarta, drobnoziarnista, gruboziarnista, luźna, mazista; o profil koloni ponad powierzchnię pożywki: płaski; wyniosły (wypukły); pęcherzykowaty niski, pęcherzykowaty wysoki (soczewkowaty); pępkowaty (brodawkowaty), kraterowaty. Z praktycznego punktu widzenia rozróżnia się następujące typy kolonii powierzchniowych: • „S” (smooth – gładki) – o gładkim brzegu, powierzchni wypukłej bez wzniesień i wgłębień. Jest to cecha charakterystyczna dla kolonii młodych i prowadzonych na agarze odżywczym, a także zjadliwych form bakterii chorobotwórczych, • „R” (rought – szorstki) – o brzegu nierównym, płatowatym lub nitkowatym i szorstkiej powierzchni. Bakterie tworzące takie kolonie układają się w długie nici lub łańcuszki. Kolonie takie tworzą niezjadliwe formy bakterii, chociaż te same bakterie wytwarzające kolonie gładkie, są chorobotwórcze, • „G” (gonidial – gonidialny) – kolonie bardzo drobne o średnicy 1 mm tworzone przez drobne bakterie, • „M” (mucoid – śluzowaty) – kolonie gładkie o powierzchni śluzowatej, błyszczącej, wytwarzane przez bakterie ze śluzową otoczką, • „L” (L-formy) – powstają spontanicznie lub w niesprzyjających warunkach środowiskowych. Kolonia taka składa się z komórek bardzo drobnych – przesączalnych, poprzez formy ziarniste i pałeczkowate, do form olbrzymich o średnicy dochodzącej do 10 µm. Uwaga: Kolonie bakterii tego samego gatunku znajdujące się w różnych fazach wzrostu mogą być typu S lub R. Przejściu z fazy S do R towarzyszy zmiana składu polisacharydów. Bakterie w fazie S są zwykle zjadliwe, tracą zjadliwość w fazie R (są łagodne). http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 10 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ Wzrost i charakterystyka hodowli na skosie agarowym Przy posiewie rysowym na skosie bakterie najczęściej nie tworzą wyodrębnionych kolonii, jednak sposób wzrostu jest również ważną cechą diagnostyczną. Wzrost bakterii na skosie opisujemy uwzględniając następujące cechy: o charakter wzrostu: jednolity (w postaci zwartego nalotu komórek); perlisty (tworzą się oddzielne, niezlewające ze sobą kolonie) o brzegach gładkich, ząbkowanych, kolczastych, ziarnistych; krzewiasty, nieregularny, itp.; o powierzchnia rysy: lśniąca, matowa, czasem cienka, sucha błonka; o struktura: gładka, ziarnista, pofałdowana; o barwa i przeźroczystość. Typy wzrostu bakterii w hodowlach rysowych: 1 – drzewiasty 2 – mgławicowy 3 – pierzasty 4 – korzonkowy 5 – perlisty 6 – jednolity Wzrost drobnoustrojów na słupku w hodowli kłutej Opisujemy uwzględniając następujące cechy: o ruchliwość, o upłynnianie żelatyny (w przypadku bakterii proteolitycznych), a także charakter upłynnienia wzdłuż nakłucia, Wzrost bakterii na żelatynie kłutej: 1 – brak upłynnienia 2 – upłynnienie kraterowate 3 – upłynnienie workowate 4 – upłynnienie lejkowate 5 – upłynnienie walcowate 6 – upłynnienie kielichowate o zależność bakterii od zapotrzebowania na tlen. Określenie stosunku bakterii do wolnego tlenu polega na badaniu wzrostu na słupku agarowym zaszczepionym igłą do dna probówki. Bezwzględne tlenowce rosną tylko na powierzchni pożywki; bezwzględne beztlenowce rosną tylko w dolnych partiach pożywki; względne beztlenowce rosną na całej wysokości słupka; mikroaerofile rosną tuż pod powierzchnią pożywki. http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 11 MIKROBIOLOGIA ŻYWNOŚCI Ćwiczenie 2 WTŻ II rok ___________________________________________________________________________ Izolacja bakterii Bacillus z gleby 1. Napełnić łaźnię wodną do połowy objętości i podgrzewać na palniku aż do momentu zagotowania. 2. Dodać w warunkach jałowych (przy palniku) około 1-2 gramów gleby (około pół łyżeczki) do podpisanej probówki z bulionem odżywczym. 3. Zatkać probówkę i zawartość wymieszać (ostrożnie by nie zabrudzić korka bulionem i ziemią) i umieścić ją we wrzącej łaźni wodnej na 10-12 minut (uwaga: upewnić się, że poziom wody w łaźni znajduje się ponad powierzchnią bulionu odżywczego, tak aby całość probówki uległa jednakowemu podgrzaniu). 4. Wyciągnąć probówkę z łaźni wodnej i schłodzić ją. 5. Inkubować probówkę w temperaturze 32°C przez tydzień. 6. W warunkach jałowych, pobrać oczko ezy bulionu odżywczego i wykonać posiew redukcyjny na płytkę z agarem odżywczym. 7. Inkubować płytkę tydzień w temperaturze 32°C, aż do uformowania kolonii. 8. Przeszczepić materiał bakteryjny z pojedynczych kolonii na skosy z agarem odżywczym. http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/ 12