Тема 1: Питательные среды. Стерилизация, асептика, антисептика,

дезинфекция. Методы культивирования микроорганизмов и выделения

чистых культур. Бактериологический метод диагностики инфекционных

заболеваний (1-й день)

Цель занятия: знать принципы культивирования микроорганизмов; питательные среды, их классификацию; методы стерилизации и дезинфекции, применяемые в микробиологии и медицине; этапы бактериологического метода диагностики инфекционных заболеваний; уметь пользоваться аппаратурой для культивирования бактерий (аэробов и анаэробов); выбрать средства, режим стерилизации и дезинфекции в соответствии с конкретными задачами; проводить I этап бактериологического метода диагностики инфекционных заболеваний (посевы исследуемого материала на плотные и жидкие питательные среды с целью выделения чистых культур аэробных микроорганизмов).

Задание на дом:

I. Вопросы для самоподготовки:

1. Состав и требования, предъявляемые к питательным средам.

2. Классификации питательных сред.

3. Асептика и антисептика.

4. Дезинфекция, методы и контроль эффективности дезинфекции.

5. Стерилизация, методы, аппаратура и режимы стерилизации.

6. Методы определения эффективности стерилизации.

7. Вид, штамм, колония, чистая культура микроорганизмов.

8. Методы выделения чистых культур микроорганизмов.

9. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний. Цель и последовательность выполнения 1 этапа бактериологического метода выделения аэробов.

10. Техника посева микроорганизмов на жидкие и плотные питательные среды.

11. Особенности культивирования анаэробных микроорганизмов. Аппаратура и оборудование, используемая для культивирования анаэробных бактерий

II. Базовый текст

/. Состав и требования, предъявляемые к питательным средам

Питательные среды необходимы для получения чистых культур микроорганизмов, изучения особенностей их морфологии и физиологии, а также для сохранения микроорганизмов в виде чистых культур в лабораторных и производственных условиях.

Питательная среда должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Питательность (полноценность) — содержание необходимых для жизнедеятельности

микробов факторов — источников углерода, азота, серы, источников энергии, необходи-

мых неорганических ионов в форме доступной для усвоения микроорганизмами.

2. Изотоничность, создаваемая 0,85% NаС1 (концентрация солей в питательной среде должна соответствовать их концентрации в микробной клетке).

3. Оптимальные значения ряда биохимических показателей: концентрации водородных ионов (диапазон рН 4,5-8,5, обычно 7,2-7,4), окислительно-востановительного потенциала (Еh для анаэробов - низкий 0,0120-0,060 В, для аэробов — высокий более 0,080 В), осмотического давления.

4. Иметь достаточную влажность (не менее 60% для плотных сред), так как микробы питаются по законам диффузии и осмоса.

5. Определенная вязкость (наиболее оптимальная для диффузии веществ).

6. Прозрачность, для визуализации роста бактерий.

7. Стерильность.

Компоненты питательных сред

Источником азота для микроорганизмов являются белки, но большинство микробов неспособность усваивать нативный белок, поэтому используются продукты кислотного и ферментного расщепления белка: пептон, казеин. Исходными компонентами искусственной питательной среды является мясная вода, кислотный и ферментный гидролизат казеина, пептон, также к основе добавляют

хлорид натрия. Мясная вода содержит минеральные вещества, углеводы, витамины. Казеин пищевой кислотный является отходом молочной промышленности, содержит полноценный набор аминокислот и характеризуется высокой питательностью. Пептон — это продукт неполного переваривания белка, получаемый путем ферментного или кислотного гидролиза отходов производства мясных или рыбных продуктов или молочного казеина. Содержит альбумозы, пептоны и полипептиды аминокислот в незначительном количестве, состав их зависит от глубины расщепления белка. Пептон представляет собой порошок светло-желтого цвета, хорошо растворяется в воде, не свертывается при нагревании. Используется как источник азота и углерода.

Плотные питательные среды готовят из жидких с добавлением уплотнителя. В качестве уплотнителя обычно применяют агар-агар. Агар-агар — продукт, получаемый из морских водорослей, представляет собой желтоватый порошок или пластинки, содержит высокомолекулярные полисахариды, не расщепляется большинством микроорганизмов, не разрушается при автоклавировании, питательную ценность сред не изменяет, не подавляет рост микробов. Он способен образовывать в воде гели, плавящиеся при 100°С и уплотняющиеся при 45°С и ниже, не используемые микроорганизмами в качестве питательного субстрата. Несколько циклов 1. плавления и затвердевания не влияют на способность агара образовывать гель, поэтому агаровые среды можно несколько раз стерилизовать. МПБ:

Также в состав питательных сред включают кровь, сыворотки, неорганические соли. Все а) питательные среды, как правило, содержат 0,5% хлористого натрия, что соответствует изоосмотическим условиям среды, оптимальным для жизнедеятельности микробов. Функцией минеральных элементов в метаболизме микробов является в основном активация различных ферментов. Кроме того, неорганические ионы (в основном Nа+ и К+) участвуют в транспорте веществ через клеточные мембраны, в регуляции синтеза белка.

Восстанавливающие вещества. Восстанавливающие вещества добавляют в среды, предназначенные для культивирования анаэробных микроорганизмов, чтобы снизить окислительно-восстановительный потенциал (Еh) и сбалансировать его на оптимальном уровне. ЕЬ - это кровь,1 мера способности раствора отдавать или принимать электроны. При культивировании анаэробов в качестве восстановителей обычно применяют тиогликолят натрия (0,1 %), цистеин (0.1%), аскорбиновую кислоту (0,1 %).

Углеводы, многоатомные спирты, индикаторы. Углеводы являются наилучшим источником углерода для большинства гетеротрофных микроорганизмов. Они входят в состав дифференциально-диагностических сред, предназначенных для определения биохимических свойств микробов.

В состав питательных сред, кроме углеводов и многоатомных спиртов, входят различные « индикаторы, в основном кислотно-основные, Изменение цвета среды при посеве микроорганизмов указывает на образование кислоты или щелочи при ферментативной активности микроорганизмов. В качестве индикаторов обычно используют нейтральный красный, бромтимоловый синий, конго красный, смесь розоловой кислоты и водно-голубого (ВР), индикатор Андреде.

Красители. Способность красителей легко и обратимо переходить из окрашенной формы в восстановленную (бесцветную) широко используется в бактериологической практике, в частности, для дифференциации бактерий, разлагающих лактозу, от лактозоотрицательных. В результате указанного процесса лактозоположительные бактерии образуют на среде окрашенные колонии, а лактозоотрицательные - бесцветны. Наиболее употребительными красителями входящими в состав питательных сред, являются основной фуксин, метиленовая синь и эозин. |

Ингибиторы. При исследовании на наличие патогенных бактерий необходимо подавить рост сопутствующей микрофлоры. С этой целью используют различные ингибиторы. В качестве ингибиторов грамотрицательных микроорганизмов в состав сред входят тетратионат натрия и калия, теллурит калия, ацетат таллия, сульфат таллия, селенит натрия. Для угнетения роста грамположительных микробов используются анилиновые красители: бриллиантовый зеленый, кристаллический фиолетовый, этиловый фиолетовый, анилиновый синий. Желчь и соли желчных кислот входят в состав селективных сред для выращивания патогенных энтеробактерий. Смесь желчных кислот, получаемая в результате щелочного гидролиза желчи, входит в состав среды Плоскирева. За рубежом в составе селективных сред используют соли отдельных желчных кислот, в основном дезоксихолат натрия.

Сухие питательные среды. Приготовление питательных сред — один из наиболее ответственных участков работы бактериологической лаборатории. В связи с этим биопромышленность выпускает стандартные, консервированные, сухие питательные среды, различного назначения, для культивирования микроорганизмов. Они представляют собой гигроскопические порошки с влажностью до 10%. Готовят среды по прописи, указанной на этикетке. Постоянство состава, стандартность среды, простота и удобство в работе, легкость транспортировки и хранения являются большим преимуществом сухих питательных сред. После установления соответствующего рН среду кипятят, фильтруют, осветляют, разливают во флаконы, пробирки и стерилизуют. Следует учитывать, что после стерилизации среда становится более кислой.