12.Культивування і ріст мікроорганізмів.

Вирощування мікроорганізмів на живильних середовищах називається культивуванням, а мікроорганізми, які розвиваються на таких середовищах – культурою. При культивуванні проходить ріст культури, в результаті якого збільшується б і о м а с а.

Для культивування мікроорганізмів використовують поживні середовища, які не тільки повинні містити всі поживні речовини, необхідні для конструктивного і енергетичного обміну, але й являються середовищем існування. Через це в ньому повинні підтримуватися відповідні оптимальні для кожного виду мікроорганізми фізико – хімічні умови (температура, аерація, кислотність середовища), в яких обмін речовин між клітинами мікроорганізмів і середовищем відбувається найбільш інтенсивно.

Основні типи живильних середовищ

Поживне середовище для культивування мікроорганізмів повинні містити всі елементи, з яких будується клітина, причому в доступній для засвоєння організмом формі. Такими основними компонентами поживного середовища повинні бути: джерело вуглецю та енергії, джерела мінеральних сполук (азот, фосфор, сірка, калій, магній, кальцій, залізо, та мікроелементи), а також (у разі потреби) і фактори росту.

За складом живильні середовища поділяються на дві групи: природні (натуральні) та синтетичні.

Натуральні називають середовище, які складаються із продуктів тваринного або рослинного походження. Основою таких середовищ являються овочеві і фруктові соки, молоко, м’ясо, риба, розведена кров, відвари. На натуральних середовищах добре розвиваються багато мікроорганізмів, тому що вони містять всі компоненти, необхідні для росту і розвитку. Натуральні середовища використовують головним чином для підтримання культури мікроорганізмів і накопичення біомаси. Але ці середовища мають складний невизначений хімічний склад і мало придатні для вивчення обміну речовин мікроорганізму.

До натуральних середовищ, які широко використовуються в лабораторній практиці, відносять м’ясо – пептонний бульйон (МПБ ), нехмільне пивне сусло, дріжджові і картопляні середовища, ґрунтовий екстракт.

Синтетичними називаються середовища в склад яких входять тільки відповідні хімічно – чисті з’єднання, взяті в точно вказаних кількостях. Синтетичні середовища найбільш зручні для дослідження обміну речовин мікроорганізмів. Знаючи точний склад і кількість компонентів, які входять в середовище, можна вивчити їх споживання і перетворення відповідні продукти обміну.

В теперішній час в розпорядженні мікробіологів є достатня кількість синтетичних середовищ, які не поступаються по своїм якостям складним натуральним середовищам.

За призначенням розрізняють звичайніі та диференційно – діагностичні середовища.

Звичайні середовища призначенні для виділення чистих культур мікроорганізмів із середовища їх природного існування (води, ґрунту, харчових продуктів).Вони забезпечують первинний розвиток одного виду мікроорганізмів.

Диференційно – діагностичні середовища це такі середовища, за допомогою яких можна швидко відрізнити (диференціювати) один вид мікроорганізмів від іншого. Їх склад підбирається з таким розрахунком, щоб можна було б чітко виявити найбільш характерні властивості даного виду. Прикладом такого середовища для виявлення кишкової палички в природних субстратах (воді, харчових продуктах) може служити середовище Ендо. Кишкова паличка утворює на цьому середовищі червоні колонії з металевим блиском.

За консистенцією живильні середовища бувають рідкими, щільними. Основою рідких середовищ є вода. До них відносяться відвари і екстракти або розчини хімічних речовин інших компонентів.

Щільні середовища отримують шляхом додаванням до рідких желатину або агар – агару. Жепатин використовують рідко. Агар – це полісахариди, який виділяють із червоних морських водоростей.

При розвитку у рідкому середовищі культури мікроорганізмів утворюється емульсія, осадок, або плівка, при розвитку на щільному середовищі – колонії.

Агаризовані живильні середовища використовують: для вивчення характеру росту і класифікації мікроорганізмів; для кількісного обліку мікроорганізмів, для виділення чистих культур мікроорганізмів при мікробіологічному аналізі повітря, води, ґрунту т.п.