Культуральные свойства микроорганизмов

Культуральными свойствами называют особенности роста микроорганизмов на питательных средах. На плотных питательных средах микроорганизмы образуют колонии – видимые скопления микроорганизмов. Культуры, выращенные на плотных средах, называют агаровыми. Неподвижные и малоподвижные микроорганизмы образуют изолированные колонии.

Колонии изучают, просматривая невооруженным глазом и с помощью лупы, характеризуют по признакам, представленным в таблице 3. 

 

Таблица 3 - Характеристика колоний

 

 

Подвижные микроорганизмы образуют колонии «с роением», т.е. растут в виде пленки. Их характеризуют по таким признакам как поверхность, рельеф, консистенция, структура, прозрачность, пигмент, запах.

Культуры, выращенные на жидких средах, называют бульонными, у них изучают:

▪ поверхностный рост (пристеночное кольцо, пленка); 

▪ интенсивность помутнения (слабое, умеренное, сильное, стойкое, проходящие);

▪ характер осадка (плотный, зернистый, хлопьевидный, в виде комка ваты);

▪ количество осадка (обильное, скудное).

Пигментообразующие микроорганизмы вызывают окрашивание питательной среды и осадка.

 

Фазы роста микроорганизмов

Под ростом микроорганизмов понимают необратимое увеличение числа клеток.

Рост микроорганизмов после посева в питательную среду происходит по фазам:

▪ лаг-фаза (задержки роста), в этот период микроорганизмы адаптируются к новым условиям. Продолжительность этой фазы различная и зависит от состава питательной среды, видом микроорганизма, заканчивается с началом размножения;

▪ экспоненциальная фаза (логарифмическая) характеризуется постоянной максимальной скоростью деления клеток. Количество клеток удваивается в единицу времени. Скорость деления зависит от вида микроорганизмов, так E.coli делится каждые 20 мин, а нитробактерии – через 5-10 час. В экспоненциальную фазу образуется огромное количество бактерий, происходит значительный расход субстрата, количества О2, накапливаются токсические метаболиты, скорость генерации (generation лат. размножение) снижается, появляются погибшие клетки;

▪ стационарная фаза характеризуется равнодействи-

ем между генерацией и гибелью. Количество биомассы, полученное в стационарную фазу называют выходом или урожаем. В конце этой фазы гибель клеток усиливается;

▪ фаза отмирания характеризуется экспоненциальной гибелью клеток (автолизом). В живых также остается много клеток, но только тех, которые находятся в покое и характеризуются стабильными биологическими свойствами.

Рост для большинства микроорганизмов после посева заканчивается за 16 – 24 часа, есть исключения: возбудители туберкулеза растут 3 недели, бруцеллеза 30 дней, паратубуркулеза – 7 месяцев.

 

Методы идентификации

Идентификация - определение вида микроорганизмов, проводят, изучая биологические свойства:

▪ морфологические и тинкториальные, бактериоскопией мазков, окрашенных по Граму или сложными методами;

▪ культуральные свойства, посевом на среды общего

назначения, элективные, дифференциальнодиагностические;

▪ биохимические свойства – способность расщеплять специфические углеводные субстраты, для этого делают посевы на среды Гисса, среду Клигера, трехсахарный агар с мочевиной и другие. Изменение цвета свидетельствует о деятельности ферментных систем микроорганизмов, биохимические свойства можно изучать на приборе «Vitec»;

▪ протеолитические свойства – способность расщеплять белковые субстраты, изучают посевом на МПБ или ПБ с индикаторными бумажками для выявления образования аммиака, сероводорода, индола. Посевом в МПЖ (мясопептонный желатин), чтобы установить возможность микроорганизмов послойно или полностью плавить субстрат, вызывать расплавление в виде воронки (возбудитель сибирской язвы), в виде «чулка» (золотистый стафилококк);

▪ гемолитические свойства – способность разрушать эритроциты за счет гемолизина, токсина белковой природы, для этого делают посев изучаемой культуры на МПА с 5% дефибринированной крови барана или кролика (кровяной агар). Различают три разновидности гемолиза:

- альфа-гемолиз, когда в эритроцитах под действием токсина идет превращение гемоглобина в метгемоглобин, а вокруг колоний образуется зона с зеленым или коричневозеленым цветом;

- бета-гемолиз характеризуется полным разрушением эритроцитов, вокруг колоний образуется прозрачная, бесцветная зона;

- дельта-гемолиз – разрушение эритроцитов человека, коровы, лошади и других животных;

▪ антигенные свойства – выявление специфических, для изучаемого микроорганизма, антигенных комплексов по результатам взаимодействия с диагностическими иммунными сыворотками. Антигенные свойства изучают с помощью серологических реакций;

▪ вирулентные свойства – болезнетворность выделенных культур по отношению к лабораторным животным, заражая лабораторных животных: белых мышей, морских свинок, кроликов взвесью агаровых, бульонных культур, фильтратов изучаемых микроорганизмов. Метод заражения лабораторных животных с целью выявления вирулентности возбудителя называют биопробой. Результат учитывают, определяя Dlm (dosis letalis minima) – наименьшей дозы, которая убивает 100% подопытных животных. В настоящее время возникают затруднения в определении этого показателя, поэтому оценку вирулентности проводят по LD₅₀ – дозе живых микробных клеток в 1мл исследуемого материала (КОЕ/мл), вызывающей гибель 50% подопытных животных; 

▪ генетическую специфичность ДНК микроорганиз-

мов с помощью ПЦР, для идентификации с помощью ПЦР можно использовать не только чистые культуры, но и субстраты обитания микроорганизмов, содержащие разные виды микробов. 

Идентификацию по биохимической и протеолитической активности микоорганизмов проводят автоматизировано:

▪ с помощью микротест - систем на приборе Vitec; ▪ с помощью планшетов для прибора микро Такса;

▪ используя наборы тест – систем API 20^TM –учет визуальный.