Рост в непрерывной культуре.

В статической культуре условия все время изменяются: плотность популяции бактерий увеличивается, а коцентрация субстрата уменьшается.

Для многих физиологических исследований представляется дать возможность клеткам длительное время находится в фазе экспоненциального роста при постоянной концентрации субстрата и неизменных прочих условиях.

Добиться того положения можно, многократно перенося клетки на новую питательную среду. Той же цели можно добиться, если в сосуд, содержащий популяцию растущих клеток, непрерывно вводить новый питательный раствор и одновременно удалять из него соответствующее количество бактериальной суспензии. Такой метод положен в основу непрерывного культивирования в хемостатах и турбидостатах.

Хемостат состоит из сосуда-культиватора, в который из особого резервуара поступает с постоянной скоростью питательный раствор. Благодаря аэрации и механическому перемешиванию в культиваторе создаются оптимальные условия для снабжения кислородом и быстрого распределения питательных веществ. По мере поступления в сосуд питательного раствора из сосуда вытекает бактериальная суспензия.

Работа турбидостата основывается на поддержании постоянной плотности бактериальной суспензии или постоянной мутности. Фотоэлемент, который измеряет мутность, регулирует через систему реле поступление питательного раствора. В сосуде для культивирования все питательные вещества содержатся в избытке и скорость роста бактерий приближается к максимальной.

Основные различия между статической и непрерывной культурой.

1. Статическую культуру можно рассматривать как закрытую систему, которая в своем развитии проходит все фазы роста. Каждый из этих периодов характеризуется определенными условиями. Автоматическое регулирование в статической культуре невозможно.

2. Непрерывная культура представляет собой открытую систему, которая стремится к равновесию.

Задание: Факторы внешней среды:

1.Физические факторы: влажность,, концентрация растворенных веществ., температура, лучистая энергия.

2. Химические факторы: реакция среды РН, ядовитые вещества

3. Биологические факторы: антибиотики, фитонциды.

Питательные среды.

Выращивание (культивирование) микроорганизмов используется в лабораторных и производственных условиях для выделения, накопления и сохранения микроорганизмов.

Для культивирования микроорганизмов используют специальные питательные среды, которые должны содержать необходимые питательные вещества и являться оптимальной средой обитания микроорганизмов.

В состав питательной среды обязательно входят 5 основных элементов (С, Н₂, О₂, N) и зольные элементы, микроэлементы, количество воды не менее 60%.

Универсальных сред, пригодных в равной степени для всех микроорганизмов, не существует. В закономерности от особенностей обменных процессов (фотосинтез, способы получения энергии) отдельным видам микроорганизмам требуются различные составы питательных веществ.

По составу питательные среды подразделяются на 2 группы:

- естественные

- искусственные.

Естественными называются среды, которые состоят из натуральных пищевых продуктов (молоко, яйца, мясо). Большинство из них применяют в виде экстратов или настоев. Эти среды имеют сложный, непостоянный химический состав и мало пригодны для изучения физиологии обмена веществ микроорганизмов. Они используются главным образом для поддержания культур микроорганизмов, накопления их биомассы и диагностических целей.

Примерами служат мясопептонный бульон, почвенная вытяжка, картофельная среда.

Искусственные среды (синтетические среды) - это среды, в состав которых входят только определенные, химически чистые соединения, взятые в точно указанных концентрациях. Синтетические среды удобны для использования обмена веществ микроорганизмов. Зная точный состав и количество входящих в среду компонентов, можно изучить их потребление и превращение.

Для разработки синтетических сред необходимо знать потребности микроорганизмов в источниках питания и основные особенности их обмена веществ.

В большинстве случаев синтетические среды готовят на водопроводной воде и микроэлементы не добавляют.

К ним можно отнести: гидролизат козеина, дрожжевой автолизат, кукурузный экстракт.

По назначению различают элективные и дифференциально-диагностические среды.

Элективные среды обеспечивают развитие одного вида или группы микроорганизмов и непригодны для развития других. Элективные среды применяют главным образом для выделения микроорганизмов из мест их естественного местообитания или для получения накопительных культур.

Дифференциально-диагностические (индикаторные) среды позволяют достаточно быстро отличить одни виды микроорганизмов от других. Состав этих сред подбирают с таким расчетом, чтобы позволить четко выявить наиболее характерные свойства определенного вида.

Индикаторные среды применяются в клинической бактериологии, при генетических исследованиях.

По физическому состоянию различают: жидкие, плотные, сыпучие среды.

Жидкие среды широко применяют для выяснения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы.

Плотные среды используют для выделения чистых культур (получение изолированных колоний) для хранения культур, количественного учета микроорганизмов.

Сыпучие среды применяют в промышленной микробиологии. К ним относятся: отруби, кварцевый песок, разваренное пшено.

Для уплотнения сред применяют агар-агар, желатину и кремнекислый гель.

Агар-агар - сложный полисахарид, получаемый из морских водорослей. Агар-агар удобен тем, что большинство микроорганизмов не использует его в качестве питательного субстрата. в воде агар-агар образует гели которые плавятся при 100⁰С, а затвердевает при 40⁰С. Поэтому на агаризованных средах можно культивировать микроорганизмы при любой подходящей для их роста температуре.