Классификация процессов культивирования

№1

В усл-х ест-го обитания чистые культуры микроорганиз- мов встр-ся довольно редко. но часто возникает необх-ть выделить в виде чистых культур различные виды микроорганизмов, которые сосуществуют в естественных услови- ях.

Получ. накопительных к-р пред. собой этап ,который позволяет получить чистые культуры,дает возм-ть оценить воздействия факторов окружающей среды на смешанную микробную популяцию, благодаря которым может проис- ходить отбор микроорганизмов, способных взаимодействовать со специ- фическими субстратами или хорошо расти в необычных условиях.

Выделение ч. к-ры данного микр-зма будет успеш- ным, если он присутствует в смешанной популяции в достаточно высо- кой концентрации.

К физическим методам накопл-я относ.: регуляцию рос- та температурой, тепловую и ультразвуковую обработку, ультрафиолетовое облучение, приводящие к гибели или подавлению роста других организмов, а также свойства изучаемого микроорганизма, его размеры и подвижность.

 В основе химических методов лежит использование токсич- ных веществ, которые подавляют рост оставшейся части популяции, не оказывая влияния на выделяемый микроорганизм. Кроме того, это могут быть вещества, служащие источниками питания, используемыми пре- имущественно отдельными микроорганизмами в смешанной популяции.

Биологические методы вкл. Исп-ние специфических хо- зяев для выделяемого организма, а также преимуществ некоторых патогенных св-в микроорганизма (например, его инвазивность), которыми не обладают другие представители популяции.

Для получ. Макс.го эф-та накопления сочетают физ., хим. и биологические м-ды.

 Как правило, накопительные культуры получ-т в закрытых систе- мах, т. е. микроорганизмы выращивают в обычных периодических (стационарных) условиях на ч. Петри, в колбах или пробирках, где в среде культивир-ния конц-ция пит-х в-в и продуктов мет-зма постоянно изм-ся в процессе роста клеток. Для получения накопительных культур исп-ся также открытые хемостат ные системы, позволяющие контролировать конц-цию пит-х веществ, лимитирующих рост клеток, что, в свою очередь, может избирательно влиять на скорость роста различных организмов в смешанной культуре, в рез-те чего какой-то микроорганизм начинает количественно преобладать.

Из накопительных культур б-рии обычно выделяют путем их пространственного отделения от других форм на твердой среде, где они растут в виде колоний. Для микроорганизмов, не растущих на твердых сре- дах, можно исп-ть метод предельного разведения, последователь- но перенося клетки в отдельные пробирки с жидкой средой. Применяют более сложные приемы, с помощью которых отдельную бактериальную клетку выделя- ют из смешанной популяции, используя для получения клона микроскопический контроль..

№1

Для выделения микроорганизмов в виде чистых культур известно сравнительно мало методов. Чаще всего используют способ изолировния отдельных клеток на твердой питательной среде, применяя при этом метод посева штрихом или разлива по чашкам небольшого количества жидкой культуры (метод предельных разведений).

Однако получение отдельной колонии не всегда гарантирует чистоту культуры, поскольку колонии могут вырасти не только из отдельных клеток, но и из их скопле- ний.

Если микроорганизмы образуют слизь, то к ней часто прикрепляются посторонние формы. Например, в случае выделения видов Bacillus или актиномицетов контаминирующие микроорганизмы могут быть опутаны соответственно цепочками клеток или гифами этих бактерий.

 Для очистки предпочтительнее использовать неселективную среду, поскольку на ней лучше растут контаминирующие микроорганизмы и их легче обнаружить.

 Но даже на неселективной среде не следует очень быстро отбирать колонии, поскольку за данный отрезок времени могут не вырасти медленно растущие контаминирующие организмы.

 Из чистой культуры обычно вырастают одинаковые колонии, и при микроскопировании выявляются схожие клетки, в частности по морфологии и результатам окраски по методу К. Грама.

  Однако возможны исключения, например, колонии, вырастающие из чистой культуры, могут быть гладкие (S) и шероховатые (Р). Кроме того, в чистых культурах различных микроорганизмов могут появиться морфологически различные клетки, цисты и споры.

Наконец, некоторые микроорганизмы прояв- ляют грамвариабельность.

Тем не менее указанные критерии широко ис- пользуются при определении чистоты культур.

 

 

№2

Выбор проц-а культивирования зависит не только от потребностей орг-зма, но и от того, для чего будет использована к-ра, т. е., от конечной цели эксперимента.

Известно много процессов культивирова- ния микр. Разл-ся по:

1) состоянию питательной среды (поверхностные и глубинные);

 2) наличию или отсутствию перемешивания (динамические или ста- тические);

 3) содержанию кислорода (аэробные или анаэробные);

4) способу действия (закрытые, чаще периодические, и открытые, чаще непрерывные);

5) количеству ферментеров (одно-, дву- и многостадийные);

 6) способу управления (хемостатные, турбидостатные, оксистатные, рН-статные и другие).

Культуры микроорганизмов можно подразделять на открытые и за- крытые системы.

Открытая система – это система, в которую все компо- ненты могут поступать или покидать ее.

Закрытой называют сис- тему, в которой хотя бы один из существующих компонентов не может ни поступать в систему, ни покидать ее.

След-но, все непрерывные культуры, в которых происходит, с одной стороны, приток питательной среды, с другой – отток биомассы и других продуктов, являются открытыми системами.

Простая периодическая культура, содержащая ограниченное первоначальное количество питательного субстрата, служит примером закрытой системы.

 В закрытой системе скорость роста биомассы должна стремиться к нулю либо из-за недостатка субстрата, либо из-за непереносимости токсичного продукта при его дальнейшем накоплении.

 Следовательно, такие системы находятся в неустойчивом состоянии.

 В отличие от этого в открытых системах всегда есть возможность установления стабильного состояния.