
- •Издание второе, переработанное и дополненное
- •Пяткин Кирилл Дмитриевич, Маркова Надежда Степановна, Трофимова Нина Дмитриевна Руководство к практическим занятиям по медицинской микробиологии
- •Издательство «Медицинаэ Москва, ПетроверигскиЯ пер., 6/8 Заказ 7. 11-я типография Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров ссср. Москва, Нагатинская ул., д. 1. Цена 72 коп.
- •Микробиологическая лаборатория и ее оборудование. Принципы устройства микроскопов и правила микроскопии Микробиологическая лаборатория и ее оборудование
- •Принципы устройства микроскопов и правила микроскопии
- •Задания
- •Методика приготовления препаратов (мазков) и простые способы окраски. Морфология и строение бактерий (изучение основных форм)
- •2 Заказ ш 7
- •Феноловый фуксин Циля
- •Фуксин Пфейффера
- •Метиленовый синий (тиазин-тетраметил-тионин)
- •Задания
- •Задания
- •Способ Нейссера
- •Морфология и строение актиномицетов и спирохет Морфология и строение актиномицетов
- •Морфология и строение спирохет
- •Задания
- •Морфология и строение вирусов
- •Задания
- •Морфология и строение грибов
- •Задания
- •Морфология и строение простейших
- •Задания
- •Методы стерилизации
- •Культивирование микроорганизмов. Методы посева и выделения чистых культур аэробных бактерий
- •Методы посева чистых культур аэробных бактерий
- •Выделение чистых культур аэробных бактерий
- •Задания
- •Методы выделения чистых культур аэробных бактерий (продолжение). Культивирование и выделение чистой культуры анаэробных бактерий
- •Выделение чистых культур аэробных и анаэробных бактерий (продолжение). Изучение ферментативных свойств бактерий
- •Методы культивирования и выделения риккетсии
- •Методы культивирования и выделения вирусов
- •Задания
- •Действие физических и химических факторов а микроорганизмы. Санитарно-бактериологическое исследование почвы, воды и воздуха
- •Санитарно-бактериологическое исследование почвы, воды и воздуха
- •3 Адания
- •Микрофлора тела человека
- •Действие биологических факторов на микроорганизмы
- •Задания
- •Методические указания о правилах взятия некоторых материалов для микробиологического исследования
- •Задания
- •Задания
- •Задания
- •Задания
- •Получение диагностических сывороток
- •Взаимодействие токсина с антитоксином
- •Реакция преципитации
- •Задания
- •Реакции агглютинации
- •Реакция лизиса и гемолиза
- •Задания
- •Реакция связывания комплемента
- •Реакция фагоцитоза
- •Приготовление и применение вакцин
- •Задания
- •Получение и применение лечебных сывороток
- •Аллергические пробы
- •Лабораторная диагностика стафилококковых и стрептококковых инфекций Лабораторная диагностика стафилококковых болезней
- •Лабораторная диагностика стрептококковых болезней
- •Лабораторная диагностика инфекций, вызываемых пневмококками
- •Задания
- •Лабораторная диагностика эпидемического менингита, гонореи и бленнореи Лабораторная диагностика эпидемического менингита
- •Лабораторная диагностика гонореи и бленнореи
- •Лабораторная диагностика туляремии
- •Лабораторная диагностика бруцеллеза
- •Лабораторная диагностика инфекций, вызываемых escherichia coli. Лабораторная диагностика брюшного тифа, паратифов а и в
- •Задания
- •Лабораторная диагностика холеры
- •Задания
- •Задания
- •Лабораторная диагностика сибирской язвы
- •Задания
- •Задания
- •Свойства дифтерийных и непатогенных коринебактерий
- •Задания
- •Лабораторная диагностика туберкулеза
- •Задания
- •Лабораторная диагностика актиномикоза и трепанематозов Лабораторная диагностика актиномикоза
- •Лабораторная диагностика сифилиса
- •Лабораторная диагностика лептоспирозов
- •Задания
- •Лабораторная диагностика болезней, вызываемых риккетсиями
- •Задания
- •Лабораторная диагностика вирусных инфекций
- •Задания
- •Лабораторная диагностика полиомиелита
- •Лабораторная диагностика Коксаки и echo
- •19 Заказ № 7
- •Задания
- •Задания
- •Лабораторная диагностика дерматомикозов
- •Задания
- •Лабораторная диагностика инфекций, вызываемых простейшими
- •Лабораторная диагностика малярии
- •Лабораторная диагностика лейшманиозов
- •Лабораторная диагностика токсоплазмоза
- •Лабораторная диагностика амебиаза
- •Задания
- •Физиология микроорганизмов
Задания
Приготовление толстой капли и мазков крови, окраска но Романовскому — Гимзе.
Демонстрация окрашенных мазков с возбудителями амебиаза, малярии, лейшманиоза, трипаносомоза, лямблио-за, токсоплазмоза (зарисовка).
Лямблии (Lamblia) по форме напоминают грушу (рис. 35), передний конец широкий, закругленный, хвостовой конец узкий, заостренный. Паразит имеет четыре пары жгутиков и обладает очень активной подвижностью. Он присасывается к стенкам кишечника при помощи сосущего диска (перистом). Вегетативные формы лямблий имеют ядра и цисты (2 или 4). Ядра легко обнаруживаются при обработке препарата раствором Люголя.
Плазмодии малярии (Plasmodium) изучают в мазках крови, окрашенных по Романовскому — Гимзе.
Морфология плазмодиев меняется в зависимости от вида и цикла их развития. Например, мерозоит Plasmodium vi-vax, проникнув в эритроцит, принимает форму кольца (молодой шизонт). На розовом фоне эритроцита отчетливо выделяется голубая цитоплазма паразита с рубиново-красным ядром и вакуолью в центре. Затем паразит растет, превращается во взрослого шизонта и приобретает подвижность. В стадии меруляции появляются от 12 до 20 мерозоитов, располагающихся в виде тутовой ягоды. Наряду с шизонта-
52
ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Изучение микроорганизмов проводят в комплексе морфологических, физико-химических и физиологических свойств, так как структура и функции живых существ тесно связаны между собой. В приготовлении питательных сред и культивировании микробов большое значение имеет овладение целым рядом методов, с помощью которых осуществляют стерилизацию, выделение чистых культур, изучение их ферментативных свойств. Особенно сложными являются способы культивирования вирусов, которые в отличие от бактерий нуждаются в специальных условиях (наличие живых и размножающихся клеток тканей или органов животных и птиц). В лабораторной диагностике инфекционных болезней бесспорную роль играет и такой важный фактор, как изменчивость микроорганизмов под влиянием физических, химических и биологических факторов.
МЕТОДЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ И ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТУРЫ. ПИТАНИЕ И РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД
Методы стерилизации
Стерилизация — полное уничтожение всех микробов с помощью высокой температуры. >
Известны различные способы использования высокой температуры.
Стерилизация в пламени. Этот способ применяется для стерилизации бактериологических петель, игл, предметных и покровных стекол, пинцетов и других мелких металлических и стеклянных предметов.
Стерилизация кипячением используется для обработки игл, шприцев, хирургических инструментов. Кипятят их в специальных стерилизаторах в течение 30 минут. Для повышения точки кипения и устранения жесткости во-
54
Современные автоклавы расположены горизонтально (рис. 38). Рабочая камера получает пар от маленького котла, помещенного под камерой и соединенного с ней патрубком. Воду в котел наливают через воронку, соединенную с указательной трубкой, нагревают электрическим током от
с
ети.
Электронагревательный элемент
снабжен регулятором температуры.
Давление измеряют манометром. На шкале
манометра обозначается только
избыточное давление, нормальное
соответствует нулю («О»). Работа с
автоклавом требует строгого выполнения
правил, изложенных в специальной
инструкции, прилагаемой к каждому
аппарату.
В автоклаве стерилизуют при 120° в течение 15 минут обычные питательные среды (мясо-пептон-ный агар, мясо-пептонный бульон), 0,85% раствор хлористого натрия, лабораторную посуду с заразным материалом. При этой температуре нельзя стерилизовать среды с нативными белками, углеводами и другими легко изменяющимися от нагревания веществами. Среды с углеводами стерилизуют при 110° в течение 5—10 минут. Обеззараживание материала и посуды, содержащих бациллы сибирской язвы, кло-стридии ботулизма, производят при 120° в течение 1—11 /2 часов, а при 134° — в течение 40 минут.
Для контроля работы автоклава между стерилизуемыми предметами кладут стеклянную запаянную трубку с веществом, имеющим определенную точку плавления (бензонафтол — 110°, бензойная кислота — 120° и др.), с небольшим количеством сухого анилинового красителя. При расплавлении этих веществ происходит равномерное окрашивание их.
Эффективность стерилизации проверяют, помещая в автоклав материал, заведомо зараженный спорами бацилл. Пар под давлением обладает весьма большой приникающей спо-
56
ды добавляют 1 % соды. Этот метод не обеспечивает полной стерилизации, так как споры некоторых бацилл и клостри-лий выдерживают кипячение в течение нескольких часов.
С
терилизация
горячим
воздухом
проводится в печах Пастера
(металлические двустенные шкафы,
изолированные асбестом или
линолеумом, с отверстием в верхней
части для термометра). Источником
высокой температуры служат электрическая
энергия, газовые горелки, примусы. В
настоящее время электрические
аппараты для стерилизации горячим
воздухом имеют цилиндрическую форму
(рис. 36), снабжены хорошей тепловой
изоляцией. Необходимая температура
автоматически поддерживается
терморегулятором, работу которого
можно наблюдать с помощью контрольной
лампы. В печах Пастера стерилизуют
лабораторную посуду при 160° в течение
Р/2
часов,
в вирусологических лабораториях—
при 180° в течение часа. Предварительно
посуду тщательно моют и высушивают.
Чашки Петри укладывают в специальные
металлические пеналы, чаще
обертывают в бумагу по одной или несколько штук в пачке. Пастеровские и градуированные пипетки закрывают с одного конца ватой и помещают в металлические пеналы или завертывают в бумагу по 10—15 штук. Пробирки и колбы закрывают ватными пробками. Посуду после окончания стерилизации извлекают только после охлаждения.
Стерилизацию паром проводят двумя способами: насыщенным паром под давлением в автоклаве и текучим паром.
Автоклав (рис. 37) представляет собой толстостенный ко» тел цилиндрической формы, покрытый снаружи кожухом и герметически закрывающийся крышкой.
55
собностыо, поэтому стерилизация в автоклаве является наиболее совершенной, обеспечивающей гибель спор.
Стерилизация текучим паром проводится троекратно (дробно) в течение 3 дней по 30-60 минут. Обычно используют аппарат Коха (рис. 39), который представляет собой
Рис. 38. Автоклав горизонтальный. Рис. 39. Аппарат Коха для стерилизации текучим паром.
металлический цилиндр, покрытый теплоизоляционным материалом. В конической крышке аппарата находится отверстие для выхода пара, в нижней части — кран и указательная трубка. Внутри аппарата имеется подставка для стерилизуемых материалов, до половины высоты которой наливают воду. Подогрев воды производят любым источником тепла. В аппарате Коха стерилизуют питательные среды, изменяющие свои свойства при более высокой температуре: молоко, желатину, картофель и среды с углеводами. Вегетативные формы микробов при такой стерилизации погибают, а споры
57
сохраняйся й в условиях комнатной температуры, черей сутки они прорастают; повторное воздействие паром снова обезвреживает вегетативные формы. Третье прогревание убивает все остальные бациллы и клостридий, развившиеся из спор. Стерилизовать текучим паром можно в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране.
Свертывание (уплотнение) сыворотки и яичных сред производят в специальном двустенном свертывателе Коха (рис. 40) с электрическим нагревом. Аппарат покрыт теплоизоляционным материалом и имеет две крышки, первую стеклянную и вторую металлическую. Воду наливают через отверстие в верхней части, закрывающееся пробкой, с вставленным в нее термометром. Пробирки со средами укладывают на дно свертывателя в наклонном положении. Прогревают среды однократно при температуре 80—90° в течение часа. Если предполагается наличие микробов в сыворотке, то ее стерилизуют дробно 3 дня подряд при 80° в продолжение 1У2—2 часов.
Тиндализация — дробная стерилизация, предложенная Тиндалем для веществ, легко разрушающихся и денатурирующихся при температуре 60° (сыворотки, витамины). Нагревание производят повторно в течение 5—6 дней в специальных приборах с терморегуляторами или в обычных водяных банях при температуре 56—58° по часу.
58
Пастеризация (частичная стерилизация) была предложена Пастером и направлена на уничтожение бесспоровых форм микробов, преимущественно патогенных видов, споры же сохраняются жизнеспособными. При пастеризации обезвреживают различные продукты однократным нагреванием при 65—70° в течение часа или при 70—80° 5—10 ми-
нут. Молоко пастеризуют с целью освобождения его от молочнокислых и патогенных бактерий (туберкулезных, брюшнотифозных, дизентерийных, стафилококков и др.). При пастеризации пива, вина, плодовых соков уничтожаются микробы, вызывающие уксуснокислое и другие виды брожений этих напитков, при этом витамины не разрушаются и вкусовые качества продуктов сохраняются. Пастеризованные продукты необходимо хранить на холоде.
Фильтрование. Жидкости (питательные среды и другие растворы), которые нельзя подвергать действию высокой температуры, стерилизуют методом фильтрации. В производственных и научно-исследовательских микробио-
59
.
логических лабораториях этим способом отделяют бактерии от экзотоксинов, фагов и вирусов.
Для этой цели из асбеста, керамики, стекла и других материалов изготовляют мелкопористые (размер пор до 1 т\х) ультрафильтры. С помощью коллодийных и мембранных фильтров с точно градуированными порами определяют размеры фильтруемых частиц.
В
микробиологической практике
используют фильтры Зейтца (рис.41),свечи
Беркефельда (рис. 42) и Шамберлана (рис.
43).
Фильтры Зейтца состоят из двух частей: металлического полого ци- линдра и нижней опорной части, заканчивающейся трубкой. На опорную сетку кладут асбестовую пластинку, выполняющую функ- цию фильтра, диаметром 33 мм Рис. 43. Свеча Шамбер- (для производственных целей ис- , . лана* „ пользуют пластинки больших раз-
/ —фильтруемая жидкость; 2— \ гл* "
фильтровальная свеча. МерОВ) . UOe ЧаСТИ СОеДИНЯЮТ ВИН-
тами. Смонтированный фильтр вставляют в резиновую пробку колбы с боковым отростком. Подготовленный фильтр обертывают в бумагу и стерилизуют в автоклаве. Жидкость наливают в цилиндр и соединяют боковой отросток колбы с вакуум-насосом. Фильтрование можно проводить также при положительном давлении. С этой целью цилиндр с фильтруемой жидкостью закрывают резиновой пробкой, в отверстие которой вставлена резиновая трубка, соединяющая фильтр с нагнетающим насосом.
Для некоторых работ применяют мембранные фильтры, диаметром 35 мм и толщиной 0,1 мм. Они изготовляются из нитроклетчатки и имеют определенные размеры пор (от 350 m\i — фильтр № 1 до 1200 — фильтр № 5).
Мембранные фильтры перед употреблением стерилизуют кипячением в дистиллированной воде в течение 20 минут и укладывают на опорную сетку блестящей поверхностью вниз. Под мембранный фильтр и на него помещают кольца из тонкой резины и кружки из фильтровальной бумаги. Металлические детали фильтра стерилизуют заранее и монтируют в асептических условиях.
Фильтры^ (свечи) Шамберлана и Беркефельда представляют собой полые цилиндры, закрытые с одного конца и
60
напоминающие свечу. Фильтры Шамберлана изготовляют из каолина с примесью песка и кварца. Стандартизуются они по размерам пор и нумеруются Lb L2, L3... Li3. Фильтры Беркефельда готовят из инфузорной земли, по величине пор они обозначаются буквами V, N, W.
Бактерицидными свойствами обладают ионизирующая радиация и ультразвук, которые могут быть использованы для стерилизации пищевых продуктов, питательных сред, биологических препаратов (вакцины, сыворотки и др.) и дезинфекции предметов (см. стр. 93).
Питательные среды
Питательные среды должны содержать основные вещества, обеспечивающие оптимальный рост микроорганизмов (азот, углерод, кислород, водород, различные соли, микроэлементы, витамины — факторы роста), иметь соответствующую реакцию (рН), быть изотоничными, стерильными, а также обладать определенным окислительно-восстановительным потенциалом (гН2) и вязкостью.
Питательные среды приготовляют из продуктов растительного и животного происхождения (картофель, морковь, мясо, кровь, сыворотка, молоко, яйца). В состав синтетических сред входят различные химически чистые соединения (аминокислоты, соли, ряд витаминов и др.).
По консистенции питательные среды делят на жидкие, полужидкие и плотные. К жидким питательным средам принадлежат мясо-пептонный, сахарный, кровяной и желчный бульон, пептонная вода, молоко и др. Полужидкие среды содержат 0,15—0,5% агар-агара. Плотными средами являются мясо-пептонный агар (2—4% агара), мясо-пептонная желатина (10—15% желатины), свернутая сыворотка, свернутый яичный желток.
Питательные среды подразделяют на: 1) простые, или обычные, 2) специальные, к которым принадлежат элективные (избирательные), 3) дифференциально-диагностические среды.
Простые, или обычные, среды. К ним относят мясо-пептонный бульон и мясо-пептонный агар. На этих средах культивируют большинство патогенных и сапрофитных микробов: пастереллы чумы, бациллы сибирской язвы, Е. coli и др.
Специальные среды служат для выращивания микроорганизмов, не растущих на простых питательных средах. На
61
кровяном, сывороточном и сахарном агаре и бульоне культивируют стрептококки, пневмококки и др., на желточных средах — возбудитель туляремии.
Элективные, или избирательные, среды применяют для выращивания определенного вида бактерий, в то время как размножение других видов микробов задерживается.
На щелочной пептонной воде с рН 7,8—8.2 довольно быстро развивается холерный вибрион. Для тифозно-паратифоз-ных и дизентерийных бактерий элективными средами являются желчный бульон и плотные среды с желчными солями; дифтерийные коринебактерии хорошо растут на свернутой сыворотке.
К числу специальных питательных сред принадлежат и синтетические. Так, например, среда Сотона применяется для культивирования туберкулезных микобактерий. Имеются синтетические среды для выращивания пастерелл чумы, пневмококков, дифтерийных и других бактерий.
3. Дифференциально-диагностические среды с углеводами, белками и красителями дают возможность выявить различные ферменты, которые определяют ферментативные свойства бактерий.
Приготовление обычных питательных сред. Основой для приготовления этих сред служит мясная вода, содержащая экстрактивные вещества.
Посуда. Питательные среды готовят в эмалированных кастрюлях или из нержавеющей стали. Готовые питательные среды разливают во флаконы, пробирки, чашки.
Новую стеклянную посуду кипятят в 1—2% растворе соляной кислоты для нейтрализации растворимой щелочи, затем тщательно промывают в проточной воде и сушат. Посуду, бывшую в употреблении, стерилизуют, затем моют в мыльном или содовом растворе еошом, хорошо прополаскивают и сушат. Сухие флаконы, колбы, пробирки закрывают ватными пробками.
Мясная вода. 1. 500 г свежей говядины или теляти-ны, освобожденной от костей, жира и сухожилий, пропускают через мясорубку, фарш заливают 1 л водопроводной во-воды, хорошо размешивают. Оставляют на сутки в прохладном месте или помещают на 2 часа в термостат при 37°.
• 2. Мясной настой отжимают через марлю, кипятят в течение 5 минут для свертывания белков, дают остыть. Фильтруют через ватный фильтр, доливают водой до первоначального объема.
62
панкреатин в количестве 0,5—1% или поджелудочную железу из расчета 100 г железы на 1 л жидкости. Затем смесь снова подщелачивают до рН 8 и разливают ее в бутыль. Туда же добавляют 2—3% хлороформа и, закрыв бутыль резиновой пробкой, несколько раз встряхивают содержимое. Бутыль ставят на 7—14 суток при температуре 37°.
В результате переваривания мясной фарш превращается в гомогенный сероватый осадок, над которым находится совершенно прозрачная жидкость соломенно-желтого цвета. Перевар Хоттингера хорошего качества дает положительную реакцию на триптофан и содержит 560—860 мг% амин-ного азота. Для приготовления бульона к 1 части перевара прибавляют 6—7 частей воды.
Мясо-пептонный бульон (МПБ). 1. В 1 л мясной воды растворяют при подогревании и помешивании 10 г пептона (1%) и 5 г (0,5%) хлористого натрия. Рекомендуется брать 3 части хлористого натрия и 2 части двузамещен-ного фосфорнокислого натрия. Смесь вводится в количестве 0,5%. Фосфорнокислый натрий стабилизирует реакцию сре* ды и служит дополнительным источником фосфора. Устанавливают рН среды до 7,6—7,8, кипятят 30—45 минут до выпадения осадка.
Охлаждают, фильтруют через бумажный фильтр, доливают водой до первоначального объема, проверяют рН.
Разливают по пробиркам, флаконам и стерилизуют 15— 20 минут в автоклаве при 120°.
Концентрированный мясо-пептонный бульон готовят на особой мясной воде (1 кг мяса заливают 1 л воды). Такой бульон служит для выращивания анаэробных и других микробов.
М я с о-п ептонный агар (МПА). 1. К мясо-пептон-ному бульону для придания плотности добавляют 2—2,5% мелко нарезанного и промытого агар-агара К
2. Кипятят, помешивая до полного расплавления агара. В некоторых случаях для просветления среды прибавляют белок одного куриного яйца, смешанного с двойным количеством холодной воды. Среду помещают в автоклав на 45 минут при 115°. Свернувшиеся хлопья белка адсорбируют взвешенные частицы и осаждаются на дно.
1 Агар-агар получают путем специальной обработки морских водорослей. Он является веществом полисахаридной природы, содержит незначительное количество азота и не представляет собой питательный субстрат. Студень, образуемый агар-агаром, расплавляется при 70— 100° и застывает при 40—50°.
64
3. Мясную воду разливают во флаконы, стерилизуют "О—30 минут при 120° и сохраняют в темном месте. Она имеет вид прозрачной желтоватой жидкости слабокислой реакции (рН 6,2—6,4), без белков. В мясной воде содержится небольшое количество аминокислот, солей, углеводов, факторов роста и экстрактивных веществ. Для приготовления обычных питательных сред к мясной воде прибавляют сухой пептон, который является перв.ичным продуктом гидролиза белка и состоит из смеси альбумоз, полипептидов и аминокислот, полученных путем пептического или триптиче-ского переваривания.
На мясокомбинатах для производства сухого пептона используют фибрин, кровь и другие отходы. Сушат пептон в распылительной вакуум-сушилке.
Жидкий пептон можно приготовить в лабораторных условиях путем пептического переваривания белков.
Пептон Мартена. Свиные желудки (не промытые водой) с обильным слизистым слоем очищают от пленок, жира и пропускают через мясорубку. К фаршу прибавляют воду и соляную кислоту в следующем соотношении: фарш из свиных желудков 250 г, вода водопроводная, нагретая до 50°, 1000 мл, соляная кислота (удельный вес 1,18) 10 мл. Смесь выдерживают в термостате при 50°. Через 24 часа пептон прогревают в автоклаве при 100° и фильтруют, фильтрат подщелачивают 10% раствором NaOH до щелочной реакции по лакмусу. После этого фильтрат разливают в колбы и стерилизуют при 115° 30 минут.
Для приготовления бульона пептон Мартена смешивают с равным объемом мясной воды, устанавливают необходимую реакцию, кипятят 30 минут, фильтруют и стерилизуют при 115° 30 минут.
Мясо можно переваривать с помощью трипсина — перевар Хоттингера, при этом более полно используют белки мяса, которые расщепляются до пептонов, полипептидов и свободных аминокислот. При триптическом переваривании мя-са получают в 10 раз больше бульона, чем при обычном методе.
Мясной перевар Хоттингера. Мясо, освобожденное от жира и сухожилий, нарезают небольшими кусочками, помещают в кастрюлю с кипящей водопроводной водой (в полуторном объеме) и кипятят 15—20 минут, затем мясо извлекают из жидкости и пропускают через мясорубку. Установив рН охлажденной до 40—45° жидкости, равный 3, ею заливают фарш. К полученной смеси добавляют сухой
63
П
роверяют и исправляют реакцию среды. Отстаивают и фильтруют через ватно-марлевый фильтр в горячем автоклаве или в специальной металлической воронке с двойными стенками, между которыми находится горячая вода.
Разливают среду через стеклянную воронку с зажимом в пробирки и флаконы и стерилизуют в автоклаве при 120° в течение 15—20 минут.
5. Из расплавленного стерильного мясо-пептонного агара приготовляют скошенный и прямой агар (агар столбиком). В первом случае пробирки укладывают горизонтально до полного застывания, во втором — пробирки помещают в штатив вертикально.
В настоящее время бактериологические лаборатории широко используют сухие питательные среды в виде порошков, хранящихся в герметически закрытых банках. Кроме обычных питательных сред (МПБ и МПА), имеются специальные и дифференциально-диагностические среды. Готовят среды по прописи, указанной на этикетке, навеску порошка растворяют в определенном объеме дистиллированной воды, среду разливают в пробирки и стерилизуют при соответствующей температуре. Постоянство состава, стандартность среды, простота и удобство в работе, легкость транспортировки и хранения являются большим преимуществом сухих питательных сред.
Определение рН (концентрации водородных ионов) питательной среды производят колориметрическим методом. Известно, что дистиллированная вода имеет рН 7 (отрицательный логарифм числа водородных ионов). Выше идут показатели щелочной реакции, ниже 7 —показатели кислой
65
реакции. Для определения рН по методу Михаэлиса имеются наборы стандартов от рН 5,4 до рН 8,4, индикаторы — 0,1% раствор паранитрофенола, 0,3% раствор метанитрофе* нола и компаратор.
Определение рН производится в компараторе (рис. 44) — специальном штативе с 6 гнездами. В этих гнездах размещают пробирки в определенном порядке. Во 2-е гнездо ставят пробирку с 2 мл испытуемой среды, 4 мл дистиллированной воды и 1 мл индикатора, рядом в 1-е и 3-е — такие же пробирки и наливают в них по 2 мл испытуемой среды и 5 мл дистиллированной воды. В 5-е гнездо помещают пробирку с дистиллированной водой, в 4-е и 6-е — стандарты с показателями, близкими заданной реакции. Например, необходимо установить реакцию рН 7,4. В 4-е гнездо ставят стандартную пробирку с рН 7,2, а в 6-е — с рН 7,4. Желтоватый цвет среды при описанном размещении пробирок компенсируется тем, что между пробирками со стандартом и источником света устанавливают пробирку, в которой налита среда без индикатора. Пробирку рассматривают на свет через нижние отверстия компаратора на фоне голубой пластинки. Если в приведенном примере цвет исследуемой среды совпадает с цветом стандарта рН 7,2, а необходимо приготовить среду с цветом стандарта рН 7,4, то ко второй пробирке (см. рис. 44, 3), содержащей 2 мл испытуемой среды и индикатор, микропипеткой прибавляют N/20 раствора NaOH (4% раствор NaOH, разведенный в 20 раз) до тех пор, пока цвет содержимого этой пробирки совпадет со стандартом рН 7,4. Так, для 2 мл среды потребовалось 0,32 мл N/20 NaOH. Для приготовления 1000 мл среды необходимо произвести расчет по уравнению:
2-0,32. 0,32.1 000 _1в0
ЮОО —х ' Х" ~2~ '
т. е. к 1 л питательной среды нужно прибавить 160 мл N/20 раствора или 8 мл нормального раствора щелочи. Этот способ дает возможность установить рН больших количеств питательной среды.
Для определения рН плотных питательных сред их расплавляют и наливают в пробирки компаратора горячую дистиллированную воду. После установления соответствующего рН среду кипятят, фильтруют, осветляют, разливают во флаконы, пробирки и стерилизуют. Следует учитывать, что после стерилизации среда становится более кислой.
66
При наличии роста в контрольных пробирках, остальные прогревают повторно 2 дня по 2 часа при температуре 80°.
б) В тех случаях, когда сыворотка готовится из крови, полученной на бойне, кровь стерильно берут венепункцией или собирают ее при убое животного в стерильные бутыли (первые порции крови не используют). Перед стерилизацией в бутыли наливают 20—30 мл 0,85% раствора NaCl и перед взятием смачивают стенки бутыли, чтобы сгусток крови не прилипал к ним. Кровь помещают на 2—3 часа в термостат, после ее свертывания отделяют сгусток от стенок бутылей стеклянной палочкой или пипеткой и переносят на холод. Через сутки отделившуюся сыворотку отсасывают и для консервирования добавляют 0,5% хлороформа. С целью проверки сыворотки на пригодность роста дифтерийных коринебактерий готовят несколько пробирок с питательной средой и засевают в них не менее 3 свежевы-деленных культур. Годными для работы считают те сыворотки, на которых наблюдается через 24 часа хороший рост дифтерийных коринебактерий типичной морфологии.
Желчный бульон. К мясо-пептонному бульону рН 7,4 прибавляют 10% бычьей желчи. Среду разливают в пробирки и флаконы, стерилизуют в течение 15 минут при 120°. Эта среда является элективной для тифозно-парати-фозных и дизентерийных бактерий.
Пептонная вода. К 1 л дистиллированной воды добавляют 10 г пептона, 5 г NaCl, кипятят, после охлаждения устанавливают рН среды, равный 8—8,2. Пептонную воду разливают в пробирки и флаконы, стерилизуют в течение 15 минут при 120°. Пептонную воду используют для выращивания холерного вибриона.
В настоящее время нередко применяют селективные (см. стр. 286) питательные среды, на которых подавляется рост сопутствующей микрофлоры. Для их приготовления в питательные среды вводят определенные концентрации антибиотиков. Так, например, для выделения чистой культуры гриба рода Candida при исследовании материала, содержащего постороннюю микрофлору, к 15—20 мл питательной среды добавляют 300—400 единиц стрептомицина.
I
Желатина
представляет собой вещество белковой
природы. Изготовляется о^а из^остей,
хрящей и отходов нжур телят. Точка
плавле-I[пя
10% желатины 32—34°.
68
Для более точного определения рН используют электрометрический метод с помощью потенциометра.
Приготовление специальных питательных сред. 1. Мясо-|| <' птонны й бульон и м я с о-п е п т о н н ы й агар с глюкозой и другими компонентами. Для приго- пиления сахарного бульона и агара к мясо-пептонному <»\.1ьону или расплавленному мясо-пептонному агару при-п;шляют от 0,5 до 1% глюкозы. «Сахарные» среды стерили-tyioT текучим паром 3 дня подряд по 30 минут или под давлением 0,4 атм. при 110° в течение 10—15 минут. Для выращивания стрептококков и некоторых других бактерий «сахарные» среды приготовляют ex tempore. К стерильному мясо-пептонному бульону или агару прибавляют свежеприготовленный, прокипяченный 10% раствор глюкозы в дистиллированной воде. К 5 мл среды добавляют 0,5 мл раствора глюкозы. Для контроля стерильности бульон ставят в термостат на 24 часа при 37°.
Бульон с 2—5% глицерина готовят аналогично мясо-пептонному бульону с глюкозой, в нем культивируют туберкулезные и другие бактерии.
Агар с кровью, сывороткой или с асцит и-ческой жидкостью. К стерильному расплавленному и охлажденному до 45° мясо-пептонному агару, разлитому в пробирки и флаконы, прибавляют от 5 до 10% дефибрини-рованной крови, 20—25% асцитической жидкости или сыворотки крови. Агар в пробирках тщательно перемешивают и скашивают, а содержимое флаконов разливают в чашки Петри. К стерильному бульону добавляют в таких же количествах, как и к агару, кровь, асцитическую жидкость пли сыворотку крови. Указанные среды после контроля на стерильность используют для выращивания патогенных кокков (стрептококки, пневмококки) и других бактерий, в ас-цитическом агаре и бульоне культивируют главным образом менингококки и гонококки.
Приготовление свернутой сыворотки, а) Эту среду готовят из нормальной лошадиной или бычьей сыворотки. Сыворотку стерильно разливают в стерильные пробирки по 3 мл. Пробирки в наклонном положении укладывают в один ряд в аппарате для свертывания, подогревая до 50°. Температуру постепенно доводят до 80°, держат ее на этом уровне час, а затем среду вынимают и охлаждают при комнатной температуре. Свернутая сыворотка должна обязательно содержать конденсационную воду. Среду контролируют выборочно на стерильность в термостате.
67
другие свойства микроорганизмов. В практических лабораториях широко используют синтетическую среду Сотона для культивирования микобактерий туберкулеза (см. стр. 245) и др.
Приготовление дифференциально-диагностических питательных сред. Дифференциально-диагностические среды используют для выявления протеолитических, сахаролитиче-ских, гемолитических и других свойств микробов.
На плотных дифференциально-диагностических средах (Плоскирева, Эндо и Левина) выделяют чистую культуру возбудителей кишечных заболеваний.
Протеолитические свойства микробов изучают на мясо-пептонной желатине, свернутой сыворотке (см. выше) и молоке. Наличие индола, сероводорода и аммиака выявляют в мясо-пептонном бульоне или пептонной воде специальными индикаторами.
Мясо-пептонная желатина. К мясо-пептонному бульону добавляют 10—15% мелко нарезанной желатины1, после набухания ее нагревают до полного расплавления и устанавливают рН 7—7,1. Среду осветляют белком. К 1 л прибавляют один яичный белок, смешанный с двумя объемами воды, взбалтывают и прогревают текучим паром в течение 20 минут, фильтруют в горячем виде, проверяют рН и разливают в пробирки или другую посуду.- Среду стерилизуют текучим паром 3 дня подряд по 30 минут и помещают в термостат для проверки стерильности. Исследуемую культуру бактерий сеют уколом в столбик желатины, посевы оставляют на несколько дней при комнатной температуре и учитывают характер разжижения.
Молоко относится к естественным питательным средам. Свежеполученное молоко обезжиривают, разливают в пробирки и стерилизуют текучим паром или при 110° в течение 30 минут. Используют его с целью выявления протеолитических свойств и определения ферментации лактозы (в этом случае добавляют различные индикаторы).
Среды Гисса служат для определения ферментов, расщепляющих углеводы. В настоящее время сухие среды с углеводами готовят фабричным способом. Они состоят из питательного агара, углевода и индикатора BP (смесь водного голубого красителя с розоловой кислотой). Из сухого порошка приготовляют полужидкие среды: 2 г порошка растворяют при
порошка приготовляют полужидкие среды: 2 г порошка растворяют при подогревании в 100 мл дистиллированной воды и доводят до кипения, разливают в стерильные пробирки, стерилизуют 10 минут при 110° или текучим паром. Среда имеет цвет мясо-пептонного агара. Индикатор BP в кислой среде приобретает синий цвет, в щелочной — красный, в нейтральной обесцвечивается. В некоторых случаях готовят жидкие среды Гисса. Основой для этих сред служит 1 % пеп-тонная вода, рН 7, в которую добавляют 0,5% определенного углевода, индикатора бромтимолблау или реактива Андреде 1 и др. Для улавливания газа на дно пробирки помещают поплавки (стеклянные трубки, запаянные сверху). Стерилизуют среды Гисса при 110° в течение 10 минут или текучим паром в течение 30 минут 3 дня подряд.
При ферментации углеводов с образованием кислоты и газа наблюдается изменение цвета среды, выделяемый газ в полужидкой среде распределяется в виде пузырьков, а в жидкой среде улавливается поплавками.
Для выделения чистой культуры возбудителей кишечных заболеваний и их дифференциации с Е. coli раньше использовали среды Эндо и Левина, а в настоящее время применяют среду Плоскирева.
а) Среду Эндо, выпускают в сухом виде, готовят ее по прописи, указанной на этикетке: 5 г порошка растворяют при подогревании в 100 мл дистиллированной воды, кипятят 2—3 минуты при постоянном помешивании и разливают в чашки.
При отсутствии сухой среды Эндо она может быть приготовлена ex tempore. К 100 мл стерильного расплавленного слабо щелочного мясо-пептонного агара добавляют 1 г лактозы, растворенной и прокипяченной в 5 мл дистиллированной воды, и 1 мл насыщенного спиртового раствора основного фуксина, обесцвеченного перед добавлением к агару 10% водным раствором сульфита натрия, при этом образуется бесцветная фуксин-сернистая кислота. Среду смешивают, разливают по чашкам и подсушивают в термостате.
Кишечная палочка ферментирует лактозу с образованием альдегидов и фуксин-сернистая кислота переходит в альдегид-сернистое соединение с освобождением фуксина, который окрашивает колонии в красный цвет с металлическим блеском.
70