Параграф 2. Культуральный метод

Это совокупность методик искусственного выращивания микроорганизмов на питательных средах в целях их идентификации, изучения физиологических, генетических, цитохимических признаков, выявления их роли в микробных сообществах и др.

Из-за малых размеров микроорганизмов их рост оценивают не для индивидуального организма, а для популяции. Графическое отражение процесса называется кривой роста. Выделяют пять стадий: лаг-фаза, экспоненциальная фаза, фаза замедления роста, фаза замедления роста, стационарная фаза, фаза отмирания.

Стадии:

Накопительная культура – культура, в которой преобладают организмы одной физиологической группы или даже одного вида микроорганизмов. Метод выращивания таких культур был впервые введён в практику Виноградским и Бейеринком.

Чистой, или аксенической, культурой называют такую культуру, в которой преобладают организмы одного вида. Возможно выделять их по методу Коха (рассказать о методе Коха), можно выделать их на основе чувствительности к антибиотикам, к продуктам обмена веществ, к освещению и др.

Николай Дмитриевич Иерусалимский. Теория роста культур. Открытие поточного культивирования.

(включить слайд с выведением формул)

Формулы для определения численности клеток в культуре и числа генераций:

Lg N(t) = lg N(o) + n*lg 2

n = (lg N(t) – lg N(o))/ lg 2

Если рассматривать популяцию не как набор индивидуальных особей, а как саморазвивающуюся систему, то скорость изменения плотности такой системы пропорциональна самой плотности. Вводится ещё одна характеристика – константа скорости роста (мю). Для одной культуры она зависит от условий выращивания, но если условия стандартные, то для данной культуры она вполне определена.

Мю = (1/N) * dN/dt, или N=N(o)* e^(мю*t)

Тогда время удвоения t= ln2/mu

Mu = (lgN – lg N(o))/lg e * (t) = lg N – lg N(0)/ 0,4343 * t

Известно такое явление, как диссоциация у прокариот. Первоначально это явление было отмечено у патогенных микроорганизмов – Salmonella, Shingella, E.coli. Механизм ещё не раскрыт полностью. Оно наблюдается, когда при рассеве чистой культуры на твёрдой среде развиваются колонии разной морфологии. Этот процесс имеет большую частоту (10^(-4)), несоответствующую спонтанным мутациям. Наиболее часто образуются три морфотипа колонии: R-шероховатые, S-гладкие и M-слизистые.

Пример: вирулентность фитопатогенных псевдомонад понижена в сухую погоду из-за преобладании в популяции авирулентного R-штамма, более устойчивого к понижению активности воды.

Параграф 3. Молекулярно-генетический метод. Такие исследования проходят в рамках науки генной инженерии. Генная инженерия как таковая зародилась в середине 70 годов XX века под влиянием другой новой на тот момент науки – молекулярной биологии.

Изучать геномы микроорганизмов нужно для медицины, сельского хозяйства, пивоварения и прочего, где нужна селекция, где работают с генно-модифицированными штаммами (ГЕМОМ), разными вариантами одного и того же организма и др. Это нужно и для того, чтобы идентифицировать микроорганизмы, так как в силу их похожести это не всегда возможно.

Параграф 3. Биологический метод. Биологические методы исследований направлены на определение наличия токсинов возбудителя в исследуемом материале и на обнаружение возбудителя (особенно при незначительном исходном содержании в исследуемом образце). Большое значение имеет работа с эмбрионами, в частности, с куриным эмбрионом (выращивание вирусов, риккетсий). В последнее время широкое распространение получил метод выращивания тканей in vitro.

Параграф 4. Серологический метод. (От лат. serum — сыворотка) совокупность пробирочных реакций, основанных на Аг-Ат – взаимодействии и направленных на выявление в сыворотке крови и др. жидкостях организма Ат к Аг возбудителей инфекционных болезней.

С другой стороны, это метод, который позволяет выявить определённые вещества, мембранные комплексы и др., которые имеются у микроорганизмов, если уже когда-то эти вещества и комплексы были обнаружены и к ним селективно подобрали антитела.