Тинкториальные свойства

Это свойства бактерий, грибов и простейших, характеризующие их способность вступать в реакцию с красителями и окрашиваться определенным образом.

Из сухих красителей, продающихся в виде порошков, готовят насыщенные спиртовые растворы, а из них - водно-спиртовые, которые и служат для окрашивания микробных клеток. Микроорганизмы окрашивают, наливая краситель на поверхность мазка на определенное время. Окраску основным фуксином ведут в течение 2 мин, метиленовым синим - 5-7 мин. Затем мазок промывают водой до тех пор, пока стекающие струи воды не станут бесцветными, высушивают осторожным промоканием фильтровальной бумагой и микроскопируют в иммерсионной системе. Если мазок правильно окрашен и промыт, то поле зрения совершенно прозрачно, а клетки интенсивно окрашены.

Морфологические свойства

Наиболее общие критерии для важных с медицинской точки зрения бактерий: величина, форма, агрегация (образование нитей, тетрад, пакетов), наличие капсулы, эндоспор, жгутиков, пигментов и способность окрашиваться красителями (то есть тинкториальные свойства). Наиболее распространена окраска по Граму. Для их окраски кислотоустойчивых бактерий применяют метод Циля-Нильсена. Окрашивание по Граму или Цилю-Нильсену имеет диагностическую ценность в отношении бактерий, обладающих прочной клеточной стенкой. Они неприемлемы для окраски микоплазм (нет клеточной стенки) или спирохет (клеточная стенка тонкая и легко разрушается при окрашивании). Для изучения последних применяют различные методы нанесения на их поверхность контрастных субстратов (например, серебрение).

По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов : Шаровидные или кокки ( с греч.- зерно); Палочковидные; Извитые.

Биохимические свойства бактерий определяются составом ферментов:

• сахаролитические –расщепление углеводов;

• протеолитические – расщепление белков,

• липолитические – расщепление жиров. Для многих патогенных микроорганизмов оптимальными являются температура 37°С и рН 7,2-7,4.

Дыхание микроорганизмов

Путем дыхания микроорганизмы добывают энергию. Дыхание - биологический процесс переноса электронов через дыхательную цепь от доноров к акцепторам с образованием АТФ. В зависимости от того, что является конечным акцептором электронов, выделяют аэробное и анаэробное дыхание. При аэробном дыхании конечным акцептором электронов является молекулярный кислород (О2), при анаэробном- связанный кислород ( -NO3 , =SO4, =SO3).

1.Облигатные (строгие) аэробы. Им необходим молекулярный (атмосферный) кислород для дыхания.

2.Микроаэрофилы нуждаются в уменьшенной концентрации свободного кислорода. Для создания этих условий в газовую смесь для культивирования обычно добавляют CO2, например до 10- процентной концентрации.

3.Факультативные анаэробы могут потреблять глюкозу и размножаться в аэробных и анаэробных условиях. Среди них имеются микроорганизмы, толерантные к относительно высоким (близких к атмосферным) концентрациям молекулярного кислорода - т.е. аэротолерантные, а также микроорганизмы которые способны в определенных условиях переключаться с анаэробного на аэробное дыхание.

4.Строгие анаэробы размножаются только в анаэробных условиях т.е. при очень низких концентрациях молекулярного кислорода, который в больших концентрациях для них губителен. Биохимически анаэробное дыхание протекает по типу бродильных процессов, молекулярный кислород при этом не используется.

5. Капнофилы - организмы, которым для своей жизнедеятельности требуется углекислый газ в концентрации 10—15%.

6. Облигатные умеренные анаэробы могут прекрасно развиваться при полном отсутствии кислорода. Соприкасаясь с воздухом, вегетативные формы этих организмов могут очень быстро погибнуть, но их споры являются устойчивыми к кислороду. Они не имеют ферментных систем, которые способны перенести водород на свободный кислород.

7. Облигатные строгие анаэробы имеют способность развиваться как в присутствии, так и без присутствия кислорода. 

Среды для облигатных умеренных аэробов

Среда Китта-Тароцци

Состав: МПБ, глюкоза, кусочки печени или мясного фарша для адсорбции кислорода

Перед посевом среду прогревают на кипящей водяной бане в течение 10-15 минут для удаления воздуха. После посева среду заливают небольшим слоем вазелинового масла. Выросшие анаэробы вызывают помутнение питательной среды и образование пузырьков газа.

Среда Вильсона-Блера

Состав: МПА, глюкоза, хлорид железа, сульфит натрия

Выросшие анаэробы вызывают почернение питательной среды за счет образования соединений железа с серой и разрыв столбика среды пузырьками газа.

Высокий столбик сахарного агара

Молоко

Среды для облигатных строгих аэробов - среды с низким окислительно-восстановительным потенциалом

Среда КАБ (кровяной агар для бактероидов) - среда с добавлением крови или гемина, витамина К, цистеина, декстрозы.

Тиогликолевые среды - среды с добавлением тиогликолята натрия, цистеина, глюкозы.

Основные методы создания анаэробных условий для культивирования микроорганизмов.

1. Физический - откачивание воздуха, введение специальной газовой безкислородной смеси (чаще- N2- 85%, CO2- 10%, H2- 5%).

2. Химический - применяют химические поглотители кислорода.

3. Биологический - совместное культивирование строгих аэробов и анаэробов (аэробы поглощают кислород и создают условия для размножения анаэробов).

Очень непросто обеспечить постоянное поддержание безкислородных условий культивирования, необходимы специальные среды без содержания растворенного кислорода. Существует ряд приемов, обеспечивающих более подходящие условия для анаэробов - предварительное кипячение питательных сред, посев в глубокий столбик агара, заливка сред вазелиновым маслом, использование герметически закрывающейся лабораторной посуды с инертным газом, анаэростаты. Система “Газпак” со специальными газорегенерирующими пакетами, действующими по принципу вытеснения атмосферного воздуха газовыми смесями в герметически закрытых емкостях, наиболее проста в использовании.

В зависимости от того, что является конечным акцептором электронов, выделяют аэробное и анаэробное дыхание.

При аэробном дыхании конечным акцептором электронов является молекулярный кислород (О2), а процесс синтеза АТФ называют окислительным фосфорилированием.

При анаэробном дыхании конечным акцептором электронов служит не кислород, а другие соединения, такие как нитраты, сульфаты и карбонаты, а синтез АТФ называют субстратным фосфорилированием.

Аэробное дыхание состоит из двух фаз. Первая фаза включает в себя серию реакций, благодаря которым органический субстрат окисляется до СO2, а освобождающиеся атомы водорода перемещаются к акцепторам. В этой фазе совершается цикл реакций, известный под названием цикла Кребса, или цикла трикарбоновых кислот (ЦТК). Вторая фаза представляет собой окисление освобождающихся атомов водорода кислородом с образованием АТФ. Обе фазы совместно ведут к окислению субстрата до СО2 и Н2О и образованию биологически полезной энергии (в виде АТФ и других соединений).

Анаэробное дыхание. Некоторые микроорганизмы способны использовать для окисления органических или неорганических веществ не молекулярный, а связанный кислород окисленных соединений, например солей азотной, серной кислот, углекислоты которые превращаются при этом в более восстановленные соединения.

Следовательно, эти микроорганизмы в качестве конечного акцептора электронов используют не кислород, а неорганические соединения, такие как нитраты, сульфаты и карбонаты. Различия между аэробным и анаэробным дыханием заключаются в природе конечного акцептора электронов.