Основные типы питательных сред

По происхождению питательные среды делят на натуральные, полусинтетические и синтетические.

Натуральные - среды, которые состоят из продуктов животного или растительного происхождения. К таким средам относятся овощные или фруктовые соки, молоко, отвары или экстракты, полученные из природных растительных и животных субстратов и т.д. На натуральных средах хорошо развиваются многие микроорганизмы, поскольку такие среды содержат большинство компонентов, необходимых для их роста и развития. Натуральные среды обладают хорошими ростовыми свойствами. Они используются, главным образом, в лабораторной практике для поддержания культур микроорганизмов, накопления биомассы и для диагностических целей. К числу натуральных сред относятся мясо-пептонный бульон (МПБ), неохмеленное пивное сусло, дрожжевая и картофельная среды, почвенный экстракт и др. Недостаток сред связан с их сложным, непостоянным химическим составом, обусловленным непостоянством химического состава сырья. Поэтому они мало пригодны для изучения обмена веществ микроорганизмов, так как в них трудно учесть потребление ряда компонентов и образование продуктов метаболизма.

Полусинтетические – среды, главными компонентами которых являются соединения известного химического состава - углеводы, соли аммония, фосфаты и т.д., а натуральные природные компоненты содержатся в небольших количествах. Это может быть дрожжевой автолизат, почвенный экстракт или гидролизаты молока, казеина и т.п. Полусинтетические среды также отличаются непостоянством состава, но обладают хорошими ростовыми свойствами и относительно недороги. Они находят широкое применение в промышленной микробиологии для получения аминокислот, витаминов, антибиотиков и других важных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Синтетические - это среды, в которые входят лишь соединения определенного химического состава, взятые в точно указанных количествах. Они имеют стабильный химический состав, но не всегда обладают хорошими ростовыми свойствами, поскольку невозможно полностью и в нужном количестве внести все необходимые ростовые вещества в чисто химическом виде. Синтетические среды широко используются при исследовании обмена веществ, физиологии и биохимии микроорганизмов. Для разработки состава синтетических сред, обеспечивающих рост микроорганизмов или усиленный биосинтез какого-либо продукта жизнедеятельности, необходимо знать особенности обмена веществ данного организма и потребности его в источниках питания. В настоящее время в распоряжении микробиологов имеется достаточное количество синтетических сред, не уступающих по своим качествам натуральным средам. Синтетические среды могут иметь относительно большой набор компонентов, но могут быть и довольно простыми по составу.

По назначению питательные среды делят на среды общего назначения, селективные и дифференциально-диагностические.

Общего назначения - эти среды пригодны для культивирования большого количества известных микроорганизмов. На таких средах способны развиваться бактерии, актиномицеты, грибы, дрожжи. Естественно, что скорость развития каждого микроорганизма будет зависеть от степени соответствия химического состава такой среды питательным потребностям клетки.

Элективные - предназначены для выделения микроорганизмов из мест их естественного обитания. Они обеспечивают преимущественное развитие определенной группы микроорганизмов, для которой характерна общность физиологических свойств. Применяют их в процессе идентификации для получения так называемых «накопительных культур».

Дифференциально-диагностические - дают возможность быстро отличить одни виды микроорганизмов от других или выявить некоторые их особенности. При их составлении учитываются характерные питательные потребности конкретного микроорганизма. Дифференциально-диагностические среды особенно широко применяются в санитарной и медицинской микробиологии для быстрой идентификации определенных групп микроорганизмов.

По физическому состоянию среды делят на жидкие, сыпучие и плотные.

Жидкие - состоят на 90-98% изводы. Нашли широкое применение в лабораторной практике и в промышленном производстве для изучения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы или продуктов обмена, а также поддержания и хранения многих микроорганизмов, плохо развивающихся на плотных средах.

Сыпучие – основу их составляют зерно, жмыхи, разваренное пшено, отруби и другие подобные вещества. Применяют их главным образом в промышленной микробиологии для культивирования некоторых продуцентов физиологически активных соединений, а также в коллекциях для сохранения культур микроорганизмов.

Плотные - среды, получаемые из жидких путем добавления к последним уплотняющих компонентов. Для уплотнения сред применяют агар-агар или желатин.

Наиболее часто применяют агар-агар, представляющий собой сложный полисахарид, в состав которого входит агароза и агаропектин. Агар-агар получают из морских водорослей и выпускают в виде пластин, стебельков или порошка. Большинство микроорганизмов не используют его в качестве субстрата для роста. В воде он образует гель, который плавится примерно при 95⁰С и затвердевает при температуре 45⁰С .

Желатин - это экстракт, получаемый из богатых коллагеном субстратов. Коллагеном это белок животного происхождения, содержащийся в костях, хрящях, сухожилиях, чешуе. Образуемый желатином гель плавится при температуре 25⁰С, которая ниже обычной температуры инкубации многих микроорганизмов. Кроме того, желатин разжижается протеолитическими ферментами, которые многие микроорганизмов выделяют в среду. Эти свойства желатина ограничивают его применение в качестве уплотняющего средства. Желатин используют главным образом в диагностических целях - для выявления протеолитической активности микроорганизмов, а также для получения гигантских и глубинных колоний дрожжей.