Пигментообразование у бактерий

Многие сапрофитные и некоторые патогенные микроорганизмы в процессе жизнедеятельности на питательных средах способны образовывать пигменты различного цвета. Образование пигментов происходит в присутствии кислорода, при пониженном освещении и температуре 20-25^ОС. Их классифицируют по цвету, химическому составу (каротиноиды, пирролы, азахиноны, феназины и др.), раство­римости, по способности диффундировать в окружающую среду и другим призна­кам. Пигменты класса каротиноидов имеют белый, желтый, оранжевый, красный, бежевый цвет. Они обнаружены у стафилококков, сарцин, микрококков, микобак-терий, коринебактерий, пурпурных бактерий, дрожжей. Пигмент феназинового класса синего цвета - пиоцианин присутствует у синегнойной бактерии. Пирролловый пигмент красного цвета - продигиозин выявлен у серратий (S. marcescens). К азахинонам принадлежит индигоидин - синий пигмент, выделяемый коринебактериями, псевдомонами, артробактерами и др. Производным индола является пигмент виоласеин, придающий сине-фиолетовую окраску колониям хромобактера. Бактериохлорофиллы встречаются у зеленых, красных несерных бактерий и др. К классу пиразиновых пигментов относится пулъхерримин, окрашивающий колонии грибов рода кандида в темно-красный цвет. Грибы обычно активно про­дуцируют пигменты широкой цветовой гаммы. Цвет пигмента зависит от состава питательной среды и условий культивирования. Важными элементами для обра­зования пигментов являются азот, магний, железо, некоторые аминокислоты.

Пигменты подразделяют на растворимые в воде или в жирорастворителях (спирте, ацетоне, эфире) и нерастворимые в воде и спирте. Водорастворимые (феназиновые, пиразиновые) способны диффундировать в окружающую среду и окрашивают не только колонии микроорганизмов, но и питательные среды. Спирторастворимые (каротиноиды) и нерастворимые (птерины, мелани­ны) тесно связаны с клеткой (хромофорные) и окрашивают только колонии микро­организмов.

Пигменты локализуются во внутриклеточных выростах ЦПМ, имеющих вид трубочек или пузырьков (у пурпурных бактерий), в тилактоидах - системах эле­ментарных мембран цитоплазмы (у цианобактерий), в фикобилисомах (гранулах, локализованных в цитоплазме на поверхности тилакоидов).

В жизни микроорганизмов пигменты имеют важное значение. Пигментиро­ванные клетки более устойчивы к действию солнечных, ультрафиолетовых лучей, некоторые из них способны продуцировать антибиотические вещества, участвуют в процессах бактериального фотосинтеза и фототаксиса. Цвет пигмента может быть использован в качестве диагностического признака при идентификации ми­кроорганизмов.

Выделение чистой культуры бактерий

Чистой называют культуру, содержащую микроорганизмы одного вида и полученную как потомство одной клетки. Чистые культуры можно получить из исходной микробной клетки, изолиро­ванной при помощи микроманипулятора, или из изолированных колоний путем их пересева в отдельные пробирки с питательной средой. Для выделения чистой культуры используют следующие методы.

1. Метод Дригалъского. При этом методе расплавленную питательную среду разливают в 3 чашки Петри. В первую чашку вносят одну каплю исследуемого материала и сте­рильным шпателем распределяют его по поверхности питательной среды. Затем шпатель переносят во вторую и далее в третью чашки, втирая в поверхность питательных сред оставшийся на нем материал. При посеве этим методом на второй и на третьей чашках вырастают изолированные колонии. Полученные отдельные колонии пересевают в пробирки с питательной средой для получения чистой культуры микроорганизма.

2. Метод параллельных штрихов. При этом способе материал с помощью бактериологической петли распределяют по поверхности агара параллельными штрихами в одном направлении. Затем, повернув чашку на 90°, проводят штрихи в направлении, перпендикулярном первым штрихам. При таком способе посева материал, находящийся в петле, расходу­ется постепенно, и по линиям штрихов, нанесенных в конце посева, вырастают изолированные колонии микробов.

3. Метод Коха (метод рассева в глубине среды). При этом методе в пробирку с агаром, расплавленным и остуженным до 43-45°С, вносят одну бактериологическую петлю исследуемого материала и тщательно перемешивают. После этого из этой пробирки одну петлю материала переносят во вторую пробирку, а затем из нее – в третью пробирку. Приготовленные разведения бактерий выливают из пробирок в стериль­ные чашки Петри. После застывания среды чашки помещают в термостат. Количество колоний в чашках с питательной средой уменьшается по мере разведения материала.

Контрольные вопросы по теме занятия:

1. Характер роста бактерий в жидких, на полужидких и плотных питательных средах.

2. Характеристика колоний микроорганизмов.

3. Пигменты бактерий и их роль для микроорганизмов.

4. методы выделения чистых культур бактерий.

Литература для подготовки к занятию:

Основная литература:

1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. А.А. Воробьева. М., 2004.

Дополнительная литература:

1. Л.Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.

2. О.К. Поздеев. Медицинская микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.

3. Медицинская микробиология. Справочник. Под ред. В.И. Покровского и О.К. Поздеева. М., ГЭОТАР-МЕД, 1998.