Микробиология 15.03.12. Культивирование микроорганизмов. Понятие о чистых и накопительных культурах микроорганизмов

Выращивание микроорганизмов на питательных средах называется культивированием, а развившиеся в таких средах микроорганизмы – культурой. При культивировании происходит рост культуры – физиологический процесс, в результате которого увеличивается биомасса – масса клеточного вещества данного микроорганизма.

Чистой культурой называют рост (популяцию) на питательной среде микробов одного вида. Смешанная культура – это рост на питательной среде микроорганизмов нескольких видов.

Естественным путем получить чистую культуру почти невозможно, поэтому ее получают искусственно. Для выделения чистой культуры используют плотные питательные среды, на которых микробные клетки, размножающиеся делением, дают потомство, клоны, которые вырастают в виде колоний. Перед выделением чистой культуры из какого-либо пищевого продукта, патологического материала или природного субстрата (например, почвы, воды), в котором данный микроорганизм находится в небольших количествах, вначале получают накопительные культуры, проводя культивирование в элективных условиях.

Накопительные культуры состоят преимущественно из клеток микроорганизмов одного вида. Условия, способствующие развитию одной культуры и ограничивающие развитие сопутствующих микроорганизмов - это элективные (накопительные) условия. Примером элективных условий может быть повышенная температура (для выделения термоустойчивых форм бактерий), повышенная кислотность, повышенная концентрация соли и т.д., а также использование оптимальных питательных сред.

Инкубация – культивирование микроорганизмов в определённых, как правило, оптимальных элективных условиях.

Взаимосвязь между микроорганизмами и внешней средой. Классификация факторов воздействия на микроорганизмы

Интенсивность обменных процессов микроорганизмов зависит от условий окружающей среды.

Наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой называется экологией. Отдельные свойства среды обитания, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами. Некоторые из этих факторов необходимы прокариотической клетке, а некоторые, наоборот, вредны, так как могут вызывать приостановление роста и развития микроорганизмов, а при интенсивном воздействии неблагоприятных факторов может наступить гибель микроорганизмов.

Гибель микроорганизмов – необратимая утрата способности к росту и размножению. Воздействие фактора внешней среды, вызывающее гибель микроорганизма, называют бактерицидным действием. Восстановление способности к росту и размножению после воздействия неблагоприятного фактора носит название реактивация. Действие неблагоприятного фактора в этом случае называется бактериостатическим.

Воздействие каждого фактора внешней среды определяется степенью воздействия или его интенсивностью.

Кроме того, при оценке воздействия некоторых внешних факторов на микроорганизмы различают три кардинальные точки: минимум, оптимум и максимум. Развитие микроорганизмов возможно между минимальной и максимальной границами. При оптимальных условиях жизнедеятельность микроорганизма проявляется наиболее интенсивно.

Закон минимума: если хотя бы один фактор воздействия будет находиться ниже минимума или выше максимума, микроорганизм не сможет развиваться даже при оптимальных значениях всех остальных факторов.

В микробиологии закон минимума применим в двух случаях: когда нужно создать наилучшие условия для развития микроорганизмов и тем самым интенсифицировать процесс культивирования и когда необходимо подавить развитие посторонней микрофлоры или полностью уничтожить микроорганизмы.

В природе экологические факторы, воздуйствующие на живые организмы, в том числе и прокариоты, весьма многообразны и изменчивы, поэтому микроорганизмы постоянно приспосабливаются к ним и регулируют свою жизнедеятельность в соответствии с их изменениями.

Экологические факторы имеют разную специфику действия. В зависимости от этого их можно разделить на: абиотические – факторы неживой природы; биотические – факторы живой природы; антропогенные – все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания.

Внешние факторы можно также разделить в зависимости от их природы на физические – воздействие температуры, лучистой энергии, электромагнитных колебаний; физико-химические – влияние влажности, осмотического давления; химические – влияние рН, окислительно-восста­новительных условий среды, химических факторов; биологические – взаимоотношения между микроорганизмами, влияние антибиотиков и фитонцидов.