Selektyvios, diferencinės ir gausinimo terpės

https://en.wikipedia.org/wiki/Growth_medium

Įvairių sričių mikrobiologams mėginiuose reikia aptikti ir identifikuoti tam tikras bakterijų rūšis ar kamienus,  pavyzdžiui, ar pacientas yra užsikrėtęs konkrečia patogene bakterijų rūšimi, ar geriamajame vandenyje nėra potencialiai pavojingų mikroorganizmų ir t.t. Tačiau dažniausiai mėginiuose būna keletas ar net dešimtys skirtingų rūšių mikroorganizmų, kurie gali užgožti tų bakterijų, kurias tikimės pastebėti, augimą. Šiam tikslui yra sukurtos selektyvios, diferencinės ir gausinimo terpės.

Selektyvios terpės yra sukurtos taip, kad slopintų tyrimui nereikalingų, bet skatintų pageidaujamų mikroorganizmų augimą. Pavyzdžiui, bismuto sulfito agaras yra naudojamas, kad iš išmatų mėginių būtų galima išskirti gramneigiamas Salmonella typhi bakterijas. Bismuto sulfitas stabdo gramteigiamų ir daugumos gramneigiamų žarnyno (kitų nei S. typhi) bakterijų augimą. Kitas pavyzdys yra saburo dekstrozės agaras (pH 5,6), naudojamas grybelių atskyrimui, nes tokiame pH grybeliai auga geriau, nei bakterijos, tad jie jas perauga.

https://en.wikipedia.org/wiki/Agar_plate

Diferencinės terpės palengvina pageidaujamų mikroorganizmų atskyrimą nuo kitų organizmų kolonijų, esančių toje pačioje lėkštelėje. Mikroorganizmų kultūros reaguoja su diferencinėse terpėse esančiais komponentais ir aplink reaguojančių mikroorganizmų kolonijas yra pastebimi terpės pakitimai. Pavyzdžiui, kraujo agaras yra terpė, kurią mikrobiologai naudoja identifikuojant bakterijų rūšis, kurios skaido raudonuosius kraujo kūnelius. Aplink ant kraujo agaro augančias Streptococcus pyogenes, kuris sukelia anginą, kolonijas yra matomos skaidrios zonos (β-hemolizė), kadangi bakterijos suskaidė jas supančius raudonuosius kraujo kūnelius.

Kartais selektyvios ir diferencinės savybės yra panaudojamos toje pačioje terpėje. Tarkime, kad mes norime išskirti Staphylococcus aureus bakterijas, randamas nosies ertmėje. Ši bakterija toleruoja aukštas natrio chlorido koncentracijas, fermentuoja angliavandenį manitolį, gamindama rūgštis. Manitolio druskos agaro sudėtyje yra 7,5% natrio chlorido, kuris slopins kitų mikroorganizmų augimą ir yra selektyvus (tinkamas augti) S. aureus. Ši druskinga terpė taip pat turi pH indikatorių, kuris pakeičia spalvą, jei terpėje manitolis yra fermentuojamas į rūgštį. Taip manitolį fermentuojančios S. aureus kolonijos yra diferencijuojamos (atskiriamos) nuo kitų bakterijų, kurios manitolio nefermentuoja. Bakterijos, kurios auga aukštose druskų koncentracijose ir fermentuoja manitolį į rūgštį gali būti greitai atpažįstamos, pasikeitus terpės spalvai.

https://www.pinterest.com/pin/408349891195722382/

Nedidelis bakterijų skaičius mėginyje gali būti užgožtas kitų bakterijų, ypač jei mėginyje yra daug kitų rūšių bakterijų. Todėl tokiais atvejais yra naudojamos gausinimo terpės. Tokios terpės dažniausiai yra skystos (bet nebūtinai) ir teikia maistines medžiagas bei aplinkos sąlygas, kurios yra reikalingos dominančiai bakterijų rūšiai (kamienui), bet ne kitoms. Šia prasme, gausinimo terpės yra selektyvios terpės, tačiau jos sukurtos taip, kad pagausintų mėginiuose esantį labai nedidelį mikroorganizmų kiekį iki aptinkamo lygio.

http://spot.pcc.edu/~jvolpe/b/bi234/lec/4_growth/index.bak

Taigi įsivaizduokime, kad iš dirvos mėginio norime išskirti tam tikrą mikroorganizmą, kurio palyginus su kitais yra ženkliai mažesnis kiekis. Šis mikroorganizmas gali vartoti fenolį. Jei dirvos mėginys yra įdedamas į skystą gausinimo terpę, kurioje fenolis yra vienintelis anglies ir energijos šaltinis, mikrobai, kurie negali metabolizuoti fenolio, tokioje aplinkoje neaugs. Terpė su kultūra yra inkubuojama kelias dienas, o tada nedidelis jos kiekis perkeliamas į kitą kolbą su ta pačia terpe. Tarp perkėlimų yra duodama laiko kultūrai paaugti. Tai yra gausinimo stadija. Po tam tikro skaičiaus tokių perkėlimų, išlikusi kultūra bus ta, kuri gali metabolizuoti fenolį. Visos maistinės medžiagos, buvusios pradiniame inokuliate, dėl atliekamų perkėlimų yra praskiedžiamos. Kai paskutinis atskiedimas yra užpilamas ant kietos tokios pačios sudėties terpės, užaugs tik tų organizmų kolonijos, kurios geba vartoti fenolį – tikėtina mus dominęs mikroorganizmas. Šios technikos pagrindinis aspektas – fenolis daugumai bakterijų yra letalus.

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį, trečiadienį ir penktadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:

• Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case. “Microbiology. An Introduction”. 11th edition. p. 165-166