Mezzi di coltura, funzione, tipi, preparazione

IL strumenti della cultura Sono preparativi nutrizionali speciali per il recupero, l'isolamento e il mantenimento dei microrganismi batterici e fungini. Questi media possono essere solidi, liquidi o semi -solidi.

Louis Pasteur è stato il primo a dimostrare che in un brodo realizzato con pezzi di carne bollita, ha servito in modo che i batteri siano riprodotti in grande quantità, al punto da offuscare il brodo. In questo senso, il brodo di carne pasteur è considerato il primo terreno di coltura liquida utilizzata.

Mezzi di coltura non preparati (solidi e liquidi). Fonte: Flickr

Quindi Robert Koch, grazie all'aiuto dei suoi collaboratori Julius Richard Petri e Walter Hesse, ha fatto grandi progressi. Il primo ha progettato la piastra di Petri, che è ancora usata oggi; E il secondo gli venne in mente di sostituire la gelatina per Agar-Water per preparare i mezzi di coltura solida, il che era molto rilevante, poiché la gelatina fu degradata da alcuni microrganismi.

Al momento ci sono molti tipi di terreni di coltura per scopi diversi, pertanto, questi sono classificati in base alla loro funzione: tra i più importanti, i mezzi di coltivazione nutrizionale, selettivo, differenziale, trasporto, arricchimento, conteggio del conteggio, colonie, manutenzione e per prova di suscettibilità.

Alcuni terreni di coltura sono speciali per osservare le reazioni chimiche, essendo molto utili per l'identificazione del microrganismo coinvolto. Tra questi possono essere menzionati: il medio Kigler, Mio, Lia, Citrato, tra gli altri.

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Storia

Il primo mezzo di cultura è stato preparato da Louis Pasteur quando ha provato.

Ha preparato un brodo con pezzi di carne e ha osservato che dopo pochi giorni dopo essere stato esposto all'aria, divenne oscuro e nel brodo c'era una quantità apprezzabile di microrganismi. Allo stesso tempo, un altro brodo con pezzi di carne precedentemente bollito e ermeticamente chiuso è rimasto traslucido quando i giorni sono passati nei giorni.

Ciò ha attirato l'attenzione di molti ricercatori e ha capito che questi microrganismi erano responsabili della decomposizione della carne e oltre a produrre alcune malattie.

Per questo motivo, era essenziale creare un modo per riprodurre questi microrganismi in laboratorio per studiarli in modo più approfondito.

In questo senso, Robert Koch ha dato un contributo inestimabile nel miglioramento di alcune tecniche di laboratorio, in particolare quelle relative all'isolamento batterico, mentre introdusse il concetto di terreno di coltura solida.

All'inizio ha usato le fette di patate come mezzo solido ma poi ha aggiunto gelatina ai brodi di carne con risultati migliori. Tuttavia, ci sono stati momenti in cui la gelatina si sciolse e divenne una coltura liquida. Oggi è noto che ciò accade perché alcuni batteri sono in grado di idrolizzare la gelatina.

Fu allora che l'idea di usare l'aggiunta di agar, un complesso che sua moglie era solita addensare i suoi dolci si verificò a uno dei suoi collaboratori.

Questo mezzo di cultura rudimentale è gradualmente sofisticato, fino a raggiungere i media culturali che sono conosciuti oggi.

Composizione

Ogni mezzo ha una composizione diversa, ma è essenziale che contenga i nutrienti specifici per un buon sviluppo del tipo di microrganismo che viene richiesto.

Può anche contenere sostanze chimiche specifiche che aiutano a rivelare la via metabolica che ha un certo ceppo o che ha evidenziato la presenza di alcuni enzimi.

Un altro elemento importante è l'uso di sostanze per ammortizzatori. Questi aiutano a mantenere l'equilibrio osmotico dei media, nonché il pH.

Possono anche contenere carboidrati e un indicatore di pH per mostrare la fermentazione di zucchero aggiunto. Verrà osservato un cambiamento di colore del mezzo se c'è acidificazione generata dalla fermentazione.

Alcuni terreni di coltura contengono sostanze inibitori. A seconda della sostanza utilizzata, la crescita dei microrganismi sarà limitata e quella degli altri sarà favorita.

Tipi di mezzi di cultura

I media di coltivazione sono classificati in base a vari criteri. Questi sono: secondo la loro coerenza, la loro composizione e la loro funzione.

- Secondo la tua coerenza

Liquidi

Non contengono agar -ago. La crescita batterica o fungina è evidenziata dalla torbidità del brodo, che è originariamente traslucido.

Solidi

Contengono tra 1,5 e 2% di agar -agar. La miscela solidificata ha una superficie che resiste allo spostamento fine della maniglia del platino, senza che sia rotto.

Semi-solido

Contengono circa lo 0,5% di agar -agar, quindi è uno stato intermedio tra il liquido e il solido. Ideale nei media che servono a vedere la motilità. Sono inoltre raccomandati per la conservazione dei ceppi, poiché mantengono l'umidità per molto tempo.

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Bifasica

Sono mezzi che sono preparati in modo tale che esiste una fase solida e su questo un mezzo liquido. Ampiamente usato per le emocolture.

- Secondo la sua composizione

Mezzi di cultura naturale

Sono sostanze prese direttamente dalla natura per coltivare i batteri, dando loro un ambiente il più vicino a come si sviluppano nell'ecosistema normalmente. Esempio, latte, succhi di frutta, sangue diluito, siero, ecc.

Mezzi di cultura sintetica

Sono i più usati oggi, sono i mezzi disidratati che acquisiamo in case commerciali e a cui è nota la loro composizione chimica, poiché sono stati progettati strategicamente in base al tipo di microrganismo che si cerca di isolare.

Mezzi di cultura semi -sintetica

È la combinazione di un mezzo sintetico a cui viene aggiunto un elemento naturale per arricchire il mezzo.

Media di coltura cellulare

Sono mezzi speciali per la coltivazione del virus, come questi microrganismi non sono in grado di sopravvivere alle cellule esterne, devono contenere tessuti o cellule viventi, da un animale o da una pianta.

Esempio: colture renali di scimmia cellulare o uova embrionali.

- Secondo la sua utilità

Nutritivo, selettivo, differenziale, trasporto, arricchimento, identificazione, quantificazione delle colonie, test di manutenzione e suscettibilità. Sarà descritto più avanti.

Funzione

Indipendentemente dal tipo di terreno di cultura, ognuno ha qualcosa in comune ed è che facilitano o promuovono la riproduzione di alcuni microrganismi. La differenza sta nella composizione di ciascuno di essi, il che è un fattore determinante per l'utilità finale che avranno.

Ognuno dei media di cultura esistente è progettato strategicamente per la funzione specifica per la quale è stata creata, ovvero ha tutti una base che governa le linee guida per la loro funzione specifica.

Va notato che i terreni di coltura una volta seminati devono sottoporsi a condizioni di temperatura e ossigeno appropriate al tipo di batteri o funghi che si desidera isolare.

Ad esempio, se si desidera isolare batteri anaerobici mesofili, agar nel sangue e incubare in condizioni di anaerobiosi (senza ossigeno) a 37 ° C per 48 ore per 48 ore per 48 ore.

Ora, se è necessario un fungo per isolare, viene utilizzato l'agar Sabouraud con antibiotici. È incubato in aerobiosi, a temperatura ambiente per diversi giorni, poiché questi ultimi sono una crescita lenta.

Semplici terreni di cultura nutriente

Come suggerisce il nome, questi terreni di coltura contengono sostanze nutrizionali, come vitamina, aminoacidi, azoto e fonti di carbonio, tra cui possono essere menzionati: estratto di carne o estratto di lievito, amido di mais, digerito pancreatico, peptone, glucosio, tra gli altri.

Contengono anche altri componenti che forniscono un equilibrio osmotico all'ambiente, poiché la maggior parte delle colture richiede un pH vicino a 7,0. Questi elementi possono essere: cloruro di sodio, fosfato disodio, tra gli altri.

Il diluente è acqua distillata e i media solidi hanno Agar-Add.

Lo scopo di questi mezzi di cultura è recuperare il microbiota batterico o fungino che esiste in un determinato campione. Non discrimina tra microrganismi, perché è in grado di far crescere un gran numero di batteri, sia gram positivi che gram negativi, nonché lieviti e funghi miceliali.

Si consiglia di seminare campioni che provengono da siti normalmente sterili. Tuttavia, non servono per i microrganismi esigenti.

Sono anche utili per il mantenimento dei ceppi, purché non contengano glucosio.

Arricchimento dei media culturali

Se viene aggiunto sangue o sangue riscaldato a mezzi nutrizionali semplici, diventano media arricchiti (rispettivamente agar di sangue e cioccolato).

Questi mezzi sono molto utili per seminare campioni che sono normalmente sterili, per salvare ceppi che sono deboli e per isolare i microrganismi esigenti dal punto di vista nutrizionale.

Mezzi di cultura selettivi

I mezzi di coltura selettiva, oltre a contenere nutrienti essenziali per la crescita di alcuni microrganismi di interesse, sono anche aggiunte sostanze inibitorie, come antibiotici, antifungini, coloranti, sali biliari, tra gli altri.

Le sostanze inibitori hanno lo scopo di ridurre la varietà di ceppi che possono crescere, favorendo la crescita di un gruppo particolarmente speciale che vuole salvare.

Esempio: brodo EC (speciale per coliformi totali e fecali) o agar Sabouraud con antibiotici (specifici per i funghi).

Mezzi di cultura differenziale

I media differenziali contengono elementi nutrizionali necessari per la crescita di un gruppo specifico di microrganismi e contengono anche sostanze che in presenza di alcuni microrganismi saranno metabolizzati o degradati.

Cioè, produrranno reazioni chimiche che in un modo o nell'altro saranno evidenziati nel mezzo di coltura.

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Alcune reazioni alcaline o acidificano il mezzo e grazie alla presenza di un indicatore di pH, questi cambiamenti possono essere evidenziati attraverso una svolta colorata nel mezzo e nella colonia.

Pertanto, tra un folto gruppo di batteri che possono crescere in quel mezzo, quelli che metabolizzano o degradano la sostanza e quelli che non lo fanno, semplicemente osservando il colore della colonia e il mezzo.

Ad esempio, il sangue agar consente di distinguere i batteri che producono emolisi beta (alone trasparente) da quelli che producono emolisi alfa (alone verdastro) e da quelli che non producono emolisi.

Media selettiva e differenziale

Un esempio di questo è ciò che accade nell'agar MacConkey. È selettivo poiché consente solo la crescita dei bacilli Gram negativi; Ed è differenziale, poiché può distinguere i batteri fermentanti del lattosio (colonie di colori fucsia) di non fermentazione (colore rosa pallido o incolore).

Transport Culture Media

Come suggerisce il nome, sono mezzi usati per trasportare campioni che sono stati prelevati in un luogo più o meno distante per il laboratorio che elaborerà il campione. I mezzi di trasporto mantengono il campione nelle migliori condizioni per risultati affidabili.

Questi terreni di coltura hanno caratteristiche molto speciali, poiché non possono superare i nutrienti, poiché la popolazione batterica presente è rimasta praticabile, ma senza aumentare di numero.

Di solito sono supporti semi -solidi, che consentono di idratare il campione. Tuttavia, non dovrebbe essere disperso per inviare il campione il più presto possibile al laboratorio. Esempi di mezzi di trasporto: Medio Stuart, Cary Blair e Amies.

Metà e cultura dell'arricchimento

Questi media di coltura sono liquidi. Sono usati per salvare agenti patogeni specifici che in qualsiasi momento può essere presente in un campione di quantità minima.

È anche utile salvare una deformazione patogena che può essere debole a causa di un trattamento precedente ricevuto. EG: acqua di Peptonada, brodo tiogliceto e brodo Selenito.

Questi mezzi hanno sostanze inibitorie che evitano la crescita del microbiota di accompagnamento e nutrienti specifici che favoriscono lo sviluppo del microrganismo di interesse.

Media di coltivazione a fini di identificazione 

Questi media hanno sostanze che possono essere metabolizzate chimicamente da alcuni batteri, producendo reazioni chimiche che mostrano la presenza di enzimi specifici o percorsi metabolici.

Pertanto, sono usati come test biochimici che aiutano il riconoscimento del genere e delle specie di un particolare gruppo di ceppi. ES: il medio Kigler si evidenzia se il microrganismo è in grado di fermentare il glucosio e il lattosio, se produce idrogeno e solfuro di gas.

Questo mezzo contiene sostanze rivelatrici che consentono di osservare la reazione, come l'indicatore di pH e ioni di ferro.

Questo semplice test può differenziare due grandi gruppi di microrganismi batterici, come i batteri appartenenti alla famiglia di batteri Enterobacteriaceae chiamata non fermentazione.

Significa contare le colonie

Questi sono semplici e non selettivi significa che servono per la quantificazione di una popolazione microbica, come il conto standard. Il tipo di microrganismo che crescerà in questo mezzo dipenderà dalla temperatura e dalle condizioni di ossigeno stabilite.

Media coltivazione per la prova di suscettibilità

Il mezzo standardizzato per questo scopo è l'agar Müeller Hinton, questo è l'ideale per valutare il comportamento di diversi antibiotici contro un microrganismo patogeno isolato.

È particolarmente utile in piccoli batteri impegnativi, mentre in batteri esigenti può essere utilizzato solo se questo è integrato con sangue.

Mezzi di manutenzione per la manutenzione

Questi mezzi hanno lo scopo di riprodurre il microrganismo e anche mantenere in un più lungo possibile la vitalità del batterio o del fungo e anche che le loro funzioni fisiologiche sono conservate.

Una caratteristica importante è che questo tipo di mezzo non dovrebbe contenere glucosio, perché sebbene sia un elemento che fornisce una rapida crescita, la sua fermentazione produce acidi che riducono la vita del microrganismo.

Alcuni laboratori devono mantenere determinati microrganismi per essere utilizzati successivamente in studi di ricerca, controlli interni o a fini di insegnamento.

Preparazione

Attualmente ci sono molti marchi che distribuiscono i diversi media di cultura. I media sono disponibili in una forma liofilizzata o disidratata, contenuta in barattoli di luce ermetici e protetti.

Ogni mezzo porta un'etichetta che specifica il nome del mezzo, i suoi componenti, il numero di lotto e quanto pesare per preparare un litro di terreno di coltura.

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Come diluente, viene utilizzata l'acqua distillata. La quantità pesante si dissolve in un litro di acqua distillata fino a quando la miscela non è omogeneizzata. La maggior parte dei media viene portata all'autoclave, 15 libbre, temperatura di 121 ° C, per 15 minuti di tempo.

I media liquidi sono già distribuiti nei rispettivi tubi di lavoro, mentre i media solidi autoclavati nelle boccette di Erlenmeyer.

Quest'ultimo si lasciò stare fino a raggiungere una temperatura di 55 ° C e viene servita in piastre di Petri all'interno di una campana di flusso laminare o vicino al Bunsen più leggero. Sono autorizzati a solidificarsi e sono invertiti in frigorifero.

Esistono anche terreni di coltura solida che sono distribuiti nei tubi, che si consentono di consolidare i tacos (dritti) o il picco del flauto (incline).

Prima di utilizzare qualsiasi terreno di coltura preparato, sia solido che liquido, deve essere temperante prima di seminare il campione.

Importanza

I terreni di coltura sono senza dubbio uno strumento di lavoro molto prezioso per i microbiologi, poiché rendono possibile il recupero dell'agente infettivo che in un determinato momento può influire su un individuo o inquinando un alimento, un ambiente o una superficie.

In questo senso, si può dire che la microbiologia ha vari campi, tra questi è clinico, industriale, ambientale, microbiologia alimentare, tra gli altri e in tutti i mezzi di cultura vengono utilizzati.

Naturalmente, il tipo di mezzo utilizzato in ciascun caso può variare in base alle esigenze e al tipo di campione elaborato. Anche il gruppo di microrganismo ha cercato influenze.

L'isolamento del microrganismo patogeno o causare l'inquinamento è indispensabile per essere in grado di effettuare un trattamento efficace o adottare procedure che aiutano a eliminare l'inquinante in questione.

Nel caso della microbiologia clinica, non è solo importante.

Questo studio che utilizza anche un terreno di coltura consentirà a dire quale antimicrobico è sensibile e quale è resistente o in breve, che può essere usato come trattamento e quale no.

Pertanto, i media di cultura non possono mancare in un laboratorio di microbiologia, qualunque sia l'area.

Infine, si può dire che i media culturali ci hanno permesso di indagare su vari aspetti, sia batteri che funghi.

Controllo della qualità dei media di coltivazione

La preparazione e l'uso dei media di coltura non dovrebbero essere fatti leggermente. In ogni laboratorio ci deve essere un appartamento che applica protocolli di controllo di qualità ai media, ogni volta che vengono preparati nuovi lotti e quindi garantire che siano adeguatamente preparati, sterili e funzionali.

Per valutare la loro sterilità, uno o due mezzi di ogni lotto vengono presi e incubati in modo casuale a 37 ° C per diversi giorni (non dovrebbe esserci crescita). Per verificare la sua funzione vengono utilizzati i ceppi di riferimento ATCC (raccolta di cultura di tipo americano) debitamente coltivate e vitali.

Smaltimento dei media di coltivazione

Dopo aver usato i media di cultura, devono essere scartati in modo tale da non contaminare l'ambiente.

Per fare questo, il materiale è sterilizzato in autoclave prima che venga scartato. Successivamente, il materiale di vetro viene rimosso. Quest'ultimo viene lavato, essiccato, sterilizzato e salvato per un uso successivo. In caso di utilizzo di piastre usa e getta, queste sono sterilizzate e successivamente scartate in sacchi speciali.

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