ИЗОЛИРАНЕ НА МИКРООРГАНИЗМИ: ТЕХНИКИ И ЗНАЧЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2024

В изолиране на микроорганизми включва набор от техники, използвани за извличане и разделяне на видове микроби от интерес от естествената им среда за ин витро среда. Тези техники са набор от много основни и необходими инструменти за микробиологични изследвания.

Повечето от познатите и определени от науката микроорганизми са тези, които са успели да бъдат изолирани и държани в контейнери, които отчасти симулират вътрешните условия на местата, където живеят.

Типично изображение на колонии от микроорганизми, подобни на бактерии, изолирани върху твърда среда вътре в чаша на Петри (Изображение от nadya_il на www.pixabay.com)

Може би един от първите мъже, практикували изолацията на микроорганизми, е Антон Ван Левенгук (1632-1723), който събира и изолира проби от микроби от голям брой места и екосистеми, за да ги наблюдава внимателно под стотиците микроскопи, които е проектирал.,

Но едва през времената на учените Луи Пастьор и Робърт Кох през 19 век започват да се прилагат строги практики, които служат за изолиране на специфични микроорганизми, всичко това, за да могат да ги изучат подробно., За разлика от Leeuwenhoek, тези изследователи се фокусираха върху изолирането на определени видове от другите видове микроби в околната среда. В допълнение, те се интересуваха да ги поддържат живи възможно най-дълго извън естествената им среда.

Днес са разработени точни техники за изолиране и растеж на много различни микроорганизми, получени от почти всяка среда в биосферата.

Техники за изолиране на микроорганизми

Всички изолации на микроорганизми започват със събирането на проба в природата, където се намират микроорганизмите, които представляват интерес. Тези места могат да бъдат рани в животински или растителни тъкани, почви или субстрати, локви, морета, повърхности като кожа и др.

Пробата се взема чрез докосване или поддържане на контейнер, който има среда със съответните изисквания за растежа на микроорганизмите на повърхността, от която се желае да се изолира. В този контейнер ще получите това, което е известно като "култура" на микробите.

Като цяло първата култура, получена от естествените местообитания, несъмнено е „смесена култура“, тоест тя е съставена от голям брой различни видове микроби.

Въпреки това повечето видове микроорганизми могат да бъдат изолирани един от друг в лабораторията, като се стремят да получат култури от микроорганизми, където растат само интересуващите се видове или с други думи, да получат „чисти култури“.

По същество процесът, който се осъществява за получаване на "чисти култури" е това, което е известно като "изолиране на микроорганизмите".

Съществуват голям брой техники за изолиране на микроорганизми и дори има някои специфични за определен тип микроорганизми. В други случаи е възможно да се получи чиста култура само чрез събиране на пробата от естествената среда.

Сред най-използваните техники за изолиране за разделяне на видовете от интерес, които се срещат в смесените културни среди, са:

Драскотини или ивици

Може би това е най-широко използваният метод за изолиране на микроорганизми. Тази техника се състои в приготвяне на стерилна твърда среда с всички хранителни съединения, необходими за растежа на микроорганизма в стъклен съд, като например чаша на Петри.

С помощта на фин инструмент, обикновено заострен, микроорганизмът, който трябва да бъде изолиран в смесената култура, се докосва, след това в стерилната твърда среда върхът на инструмента, с който е докоснат микроорганизма, започва да се плъзга от една страна в друга през целия регистрационен номер.

Това се прави интензивно напред-назад по повърхността на твърдата или агаризирана среда, сякаш става въпрос за зиг-заг. Обикновено се прави, докато се покрие около една трета от диаметъра на агара върху чинията.

Сливане със средата или покритието

За този метод се извършва разреждане на средата, в която живеят събраните микроби, до момента, в който остават само няколко стотин клетки за всеки милилитър от средата, където са били разредени.

От това разреждане се вземат няколко милилитра и се смесват със средата, която ще бъде добавена в контейнера, преди да се втвърди. Тъй като се прави смес между агаризираната среда и течната среда, където са микроорганизмите, те остават потопени в средата и са видими само докато не се размножават като колония.

Тъй като те се развиват като колония, е по-лесно да ги отделите от останалите микроорганизми с други методи, като например драскане.

Серийни разреждания

Този метод се състои в извършване на серийни разреждания на средата, в която се намират микроорганизмите. Пример за това са разрежданията, които се правят за пречистване на Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus, бактерии, отговорни за производството на сирене и кисело мляко.

Приблизително 1 милилитър се взема от епруветка, съдържаща кисело мляко или предварително ферментирало кисело мляко и този милилитър се инокулира в стерилно мляко без микроорганизми. По-късно се приема приблизително милилитър от споменатото мляко и процесът се повтаря.

Това се повтаря приблизително три или четири последователни пъти, което прави много вероятно да се получи Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus в среда, изолирана от замърсители, които могат да представляват други микроби.

Подробна снимка на обекта и типични материали за изолиране на микроорганизми (Изображение на Синтия Валучка на www.pixabay.com)

Процедура за обогатяване

Тази методология се постига чрез отглеждане на микроорганизмите в културни среди със условия, които стимулират или улесняват растежа на видовете, които представляват интерес и в много случаи, при условия, които инхибират растежа на други замърсяващи микроорганизми.

Бактериите от рода Salmonella растат в хранителни среди, обогатени със селенит, тъй като тези микроорганизми трансформират селенит в селен, за да го метаболизират. Селенитът в средата затруднява усвояването на хранителните вещества за микроорганизми, различни от салмонелите.

Уникална или изключителна техника

Това е може би най-трудната и най-малко ефективната техника за изолиране на микробите. Това включва поставяне на капка от средата (пробата), в която микроорганизмите са настанени на стерилен покрив и след това поставянето им на етап микроскоп.

По-късно, докато наблюдавате, една клетка се отстранява с помощта на стерилна микро-пипета. Капката се поставя върху друг стерилен покрив, който се инкубира при подходяща температура за микроорганизма. Накрая се наблюдава отново под микроскоп, за да покаже растеж.

Ако от отделните клетки, взети при повторно наблюдение, са се развили нови клетки, те се добавят към стерилна културна среда, за да се получи напълно изолирана чиста култура.

Персонализирани техники

На планетата Земя има безброй различни микроби, които са разпръснати из почти всички известни екосистеми. Някои микроорганизми са известни като екстремофили и се нуждаят от уникални условия за своето развитие и растеж.

Тези екстремни условия са както изгодни, така и неизгодни за изолация, тъй като, макар и да позволяват само растежа на тези микроорганизми, те могат да бъдат трудни за пресъздаване in vitro.

важност

Изолирането на микроорганизмите представлява един от най-важните постижения в областта на науката и медицината. Това позволи на човечеството да проучи и разработи ефективни лечения срещу различни микробни патогени.

Понастоящем е сигурно, че микроорганизмите представляват съществена част от всички екосистеми, така че постигането на изолирането на някои от тях с относително значение за човека позволява на изследователите да ги изучават интензивно, за да разберат в дълбочина ролята му във всяка екосистема.

Препратки

1. De Kruif, P. (1996). Ловци на микроби. Хауфтън Мифлин Харкорт.
2. López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J., и Bothast, RJ (2004). Изолиране на микроорганизми за биологична детоксикация на лигноцелулозни хидролизати. Приложна микробиология и биотехнология, 64 (1), 125-131.
3. Spigno, G., Tramelli, L., Galli, R., Pagella, C., & De Faveri, DM (2005). Биофилтрация на дихлорометанови пари: изолиране на микроорганизми.
4. Tresner, HD, & Hayes, JA (1970). Подобрена методология за изолиране на почвените микроорганизми. Appl. Environ. Microbiol., 19 (1), 186-187.
5. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Прескот принципи на микробиологията. Бостън (Масачузетс): McGraw-Hill Висше образование.