Картофельный агар. 200 г очищенного и промытого водой картофеля нарезают ломтиками, заливают 1 л водопроводной воды, варят 30 мин. Отвар фильтруют через вату и доводят до первоначального объема. К полученной жидкости прибавляют 2% агара, кипятят до его растворения и устанавливают нейтральную реакцию среды (рп 7,0). Среду стерилизуют при 1 атм в течение 20 мин. Пивное сусло. Зерна ячменя замачивают в холодной воде и проращивают при 35°С. После того как ростки будут вдвое больше длины зерна, последнее высушивают до воздушно-сухого состояния (можно при слабом подогревании) и получают солод. Для приготовления сусла солод крупно размалывают и 250 г его берут на 1 л воды. Смесь подогревают при 57°С (для лучшего выделения фермента амилазы) до исчезновения реакции на крахмал (синее окрашивание с йодом). Пробы на осахаривание крахмала проводят в фарфоровой чашке в капле жидкости. Сусло процеживают через вату, затем фильтруют через бумажный фильтр. Такое сусло содержит 10— 20% сахара. Определив его содержание по плотности раствора с помощью сахариметра, сусло разбавляют водой до концентрации сахара 6—8%, стерилизуют при 115°С (давление 0,5 атм) в течение 30 мин. Готовое сусло можно получить на пивоваренном заводе. Сусло-агар. К приготовленному суслу добавляют 2,5—3% агара, кипятят до его расплавления, фильтруют через вату и стерилизуют таким же способом, как пивное. Обезжиренное молоко. Для приготовления питательных сред употребляют снятое молоко, так называемый обрат (жир в молоке неблагоприятно влияет на рост некоторых микроорганизмов). Обрат получают сепарированием молока, нагретого до 34°С. Жир можно удалять и при отстаивании молока. При стерилизации молока следует учитывать, что его нельзя длительное время выдерживать в автоклаве, так как лактоза (молочный сахар), содержащаяся в молоке, может карамелизоваться. Обезжиренное молоко разливают в стерильные пробирки и выдерживают при 115°С (давление 0,5 атм) 15 мин. Перед стерилизацией кислотность обрата не должна превышать 22° Тернера, иначе молоко свернется. После стерилизации его выдерживают трое суток в термостате при 30°С, чтобы спровоцировать развитие спорообразующих и других стойких к нагреванию форм. Через 3 дня каждую пробирку с молоком просматривают и пробирки, в которых развились микроорганизмы, выбраковывают. При стерилизации в автоклаве иногда наблюдается побурение молока вследствие карамелизации молочного сахара и пептонизации казеина. При длительной стерилизации на дно пробирки выпадает осадок казеина, который может частично пептонизироваться. Перегретое побуревшее молоко в качестве среды использовать нельзя. Дрожжевые среды. Дрожжевая вода. 50—100 г сухих дрожжей размешивают в 1 л воды, кипятят 10 мин, фильтруют через бумажный фильтр и стерилизуют текучим паром по полчаса в течение трех дней ежедневно. Дрожжевой автолизат. 200 г прессованных дрожжей разводят в 1 л воды, добавляют 2 г Na2HPO4, 1 н. раствор NaOH (до рН 6,1) и 5 мл хлороформа, выдерживают при 37°С двое суток, доводят до рН 7,4, кипятят 30 мин, фильтруют через бумажный фильтр, разливают в посуду и стерилизуют при 115°С полчаса. Дрожжевой экстракт. 1 кг прессованных дрожжей разводят в 1 л воды, смесь кипятят 1 ч, трижды отфильтровывают через бумажный фильтр и стерилизуют при 115°С 30 мин. Бобовый отвар. 50 г фасоли (лучше белой) заливают 1 л водопроводной воды и варят до готовности так, чтобы бобы не разварились. Полученный отвар фильтруют через вату, добавляют к нему 10 г сахара и доводят до первоначального объема. Устанавливают слабощелочную реакцию среды, разливают в колбы и стерилизуют в автоклаве при давлении пара 1,5 атм в течение 30 мин.
Элективное культивирование.
Познанием многообразия микроорганизмов мы обязаны двум обстоятельствам. Некоторые микроорганизмы уже сравнительно давно привлекли к себе внимание вследствие того, что они образуют колонии или скопления или же вызывают какие-либо заметные изменения в окружающей среде. Многие из таких, легко обнаруживаемых микроорганизмов поддаются прямому выделению; относите л ьпо нетрудно подобрать условия, которые обеспечивали бы их рост. Существуют, однако, и многие другие микроорганизмы (различных физиологических типов), ставшие доступными для исследования лишь после того, как Виноградский и Бейерипк разработали технику накопительных культур. И в принципе и на практике метод очень прост. Подбором ряда факторов (источники энергии, углерода и азота; акцептор электронов; свет; температура; рН и т. п.) создают определенные условия и инокулируют среду смешанной популяцией, какая имеется, например, в почве или в иле. В такой среде наиболее хорошо приспособленный к пей тип микроорганизмов растет и вытесняет все остальные, сопутствующие, организмы. Посредством многократных пересевов в жидкую среду такого же состава и рассева по такой же плотной среде можно без труда выделить накопленный штамм. Частый пересев с жидкой среды на жидкую предотвращает рост сопутствующих организмов, которые могли бы использовать продукты выделения или даже автолиза клеток первичной культуры и расти за счет них. Прекрасным материалом для инокуляции служат пробы из тех мест, где уже имеется «естественное обогащение». Так, можно выделять микроорганизмы, использующие окись углерода, из сточных вод газовых заводов; микроорганизмы, использующие гемоглобин, — из сточных вод боен и бактерии, окисляющие углеводороды, — из нефтеносных пород, из почв, загрязненных нефтью, и из нефтяных отстойников. Метод накопительных культур позволяет выделять микроорганизмы с любой комбинацией потребностей в питательных веществах при условии, разумеется, что искомый тип вообще существует в природе. Для крайне специализированных микроорганизмов особенно легко создать элективные условия. Так, минеральная среда, не содержащая связанного азота, на свету строго избирательна для "сине-зеленых водорослей, фиксирующих N2. Если ту же среду дополнить органическим источником энергии и углерода, то на ней в темноте в аэробных условиях будет развиваться Azotobacter, а при исключении доступа воздуха — Clostridium. Для успешного получения накопительных культур требуется ограничиться удовлетворением минимальных потребностей только того микроорганизма, который хотят выделить. Если, например, хотят выделить бактерии, способные окислять метан или водород с нитратом или сульфатом в качестве акцептора водорода, то следует позаботиться об исключении доступа кислорода, иначе будут доминировать аэробные формы, окисляющие метан или водород. Для отбора можно также использовать устойчивость или толерантность микроорганизмов к кислотам и щелочам, к высоким температурам пли излучению. Нередко наряду с «положительной» селекцией проводится и «отрицательная»— при помощи избирательно действующих ингибиторов. На питательной среде, содержащей азид, в аэробных условиях растут, например, молочнокислые бактерии, а рост других аэробных микроорганизмов подавляется. Азид, цианид и H2S оказывают избирательное действие па те аэробные организмы, в дыхании которых участвуют цитохромы. В медицинской диагностике пользуются избирательным подавлением для обнаружения Corynebacterium diphtheriae (применение питательных сред, содержащих теллурит) и патогенных Enterobacteriaceae (агаризованные среды с добавлением висмута). В посевном материале могут присутствовать различные штаммы с одинаковым типом обмена веществ, отличающиеся друг от друга лишь незначительно, например лишь по оптимальному значению рН или по скорости роста. Если для получения накопительной культуры использовать такой материал, то доминировать будет наиболее адаптированный к данным условиям или наиболее быстро растущий штамм, все же остальные будут подавлены и выделить их не удастся. Поэтому в тех случаях, когда хотят выделить максимальное число штаммов, растущих при определенных элективных условиях, посев следует проводить непосредственно в чашки. На плотных элективных средах штаммы, которым условия благоприятствуют, образуют колонии. При достаточно большом расстоянии между колониями конкуренция за питательные вещества не может иметь места; штаммы, растущие более медленно, не подавляются растущими быстрее, так что те и другие могут быть выделены раздельно. В этой обзорной таблице объединены данные относительно получения накопительных культур у микроорганизмов с разными типами обмена веществ. Чистую культуру микроорганизма (последний этап выделения) получают обычно па (или в) плотной питательной среде. Процедура начинается с отделения от популяции клеток одной-единственной клетки. Обязательное требование состоит в том, чтобы вырастающая из клетки колония оставалась изолированной от других клеток или колоний. Аэробные бактерии выделяют либо по методу Коха — рассевая суспензию по поверхности среды в чашках, либо, что легче, размазывая каплю платиновой петлей по агаризованной среде. Анаэробные бактерии суспендируют в расплавленном агаре с температурой 45°С и проводят инкубацию без доступа воздуха. Тщательное отделение одной колонии, повторное суспендирование в жидкости и повторное нанесение мазка или разведение в агаре позволяют получать чистые культуры большинства микроорганизмов.
Список литературы
Е.З Теппер и др. «Практикум по микробиологии» М. «Колос» 1979
Г. Шлегель «Общая микробиология» М. «Мир» 1972.