Питательные среды. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний. Культивирование бактерий. Питание, дыхание, размножение микроорганизмов. Выделение чистой культуры микробов (1-й этап) ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ По составу питательные среды подразделяются на: 1. Естественные среды состоят из натуральных продуктов животного или растительного происхождения. Основой таких сред являются молоко, яйца, овощи, животные ткани, желчь, сыворотка крови. 2. Синтетические среды -- это такие среды, в состав которых входят только определенные, химически чистые соединения, взятые в точно указанных концентрациях. Синтетические среды могут иметь большой набор компонентов, но могут быть и простыми по составу. По консистенции среды бывают: 1. Жидкие среды применяют для изучения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы или продуктов обмена микроорганизмов (МПБ). 2. Плотные среды необходимы для выделения и изучения свойств чистых культур микроорганизмов, так как на них можно получить изолированный рост отдельных клеток. Плотные питательные среды (мясо-пептонный агар (МПА)) готовят из жидких посредством добавления к ним агар-агара. Агар-агар (по-малайски -- желе) получают из водорослей. 3. Сухие питательные среды изготовляются в виде сухих порошков, которые хорошо растворяются в воде при комнатной температуре. Чаше всего применяют сухой питательный агар, среду Эндо. По назначению среды подразделяются на: 1. Универсальные (основные) среды используют для культивирования большинства микроорганизмов. Это мясо-пептонный бульон (МПБ), мясо-пептонный агар (МПА). 2. Специальные среды -- это среды, предназначенные для выявления тех или иных микроорганизмов или получения культуры микроорганизмов, обладающих особыми свойствами. Среди специальных сред различают: элективные (избирательные) и дифференциально-диагностические (индикаторные) среды. 2а. Элективные (селективные) среды (от лат. еlektiv -- избираю) подобраны таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия для выращивания определенных микроорганизмов. В них могут быть добавлены вещества, избирательно подавляющие развитие сопутствующей микрофлоры. При посеве материала, содержащего смесь различных микроорганизмов, раньше всего проявляется рост того вида, для которого данная среда будет избирательно пригодна. К ним относятся среда Мюллера, селенитовая, Раппопорт. 2б. Дифференциально-диагностические среды применяются для изучения биохимических свойств и отличия (дифференцировки) одного вида микроорганизмов от другого по характеру их ферментативной активности. К ним относятся среды Эндо, Левина, висмут-сульфит-агар (ВСА), Плоскирева, Гисса и др. ПИТАНИЕ БАКТЕРИЙ В зависимости от источника усвояемого углерода бактерии подразделяют: 1. аутотрофы (от греч. autos - сам, trophe - питание), которые используют для построения своих клеток неорганический углерод, в виде СО2, 2. гетеротрофы (от греч. heteros - другой), которые используют органический углерод. Легко усвояемыми источниками органического углерода являются гексозы, многоатомные спирты, аминокислоты, липиды. Организмы, для которых источником энергии является свет, называются фототрофами. Те организмы, которые получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, называются хемотрофами: 1. литотрофы (от греч. lithos - камень), способные использовать неорганические доноры электронов (Н2, NH3, H2S, Fe2+ и др.), и 2. органотрофы, которые используют в качестве доноров электронов органические соединения. Бактерии, изучаемые медицинской микробиологией, являются гетерохемоорганотрофами (у них источник углерода является источником энергии): 1. сапрофиты (от греч. sapros - гнилой, phyton - растение), которые питаются мертвым органическим материалом и независимы от других организмов, и 2. паразиты (от греч. parasites - нахлебник) - гетеротрофные микроорганизмы, зависимые в получении питательных веществ от макроорганизма: а) Облигатные паразиты полностью лишены возможности жить вне клеток макроорганизма. К ним относятся представители родов Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia, Chlamydia и других, размножающиеся только внутри клеток макроорганизма. б) Факультативные паразиты могут жить и без хозяина и размножаться, как и сапрофиты, на питательных средах in vitro, т.е. вне организма. ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ Дыхание - процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с реакциями окислительного фосфорилирования, при котором донорами электронов могут быть органические (у органотрофов) и неорганические (у литотрофов) соединения, а акцептором только неорганические соединения. Облигатные аэробы растут и размножаются только в присутствии кислорода. Используют кислород для получения энергии путем кислородного дыхания. Энергию получают, используя кислород как терминальный акцептор электронов в реакции, катализируемой цитохромоксидазой. Облигатные анаэробы не используют кислород для получения энергии. Тип метаболизма у них - бродильный: 1. Строгие анаэробы характеризуются тем, что молекулярный кислород для них токсичен: он убивает микроорганизмы или ограничивает их рост. Энергию строгие анаэробы получают маслянокислым брожением. К строгим анаэробам относятся, например, некоторые клостридии (C. botulinum, C. tetani), бактероиды. 2. Аэротолерантные микроорганизмы не используют кислород для получения энергии, но могут существовать в его атмосфере. К этой группе относятся молочнокислые бактерии, получающие энергию гетероферментативным молочнокислым брожением. Факультативные анаэробы способны расти и размножаться как в присутствии кислорода, так и при его отсутствии. Они обладают смешанным типом метаболизма. Процесс получения энергии у них может происходить кислородным дыханием в присутствии кислорода, а при его отсутствии переключаться на брожение. Для этой группы бактерий характерно наличие анаэробного нитратного дыхания.
