متطلبات زراعة البكتيريا (المغذيات الوفيرة والظروف البيئية المثلى)

المتطلبات الأساسية لزراعة البكتيريا هي: (I) المغذيات الوفيرة (II) الظروف البيئية المثلى

البكتيريا موجودة عالميا في كل مكان تقريبا. في التربة والهواء والماء وحتى داخل الفم والأمعاء لجميع الحيوانات. "زراعة البكتيريا" أو "ثقافة البكتيريا" تعني زراعة هذه البكتيريا غير المرئية الدقيقة في المواد الغنية بالتغذية والظروف البيئية المناسبة ، والتي تدعم نموها السريع وتكاثرها.

ويؤدي ذلك إلى ظهورهم كمجموعة كبيرة من السكان يمكن رؤيتها بالعين المجردة (مثل المستعمرات أو التعليق العكسي). وبالتالي ، هناك اثنين من المتطلبات الأساسية لزراعة البكتيريا ، مثل (I) المغذيات وفيرة و (II) الظروف البيئية المثلى.

(أولاً) المغذيات الوفيرة:

في الطبيعة ، تأخذ البكتيريا العناصر الغذائية المعقدة المتوفرة حولها بعد أن تتحلل إلى أشكال أبسط بواسطة الإنزيمات التي تفرزها. ولكن في المختبر ، يتم زيادة النمو السريع عن طريق زراعة هذه المواد في المواد التي تحتوي على مغذيات في أشكال أبسط.

وتسمى هذه المواد التي تحتوي على كمية كافية من العناصر الغذائية بأشكال أبسط للنمو السريع وتكاثر البكتيريا "وسائل الإعلام الثقافية". هناك عدد من وسائل الإعلام الثقافية المتاحة الآن التي تحتوي على مكونات مختلفة. يتم الحصول على وسائط الثقافة في "الأشكال المادية" الثلاثة التالية.

1. وسائل الإعلام السائلة أو مرق:

هذه هي سوائل صافية تحتوي على الماء والمواد المغذية بأشكال أبسط لنمو البكتيريا ، والتي تم تعقيمها في الأوتوكلاف. عندما يتم تحصين البكتيريا داخلها وحضنتها في ظروف مناسبة لنموها ، فإنها تنمو بغزارة إلى معلق كثيف لخلايا البكتيريا ، والتي تصبح وسائل الإعلام عكرة بسببها.

2. الوسائط الصلبة:

هذه هي المواد الصلبة ، حيث تم تكميل مرق السائل مع عامل ترسيخ يسمى "أجار" ، على مستوى أكثر من 1 ٪. أجار هو مسحوق (يسمى أحيانا أجار) يستخرج من الأعشاب البحرية وهو مركب مركب من الكربوهيدرات يتكون أساسا من الجلاكتوز.

من المهم أن نلاحظ ذلك ؛ أجار هو عامل ترسيخ وليس له قيمة غذائية للبكتيريا. إنه يعمل كعامل تجميد ممتاز ، كما هو الحال في المحلول المائي فإنه يسيل عند 100 درجة مئوية ويصلب عند 40 درجة مئوية. تزرع معظم البكتيريا المسببة للأمراض الإنسان عند 37 درجة مئوية (درجة حرارة الجسم البشري العادي).

لا تذوب آجار عند درجة الحرارة هذه وتوفر سطحًا صلبًا. على هذا السطح الصلب الغني من الناحية التغذوية ، تنمو كل بكتيريا مفردة وتتكاثر وتسبب مستعمرة معزولة من تلك البكتيريا. هذه العزلة ليست ممكنة في وسائل الإعلام السائلة ، حيث تنمو البكتيريا في نظام التعليق.

يمكن تحضير وسائط الأجار الصلبة في الأشكال التالية:

(أ) لوحات أجار:

يتم إذابة مسحوق آغار ، عند مستوى أكثر من 1 ٪ ، تماما في مرق السائل عن طريق ارتفاع درجة الحرارة. ثم يتم تعقيمها في الأوتوكلاف. يبقى سائلاً في الحالة الحارة ويتصلب عندما يبرد. في الحالة السائلة الدافئة ، يتم صبها في أطباق بتري معقمة (20 مل في كل طبق بتري) ويسمح لها بالبرودة ، بحيث تشكل طبقة سميكة في الجزء السفلي من أطباق بتري.

تسمى أطباق الباتري هذه التي تحتوي على طبقة سميكة من وسائط الأجار المتصلبة بألواح 'agar plates' أو ببساطة 'plates'. تزرع البكتيريا كمستعمرات معزولة على هذه الألواح لتعدادها وعزلها.

خصائص هذه المستعمرات تساعد أيضا في تحديد البكتيريا. تتوفر أطباق بتري بأحجام مختلفة لتتوافق مع ظروف تجريبية مختلفة. لأغراض روتينية ، ومع ذلك ، يتم استخدام أطباق بتري يبلغ قطرها 15 سم.

(ب) آغار سلانتز:

ولتحضير "مذيبات الأجار" أو "المثلجات" ببساطة ، يتم إذابة مسحوق الآغار ، عند مستوى يزيد عن 1٪ ، تمامًا في مرق السائل عن طريق التسخين. في الحالة السائلة الدافئة ، يتم توزيعه في أنابيب اختبار (20 مل في كل أنبوب اختبار) ، وتوصيل القطن وتعقيمه في الأوتوكلاف.

يسمح للوسط المعقم في أنابيب الاختبار بالتصلب في وضع مائل ، وذلك للحصول على الميلان. وتستخدم الميلان لصيانة الثقافات البحتة من البكتريا التي تم الحصول عليها عن طريق عزلها على صفائح أجار.

وتستخدم هذه أيضا لصيانة الثقافات المرجعية القياسية التي تم الحصول عليها من المعامل القياسية الدولية. يتم الحفاظ على الثقافات النقية والثقافات القياسية بشكل دوري (عادةً من 15 يوم إلى شهر واحد) ينقل إلى الميل المنعش بشكل طفيف. خصائص النمو على الميلان تساعد أيضا في تحديد البكتيريا.

(ج) أنابيب Agar Deep:

يتم تحضير أنابيب أجار العميقة بإتباع نفس الإجراء المتبع في إعداد آغار ماعز ، إلا أن وسائل الإعلام ، بعد التعقيم ، يسمح لها بالتصلب في وضع رأسي. وتستخدم هذه في المقام الأول لدراسة المتطلبات الغازية للبكتيريا.

3. الوسائط شبه الصلبة:

أنها تحتوي على أجار على مستوى أقل من 1 ٪ ، بحيث تظل في حالة نصف قاسية. يتم استخدامها لدراسات محددة.

(ثانيا) الظروف البيئية المثلى:

العديد من الظروف البيئية تؤثر على نمو البكتيريا. لزراعة البكتيريا ، ينبغي تزويدها بمجموعة من الظروف البيئية المثلى. وترد أدناه أهم الظروف البيئية التي سيتم توفيرها خلال زراعة البكتيريا.

1. الرقم الهيدروجيني لوسائل الإعلام:

يمكن أن تنمو كل نوع من أنواع البكتيريا ضمن نطاق معين من الأس الهيدروجيني. بالنسبة لمعظم البكتيريا ، يتراوح هذا النطاق بين 4 و 9. ومع ذلك ، فإن أقصى نمو لكل نوع من البكتيريا يحدث ضمن نطاق هيدروجيني ضيق للغاية. هذا النطاق الأمثل للأس الهيدروجيني لمعظم البكتيريا هو 6.5-7.5 ، وبالنسبة لمعظم الفطريات والعفن والخمائر هو 4-6 ، لأنها تفضل البيئات الحمضية.

لتحقيق الحد الأقصى للنمو ، يجب تعديل الرقم الهيدروجيني لوسائل الثقافة إلى هذا الرقم الهيدروجيني أثناء تحضيره. يتم أيضًا إضافة المواد الكيميائية التي تعمل كمخازن (مثل KH ₂ P0 ₄ و K ₂ HP0 ₄ ) إلى الوسائط لمنع أي تغيير في الأس الهيدروجيني الذي قد يحدث بسبب تراكم المنتجات النهائية الحمضية أو الأساسية لعملية التمثيل الغذائي التي تنتجها البكتيريا أثناء نموها .

2. درجة حرارة الحضانة:

يتم تحضين الميزوفيل عند 37 درجة مئوية ، والحرارة عند 55 درجة مئوية و psychrophiles عند 4 درجة مئوية.