leerdoelstellingen
- Identificeer en beschrijf kweekmedia voor de groei van bacteriën, met inbegrip van voorbeelden van verrijkte, selectieve, differentiële, gedefinieerde en verrijkingsmedia
De studie van micro-organismen wordt sterk vergemakkelijkt als we in staat zijn om ze te kweken, dat wil zeggen om populaties in leven te houden onder laboratoriumomstandigheden., Het kweken van vele micro-organismen is een uitdaging vanwege de zeer specifieke voedings-en milieuvereisten en de diversiteit van deze vereisten tussen verschillende soorten.
voedingsbehoeften
het aantal beschikbare media om bacteriën te kweken is aanzienlijk. Sommige media worden beschouwd als algemene All-purpose media en ondersteunen de groei van een grote verscheidenheid van organismen. Een goed voorbeeld van een universeel medium is tryptische sojabouillon (TSB). Gespecialiseerde media worden gebruikt bij de identificatie van bacteriën en worden aangevuld met kleurstoffen, pH-indicatoren of antibiotica., Een type, verrijkte media, bevat groeifactoren, vitaminen en andere essentiële voedingsstoffen om de groei van veeleisende organismen te bevorderen, organismen die bepaalde voedingsstoffen niet kunnen maken en vereisen dat ze worden toegevoegd aan het medium. Wanneer de volledige chemische samenstelling van een medium bekend is, wordt het een chemisch gedefinieerd medium genoemd. In EZ-medium worden bijvoorbeeld alle afzonderlijke chemische componenten geïdentificeerd en is de exacte hoeveelheid van elk ervan bekend. In complexe media, die extracten en verteringen van gisten, vlees of planten bevatten, is de precieze chemische samenstelling van het medium niet bekend., De hoeveelheden van de afzonderlijke componenten zijn onbepaald en variabel. Voedingsbouillon, tryptische sojabouillon en hersen hartinfusie zijn allemaal voorbeelden van complexe media.
figuur 1. Op deze MacConkey agar plaat zijn de lactose-fermenter E. coli kolonies felroze. Serratia marcescens, die geen lactose fermenteert, vormt een crèmekleurige streep op het tan medium., (credit: American Society for Microbiology)
Media die de groei van ongewenste micro-organismen remmen en de groei van het organisme van belang ondersteunen door nutriënten te leveren en de concurrentie te verminderen, worden selectieve media genoemd. Een voorbeeld van een selectief medium is MacConkey agar. Het bevat galzouten en kristalviolet, die de groei van vele gram-positieve bacteriën verstoren en de groei van gram-negatieve bacteriën, in het bijzonder de Enterobacteriaceae, bevorderen. Deze species worden algemeen genoemd enterics, wonen in de darm, en zijn aangepast aan de aanwezigheid van galzouten., De verrijkingsculturen bevorderen de preferentiële groei van een gewenst micro-organisme dat een fractie van de organismen in een entmateriaal vertegenwoordigt. Als we bijvoorbeeld bacteriën willen isoleren die ruwe olie afbreken, hydrocarbonoclastische bacteriën, zal sequentiële subculturering in een medium dat alleen koolstof levert in de vorm van ruwe olie de culturen verrijken met olie-etende bacteriën. De differentiële media maken het gemakkelijk om kolonies van verschillende bacteriën te onderscheiden door een verandering in de kleur van de kolonies of de kleur van het medium., Kleurveranderingen zijn het resultaat van eindproducten die worden gecreëerd door interactie van bacteriële enzymen met differentiële substraten in het medium of, in het geval van hemolytische reacties, de lysis van rode bloedcellen in het medium. In Figuur 1 kan de differentiële fermentatie van lactose worden waargenomen op MacConkey-agar. De lactose fermenters produceren zuur, waardoor het medium en de kolonies van sterke fermenters heet roze. Het medium wordt aangevuld met de pH-indicator neutraal rood, die bij lage pH in heet roze verandert., De selectieve en differentiële media kunnen worden gecombineerd en een belangrijke rol in de identificatie van bacteriën door biochemische methodes spelen.
denk er eens over na
- onderscheid complexe en chemisch gedefinieerde media.
- onderscheid selectieve en verrijkingsmedia.
de Eindejaarspicknick
de afdeling microbiologie viert het einde van het schooljaar in Mei door zijn traditionele picknick op het groen te houden., De toespraken duren een paar uur, maar uiteindelijk kunnen alle docenten en studenten in het eten graven: kipsalade, tomaten, uien, salade en vla. Tegen de avond wordt de hele afdeling, met uitzondering van twee vegetarische studenten die de kipsalade niet aten, getroffen door misselijkheid, braken, kokhalzen en buikkrampen. Verschillende mensen klagen over diarree. Eén patiënt vertoont tekenen van shock (lage bloeddruk). Bloed en ontlasting monsters worden verzameld van patiënten, en een analyse van alle voedingsmiddelen geserveerd bij de maaltijd wordt uitgevoerd.,
bacteriën kunnen gastro-enteritis (ontsteking van de maag en het darmkanaal) veroorzaken door kolonisatie en replicatie in de gastheer, die als een infectie wordt beschouwd, of door het afscheiden van toxines, die als intoxicatie worden beschouwd. Tekenen en symptomen van infecties worden meestal vertraagd, terwijl intoxicatie zich binnen enkele uren manifesteert, zoals gebeurde na de picknick.
bloedmonsters van de patiënten vertoonden geen tekenen van bacteriële infectie, wat verder suggereert dat dit een geval van intoxicatie was., Aangezien intoxicatie te wijten is aan afgescheiden toxines, worden bacteriën meestal niet gedetecteerd in bloed of ontlasting monsters. MacConkey-agar-en sorbitol-MacConkey-agar-platen en xylose-lysine-deoxycholaat (XLD) – platen werden geïnoculeerd met ontlastingsmonsters en vertoonden geen ongewoon gekleurde kolonies, en er werden geen zwarte of witte kolonies waargenomen op XLD. Alle lactose fermentoren op MacConkey agar fermenteren ook sorbitol. Deze resultaten sluiten veel voorkomende agentia van door voedsel overgedragen ziekten uit: E. coli, Salmonella spp., en Shigella spp.
Figuur 2., Gram-positieve cocci in clusters. (credit: Centers for Disease Control and Prevention)
analyse van de kipsalade toonde een abnormaal aantal gram-positieve cocci in clusters aan (Figuur 2). Een cultuur van de grampositieve cocci geeft bubbels vrij wanneer gemengd met waterstofperoxide. De cultuur veranderde mannitol zout agar geel na een 24-uurs incubatie.
alle tests wijzen op Staphylococcus aureus als het organisme dat de toxine afscheidde. Monsters van de salade toonden de aanwezigheid van gram-positieve cocci bacteriën in clusters. De kolonies waren positief voor catalase., De bacteriën groeiden op mannitol zout agar vergisten mannitol, zoals blijkt uit de verandering in geel van het medium. De pH-indicator in mannitolzout-agar is fenolrood, dat geel wordt wanneer het medium wordt aangezuurd door de fermentatieproducten.
het door S. aureus uitgescheiden toxine kan ernstige gastro-enteritis veroorzaken. Het organisme werd waarschijnlijk geïntroduceerd in de salade tijdens de bereiding door de voedselverwerker en vermenigvuldigd terwijl de salade in de warme omgevingstemperatuur werd gehouden tijdens de toespraken.,
- welke andere factoren kunnen hebben bijgedragen aan de snelle groei van S. aureus in de kipsalade?
- waarom zou S. aureus niet worden geremd door de aanwezigheid van zout in de kipsalade?
kernbegrippen en samenvatting
- chemisch gedefinieerde media bevatten alleen chemisch bekende bestanddelen.
- selectieve media bevorderen de groei van sommige micro-organismen terwijl ze andere remmen.,
- verrijkte media bevatten toegevoegde essentiële voedingsstoffen die een specifiek organisme nodig heeft om te groeien
- differentiële media helpen bacteriën te onderscheiden door de kleur van de kolonies of de verandering in het medium.
Multiple Choice
EMB-agar is een medium dat wordt gebruikt bij de identificatie en isolatie van pathogene bacteriën. Het bevat verteerde vleeseiwitten als bron van organische voedingsstoffen. Twee indicatorkleurstoffen, eosine en methyleenblauw, remmen de groei van gram-positieve bacteriën en maken onderscheid tussen lactose fermenterende en nonlactose fermenterende organismen., Lactose fermenters vormen metallic groene of dieppaarse kolonies, terwijl de nonlactose fermenters volledig kleurloze kolonies vormen. EMB agar is een voorbeeld van welk van de volgende?
- een selectief medium
- een differentiële medium
- een selectief medium en een chemisch gedefinieerde medium
- een selectief medium, een differentieel medium en een complex medium
Haemophilus influenzae moet worden gekweekt op chocoladeagar, een bloedagar die met warmte wordt behandeld om groeifactoren in het medium vrij te geven. H. influenzae wordt beschreven als________.
- an acidophile
- A thermofiel
- an obligate anaerobe
- veeleisend
vul de blanco in
bloedagar bevat veel niet-gespecificeerde voedingsstoffen, ondersteunt de groei van een groot aantal bacteriën en maakt differentiatie van bacteriën op basis van hemolyse (afbraak van bloed) mogelijk. Het medium is _ _ _ ______en________.
Rogosa-agar bevat gistextract. De pH wordt aangepast aan 5.2 en ontmoedigt de groei van vele micro-organismen; echter, alle kolonies lijken op elkaar. Het medium is _ _ _ ______en________.
denk er eens over na
Wat is het belangrijkste verschil tussen een verrijkingscultuur en een selectieve cultuur?Haemophilus, influenzae groeit het beste bij 35-37 °C met ~5% CO2 (of in een kaarsenpot) en vereist hemin (X-factor) en nicotinamide-adenine-dinucleotide (nad, ook bekend als V-factor) voor groei. Met behulp van de woordenschat geleerd in dit hoofdstuk, beschrijven H. influenzae.
- Centers for Disease Control and Prevention, Wereldgezondheidsorganisatie., “CDC laboratoriummethoden voor de diagnose van Meningitis veroorzaakt door Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae en Haemophilus influenza. WHO Manual, 2nd edition.” 2011. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/full-manual.pdf ↵