inlärningsmål
- identifiera och beskriva odlingsmedier för tillväxt av bakterier, inklusive exempel på allroundmedier, berikade, selektiva, differentiella, definierade och anrikningsmedier
studien av mikroorganismer underlättas avsevärt om vi kan odla dem, det vill säga att hålla reproducerande populationer levande under laboratorieförhållanden., Att odla många mikroorganismer är utmanande på grund av mycket specifika näringsmässiga och miljömässiga krav och mångfalden av dessa krav bland olika arter.
näringsbehov
antalet tillgängliga medier för att odla bakterier är betydande. Vissa medier anses allmänt all-purpose media och stödja tillväxten av en stor mängd olika organismer. Ett utmärkt exempel på en all-purpose medium är tryptic soy buljong (TSB). Specialiserade medier används vid identifiering av bakterier och kompletteras med färgämnen, pH-indikatorer eller antibiotika., En typ, berikad media, innehåller tillväxtfaktorer, vitaminer och andra viktiga näringsämnen för att främja tillväxten av snabba organismer, organismer som inte kan göra vissa näringsämnen och kräva att de läggs till mediet. När den fullständiga kemiska sammansättningen av ett medium är känt kallas det ett kemiskt definierat medium. Till exempel i ez-medium identifieras alla enskilda kemiska komponenter och de exakta mängderna av var och en är kända. I komplexa medier, som innehåller extrakt och digester av jäst, kött eller växter, är den exakta kemiska sammansättningen av mediet inte känd., Mängder av enskilda komponenter är obestämda och variabla. Näringsbuljong, tryptisk sojabuljong och hjärnhjärtinfusion är alla exempel på komplexa medier.
Figur 1. På denna MacConkey agar-platta är laktosfermenterna E. coli-kolonierna ljusrosa. Serratia marcescens, som inte jäser laktos, bildar en krämfärgad strimma på solbränna., (credit: American Society for Microbiology)
Media som hämmar tillväxten av oönskade mikroorganismer och stöder tillväxten av organismen av intresse genom att leverera näringsämnen och minska konkurrensen kallas selektiva medier. Ett exempel på ett selektivt medium är MacConkey agar. Den innehåller gallsalter och kristallviolett, som stör tillväxten av många gram-positiva bakterier och gynnar tillväxten av gramnegativa bakterier, särskilt Enterobacteriaceae. Dessa arter kallas vanligen enterik, bor i tarmarna och är anpassade till närvaron av gallsalter., Anrikningskulturerna främjar preferenstillväxten av en önskad mikroorganism som representerar en bråkdel av de organismer som finns i ett inokulat. Till exempel, om vi vill isolera bakterier som bryter ner råolja, hydrokarbonoklastiska bakterier, Sekventiell subkultur i ett medium som levererar kol endast i form av råolja kommer att berika kulturerna med oljeätande bakterier. Differentialmediet gör det enkelt att skilja kolonier av olika bakterier genom en förändring i koloniernas färg eller mediets färg., Färgförändringar är resultatet av slutprodukter som skapas genom interaktion av bakteriella enzymer med differentialsubstrat i mediet eller, vid hemolytiska reaktioner, lysen av röda blodkroppar i mediet. I Figur 1 kan differentialfermentering av laktos observeras på MacConkey agar. Laktosfermentorerna producerar syra, vilket gör mediet och kolonierna av starka fermentorer heta rosa. Mediet kompletteras med pH-indikatorn neutral röd, som blir varmrosa vid lågt pH., Selektiva och differentiella medier kan kombineras och spela en viktig roll vid identifiering av bakterier genom biokemiska metoder.
Tänk på det
- skilja komplexa och kemiskt definierade medier.
- särskilja selektiva och anrikningsmedier.
i slutet av året picknick
mikrobiologiska avdelningen firar slutet av läsåret i Maj genom att hålla sin traditionella picknick på grönt., Talen drar på i ett par timmar, men äntligen kan alla fakulteter och studenter gräva i maten: Kycklingsallad, tomater, lök, sallad och vaniljpaj. På kvällen, hela avdelningen, med undantag för två vegetariska studenter som inte äter kyckling sallad, drabbas av illamående, kräkningar, kväljningar och magkramper. Flera individer klagar på diarré. En patient visar tecken på chock (lågt blodtryck). Blod-och avföringsprover samlas in från patienter, och en analys av alla livsmedel som serveras vid måltiden utförs.,
bakterier kan orsaka gastroenterit (inflammation i mage och tarmkanal) antingen genom kolonisering och replikering i värden, vilket anses vara en infektion eller genom att utsöndra toxiner, vilket anses vara förgiftning. Tecken och symtom på infektioner är vanligtvis försenade, medan berusning manifesterar sig inom timmar, som hände efter picknicken.
blodprover från patienterna visade inga tecken på bakteriell infektion, vilket ytterligare tyder på att detta var ett fall av förgiftning., Eftersom berusning beror på utsöndrade toxiner detekteras bakterier vanligtvis inte i blod-eller avföringsprover. MacConkey agar och sorbitol-MacConkey agar plattor och xylose-lysin – deoxikolat (XLD) plattor inokulerades med avföringsprover och inte avslöja några ovanligt färgade kolonier, och inga svarta kolonier eller vita kolonier observerades på XLD. Alla laktosfermentorer på MacConkey agar jäser också sorbitol. Dessa resultat utesluter vanliga medel för livsmedelsburna sjukdomar: E. coli, Salmonella spp. och Shigella spp.
Figur 2., Grampositiva kocker i kluster. (credit: Centers for Disease Control and Prevention)
analys av Kycklingsallad avslöjade ett onormalt antal gram-positiva kocker anordnade i kluster (Figur 2). En kultur av gram-positiva kocker frigör bubblor när de blandas med väteperoxid. Kulturen blev mannitol salt agar gul efter en 24-timmars inkubation.
alla tester pekar på Staphylococcus aureus som den organism som utsöndrade toxinet. Prover från salladen visade närvaron av gram-positiva kockerbakterier i kluster. Kolonierna var positiva för katalas., Bakterierna växte på mannitol salt agar fermentering mannitol, vilket framgår av förändringen till Gul av mediet. PH-indikatorn i mannitol salt agar är fenolröd, som blir gul när mediet surgörs av fermentationsprodukterna.
toxinet som utsöndras av S. aureus är känt för att orsaka allvarlig gastroenterit. Organismen introducerades förmodligen i salladen under beredning av mathanteraren och multiplicerades medan salladen hölls i den varma omgivningstemperaturen under talen.,
- vilka är några andra faktorer som kan ha bidragit till snabb tillväxt av S. aureus i kyckling sallad?
- Varför skulle S. aureus inte hämmas av närvaron av salt i Kycklingsallad?
nyckelbegrepp och sammanfattning
- kemiskt definierade medier innehåller endast kemiskt kända komponenter.
- selektiva medier gynnar tillväxten av vissa mikroorganismer samtidigt som de hämmar andra.,
- berikade medier innehåller tillsatta viktiga näringsämnen en specifik organism behöver växa
- differentialmedia hjälper till att skilja bakterier genom koloniernas färg eller förändringen i mediet.
flervalsfrågor
EMB agar är ett medium som används vid identifiering och isolering av patogena bakterier. Den innehåller digererade köttproteiner som en källa till organiska näringsämnen. Två indikatorfärger, eosin och metylenblått, hämmar tillväxten av gram-positiva bakterier och skiljer mellan laktosfermenterande och icke-laktosfermenterande organismer., Laktos fermentorer bildar metalliska gröna eller djupa lila kolonier, medan de icke-laktos fermentorer bildar helt färglösa kolonier. EMB agar är ett exempel på vilket av följande?
- endast ett selektivt medium
- endast ett differentialmedium
- ett selektivt medium och ett kemiskt definierat medium
- ett selektivt medium, ett differentialmedium och ett komplext medium
Haemophilus influenzae måste odlas på choklad agar, som är blod agar behandlas med värme för att frigöra tillväxtfaktorer i mediet. H. influenzae beskrivs som________.
- en acidofil
- en termofil
- en obligatorisk anaerobe
- kräsen
fyll i ämnet
blodagar innehåller många ospecificerade näringsämnen, stöder tillväxten av ett stort antal bakterier och möjliggör differentiering av bakterier enligt hemolys (nedbrytning av blod). Mediet är _ _ _ _ _ _ _ och________.
Rogosa agar innehåller jästextrakt. PH justeras till 5,2 och avskräcker tillväxten av många mikroorganismer; men alla kolonier ser likartade ut. Mediet är _ _ _ _ _ _ _ och________.
Tänk på det
vad är den största skillnaden mellan en anrikningskultur och en selektiv kultur?
kritiskt tänkande
Haemophilus, influenzae växer bäst vid 35-37 °C med ~5% CO2 (eller i en ljusburk) och kräver hemin (X-faktor) och nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD, även känd som V-faktor) för tillväxt. Beskriv H. influenzae med hjälp av ordförrådet som lärs i det här kapitlet.
- centra för sjukdomskontroll och förebyggande, Världshälsoorganisationen., ”CDC laboratoriemetoder för diagnos av meningit orsakad av Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae och Haemophilus influensa. SOM Handbok, 2: a upplagan.” 2011. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/full-manual.pdf