Mikrobiologisk kultur - Microbiological culture

Mikrobiella kulturer på fasta och flytande medier

En mikrobiologisk kultur , eller mikrobiell kultur , är en metod för att multiplicera mikroorganismer genom att låta dem reproducera i förutbestämt odlingsmedium under kontrollerade laboratorieförhållanden. Mikrobiella kulturer är grundläggande och grundläggande diagnostiska metoder som används som forskningsverktyg inom molekylärbiologi .

Mikrobiella kulturer används för att bestämma vilken typ av organism, dess överflöd i provet som testas eller båda. Det är en av de primära diagnostiska metoderna för mikrobiologi och används som ett verktyg för att bestämma orsaken till smittsam sjukdom genom att låta medlet föröka sig i ett förutbestämt medium. Till exempel, en halskultur tas genom skrapning slemhinnan i vävnaden på baksidan av halsen och blotting provet i ett medium för att kunna skärmen för skadliga mikroorganismer, såsom Streptococcus pyogenes , det orsakande medlet av streptokocker i halsen. Vidare används termen kultur mer allmänt informellt för att referera till "selektiv odling" av en specifik typ av mikroorganism i laboratoriet.

Det är ofta viktigt att isolera en ren kultur av mikroorganismer. En ren (eller axenisk ) kultur är en population av celler eller flercelliga organismer som växer i frånvaro av andra arter eller typer. En ren odling kan härröra från en enda cell eller en enda organism, i vilket fall cellerna är genetiska kloner av varandra. För att gela den mikrobiella kulturen används mediet av agarosgel ( agar ). Agar är ett gelatinöst ämne som härrör från tång . En billig ersättning för agar är guargummi , som kan användas för isolering och underhåll av termofiler .

Bakteriekultur

Det finns flera typer av bakteriekulturmetoder som väljs baserat på det medel som odlas och nedströmsanvändningen.

Buljongkulturer

En metod för bakteriekultur är flytande odling, i vilken de önskade bakterierna suspenderas i ett flytande näringsmedium, såsom Luria-buljong , i en upprättstående kolv. Detta gör det möjligt för en forskare att växa upp stora mängder bakterier för en mängd olika nedströmsapplikationer.

Vätskekulturer är idealiska för beredning av en antimikrobiell analys där experimentet ympar flytande buljong med bakterier och låter den växa över natten (de kan använda en shaker för enhetlig tillväxt). Sedan skulle de ta alikvoter av provet för att testa den antimikrobiella aktiviteten hos ett specifikt läkemedel eller protein ( antimikrobiella peptider ).

Vätskekulturer av cyanobakteriet Synechococcus PCC 7002

Som ett alternativ kan mikrobiologen besluta att använda statiska vätskekulturer. Dessa kulturer skakas inte och de ger mikroberna en syregradient.

Agarplattor

Mikrobiologiska kulturer kan odlas i petriskålar av olika storlek som har ett tunt lager agarbaserat tillväxtmedium. När tillväxtmediet i petriskålen har inokulerats med de önskade bakterierna inkuberas plattorna vid den optimala temperaturen för odling av de valda bakterierna (till exempel vanligtvis vid 37 grader Celsius, eller människokroppstemperaturen för kulturer från människor eller djur, eller lägre för miljökulturer). Efter att den önskade tillväxten har uppnåtts kan agarplattor lagras upp och ner i kylskåp under en längre tid för att hålla bakterier för framtida experiment.

Det finns en mängd olika tillsatser som kan tillsättas till agar innan den hälls i en tallrik och får stelna. Vissa typer av bakterier kan bara växa i närvaro av vissa tillsatser. Detta kan också användas när man skapar konstruerade bakteriestammar som innehåller en antibiotikaresistensgen . När det valda antibiotikumet läggs till agaren är det bara bakterieceller som innehåller geninsatsen som ger resistens som kan växa. Detta gör det möjligt för forskaren att bara välja de kolonier som framgångsrikt transformerats.

Agarbaserade mätstickor

Miniatyriserad version av agarplattor implementerade i mätstickformat, t.ex. Dip Slide , Digital Dipstick visar potential att användas vid vårdplatsen för diagnosändamål . De har fördelar jämfört med agarplattor eftersom de är kostnadseffektiva och deras drift inte kräver expertis eller laboratoriemiljö, vilket gör att de kan användas vid vårdplatsen.

Stabkulturer

Motila och icke-rörliga bakterier kan differentieras längs stavlinjerna. Rörliga bakterier kommer att växa ut från sticklinjen medan icke-rörliga bakterier endast finns längs stablinjen.

Stabkulturer liknar agarplattor, men bildas av fast agar i ett provrör. Bakterier införs via en inokuleringsnål eller en pipettspets som stickas in i mitten av agaren. Bakterier växer i det punkterade området. Stabkulturer används oftast för kortvarig lagring eller transport av kulturer.

Kultursamlingar

Mikrobiella kultursamlingar fokusera på förvärv, verifiering, produktion, konservering, catalogueing och distribution av livsdugliga kulturer av standardreferens mikroorganismer , cellinjer och andra material för forskning i mikrobiella systematik . Kultursamling är också förvar av typstammar .

Stora nationella kultursamlingar.
Samlings akronym namn Plats
ATCC Amerikansk typkultursamling Manassas , Virginia
BCCM Belgiska samordnade samlingar av mikroorganismer Decentraliserad samordningscell i Bryssel , Belgien
CCUG Kultursamling Göteborgs universitet Göteborg, Sverige
CECT Colección Española de Cultivos Tipo Valencia, Spanien
CIP Samling d'Institut Pasteur Paris , Frankrike
DSMZ Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen Braunschweig , Tyskland
ICMP Internationell samling av mikroorganismer från växter Auckland , Nya Zeeland
JCM Japans samling av mikroorganismer Tsukuba, Ibaraki , Japan
NCTC Nationell samling av typkulturer Folkhälsa England , London , Storbritannien
NCIMB Nationell samling av industri-, livsmedels- och marina bakterier Aberdeen , Skottland

Fast plattodling av termofila mikroorganismer

För fasta plattodlingar av termofila mikroorganismer såsom Bacillus acidocaldarius, Bacillus stearothermophilus, Thermus aquaticus och Thermus thermophilus etc. som växer vid temperaturer på 50 till 70 ° C har låg acylklarat gellangummi visat sig vara det föredragna gelningsmedlet jämfört med agar för räkningen eller isoleringen eller båda ovanstående termofila bakterierna.

Virus- och fagkultur

Virus- eller fagkulturer kräver värdceller i vilka viruset eller fagen multipliceras. För bakteriofager odlas kulturer genom att infektera bakterieceller. Fagen kan sedan isoleras från de resulterande plackerna i en gräsmatta av bakterier på en platta. Viruskulturer erhålls från deras lämpliga eukaryota värdceller. Streakplattemetoden är ett sätt att fysiskt separera den mikrobiella populationen och görs genom att sprida ympningen fram och tillbaka med en ympningsslinga över den fasta agarplattan. Vid inkubation kommer kolonier att uppstå och enstaka celler har isolerats från biomassan. När en mikroorganism har isolerats i ren kultur är det nödvändigt att bevara den i ett livskraftigt tillstånd för vidare studier och användning. Lagerkulturer måste upprätthållas så att de inte förlorar sina biologiska, immunologiska och kulturella karaktärer.

Eukaryot cellodling

Isolering av rena kulturer

För encelliga eukaryoter, såsom jäst, använder isoleringen av rena kulturer samma tekniker som för bakteriekulturer. Rena kulturer av flercelliga organismer isoleras ofta lättare genom att helt enkelt välja en enda individ för att initiera en kultur. Detta är en användbar teknik för till exempel ren kultur av svampar , flercelliga alger och små metazoa .

Att utveckla ren odlingsteknik är avgörande för observationen av exemplet i fråga. Den vanligaste metoden för att isolera enskilda celler och producera en ren kultur är att förbereda en strimplatta. Streakplattemetoden är ett sätt att fysiskt separera den mikrobiella populationen och görs genom att sprida ympningen fram och tillbaka med en ympslinga över den fasta agarplattan . Vid inkubation kommer kolonier att uppstå och enstaka celler har isolerats från biomassan. När en mikroorganism har isolerats i ren kultur är det nödvändigt att bevara den i ett livskraftigt tillstånd för vidare studier och användning. Lagerkulturer måste upprätthållas så att de inte förlorar sina biologiska, immunologiska och kulturella karaktärer.

Se även

Referenser

externa länkar

  • EFFCA - European Food and Feed Cultutes Association. Information om produktion och användning av mikrobiella kulturer samt lagstiftningsaspekter.