Теоретические основы. Физиология микроорганизмов — это раздел микробиологии, изучающий процессы жизнедеятельности микробов

Физиология микроорганизмов — это раздел микробиологии, изучающий процессы жизнедеятельности микробов. Особенности жизнедеятельности микроорганизмов, т. е. потребности в питательных веществах (тип питания), способ биологического окисления (тип дыхания), реакция клетки на воздействие различных факторов среды обитания, называются физиологическими свойствами.

Знание физиологических свойств микробов необходимо для понимания их расселения и поведения в природе, использования в народном хозяйстве и порче пищевых продуктов. Для исследования физиологических свойств микроорганизмы выращивают в лабораторных условиях.

Выращивание микроорганизмов в лабораторных условиях называются культивированием, а выращенные на питательной среде микробы —культурой.

Культуры, состоящие из различных видов микроорганизмов, называют смешанными; культуры, состоящие из одного вида микробов — чистыми.

При специальных способах посева, когда в питательную среду вносится одна клетка, в результате размножения ее образуется совокупность особей, которая называется клон. Если клон развивается на поверхности питательной среды, по мере роста числа особей он образует видимое невооруженным глазом скопление микробов, которое называется колонией.

Микроорганизмы одного вида, выделенные из определенного источника внешней среды (из организма человека, животного, пищевого продукта и т. д.), называют штаммом.

Питательные среды служат для выделения из исследуемого материала чистых культур микробов и изучения их свойств. Питательные среды являются основой бактериологических работ, нередко определяя своим качеством результаты исследований.

В состав сред, применяемых для выращивания бактерий, входят необходимые для построения белков цитоплазмы органогены' азот, углерод, водород, кислород; неорганические соединения, содержащие фосфор, калий, серу, натрий, магний, железо; микроэлементы: кобальт, йод, марганец, бор, цинк, молибден, медь и др. Все перечисленные элементы должны находиться в питательной среде в удобоусвояемом для данного микроорганизма соединении, причем требования различных микробов в этом отношении разнообразны.

Питательные вещества могут усваиваться микробами только при определенной реакции питательной среды, так как проницаемость оболочек микробных клеток изменяется в зависимости от рН среды. Потребность в питательных веществах и физических условиях у различных видов микробов неодинакова и этим исключается возможность создания универсальной питательной среды..

По консистенции различают плотные и жидкие питательные среды. Плотные питательные среды готовят из жидких посредством прибавления к ним клеевых веществ: агара и желатина. Агар-агар (по малайски —желе) — продукт растительного происхождения, добываемый из морских водорослей. В воде агар-агар растворяется при температуре 80—86°С, застудневает при 36—40°С. Желатин — белковое вещество животного происхождения Применение его как уплотнителя огоаничено из-за низкой (22— 27°С) температуры разжижения. Плотными средами являются, например, мясо-пептонный агар (МПА), сусло-агар (СА), мясо-пептонный желатин.

Для приготовления тщательных сред используют:

1. Продукты животного происхождения: мясо, молоко, яйца, кровь и т. д.

2. Продукты растительного происхождения: картофель и др.

3. Органические и неорганические соединения определенного состава.

Те среды, где используются натуральные продукты, называются естественными.

Синтетические питательные среды, составленные из химических соединений, называются искусственными

Питательные среды должны:

— содержать необходимые для питания микроба питательные вещества;

— иметь реакцию рН, оптимальную для выращиваемого вида микроба;

— иметь достаточную влажность, так как микробы питаются по законам диффузии и осмоса;

— быгь стерильными, обеспечивая тем самым возможность выращивания чистых культур микроорганизмов.

Питательные среды подразделяются на среды общего назначения и специальные

К первой группе относятся мясо-пептонные: агар, бульон, питательный желатин. Среды общего назначения (общеупотребительные) используют для выращивания многих патогенных микробов и применяют в качестве основы для приготовления специальных сред, добавляя к ним кровь, сахар, молоко, сыворотку и другие ингредиенты, необходимые для роста того или иного вида микроба.

К специальным питательным средам относятся элективные (избирательные) и дифференциально-диагностические питательные среды.

Элективные (избирательные) среды. Принцип их создания основан на удовлетворении основных биохимических и энергетических потребностей того вида микроба, для культивирования которого они предназначаются и менее пригодны и аи вовсе непригодны для развития других микробов.

Дифференциально-диагностические питательные среды используют для определения видовой принадлежности исследуемого микроба, основываясь на особенностях его обмена веществ. По своему назначению дифференциально-диагностические питательные среды разделяются на четыре основные группы:

1) для выявления протерлитической и гемолитической способности микробов, содержащие в своем составе белковые вещества: кровь, молоко, желатин, свернутую кровяную сыворотку и т. д;

2) с индифферентными химическими веществами, которые служат источником питания для одних видов микробов и не усваиваются другими;

3) с углеводами и многоатомными спиртами для обнаружения соответствующих ферментов;

4) для определения редуцирующей способности микробов. В настоящее время многие питательные среды изготавливают фабричным способом и выпускают в виде порошка.

Ход работы: