KULTURMEDIER: HISTORIA, FUNKTION, TYPER, FÖRBEREDELSER - BIOLOGI - 2025

De odlingsmedia är speciella näringspreparat för återvinning, isolering och underhåll av bakterie- och svamp mikroorganismer. Dessa medier kan vara fasta, flytande eller halvfasta.

Louis Pasteur var den första som visade att det i en buljong gjorda med kokta köttstycken användes för att bakterier skulle reproducera sig i stort antal, så att buljongen blev fast. I detta avseende betraktas Pasteurs köttbuljong som det första flytande odlingsmediet som används.

Råa och beredda odlingsmedier (fast och flytande). Källa: Flickr

Sedan gjorde Robert Koch med hjälp av sina kollaboratörer Julius Richard Petri och Walter Hesse stora framsteg. Den första designade petriskålen, som fortfarande används idag; och den andra höll på honom att ersätta gelatin med agar-agar för att framställa fasta odlingsmedier, vilket var mycket relevant, eftersom gelatin bryts ned av vissa mikroorganismer.

För närvarande finns det många klasser av kulturmedier med olika syften, därför klassificeras dessa enligt deras funktion: bland de viktigaste kan vi nämna de näringsmässiga, selektiva, differentiella, transport, berikande och räknande kulturmedierna. kolonier, underhåll och för mottaglighetstest.

Vissa kulturmedier är speciella för att observera kemiska reaktioner och är mycket användbara för att identifiera den involverade mikroorganismen. Bland dem kan vi nämna: Kligler medium, MIO, LIA, citrat, bland andra.

Historia

Det första odlingsmediet framställdes av Louis Pasteur när han försökte visa att mikrobiellt liv inte var en produkt av spontan generation, utan att mikroorganismer kunde föröka sig och att de kom från luften.

Han beredde en buljong med köttbitar och observerade att det efter några dagar efter att ha blivit utsatt för luften blev grumlig och att det fanns en betydande mängd mikroorganismer i buljongen. Samtidigt förblev en annan buljong med tidigare kokta och hermetiskt förseglade köttstycken genomskinliga när dagarna gick.

Detta fick många forskare uppmärksamhet och de insåg att dessa mikroorganismer var ansvariga för att sönderdela köttet och också orsaka vissa sjukdomar.

Av denna anledning var det viktigt att skapa ett sätt att reproducera dessa mikroorganismer i laboratoriet för att studera dem ytterligare.

I detta avseende gav Robert Koch ett ovärderligt bidrag till förbättringen av vissa laboratorietekniker, särskilt de som är relaterade till bakterieisolering, när han introducerade begreppet ett fast odlingsmedium.

Först använde han potatisskivor som ett fast medium men senare tillsatte han gelatin till köttbuljongen med bättre resultat. Men det fanns tillfällen då gelén skulle smälta och förvandlas till en flytande kultur. I dag är det känt att detta händer eftersom vissa bakterier kan hydrolysera gelatin.

Det var då en av hans kollaboratörer kom på idén att använda agar-agar, en sammansättning som hans fru använde för att tjocka hennes godis.

Detta rudimentära kulturmedium har gradvis blivit mer sofistikerat tills det når kulturmediet som är känt idag.

Sammansättning

Varje medium har en annan sammansättning, men det är viktigt att det innehåller specifika näringsämnen för en god utveckling av den typ av mikroorganism som man söker.

Det kan också innehålla specifika kemiska ämnen som hjälper till att avslöja den metabola vägen som en viss stam har, eller som visar förekomsten av vissa enzymer.

Ett annat viktigt element är användningen av buffertämnen. Dessa hjälper till att upprätthålla den osmotiska balansen i media såväl som pH.

De kan också innehålla kolhydrater och en pH-indikator som visar tillsatt sockerfermentering. En färgförändring av mediet kommer att observeras om försurning alstras genom jäsning.

Vissa odlingsmedier innehåller hämmande substanser. Beroende på vilket ämne som används kommer tillväxten av vissa mikroorganismer att begränsas och av andra kommer att gynnas.

Typer av kulturmedier

Kulturmedier klassificeras enligt olika kriterier. Dessa är: beroende på dess konsistens, dess sammansättning och dess funktion.

- Enligt dess konsekvens

vätskor

De innehåller inte agar-agar. Bakterie- eller svamptillväxt framgår av grumligheten i buljongen, som ursprungligen är genomskinlig.

Fast

De innehåller mellan 1,5 till 2% agar-agar. Den stelnade blandningen har en yta som motstår platinhandtagets fina rörelse utan att bryta det.

Halvfast

De innehåller ungefär 0,5% agar-agar, därför är det ett mellanläge mellan vätska och fast ämne. Idealisk i media som tjänar till att se rörlighet. De rekommenderas också för att bevara stammar, eftersom de bibehåller fuktigheten mycket längre.

bifasisk

Det är media som är beredda på ett sådant sätt att det finns en fast fas och på detta ett flytande medium. Ofta används för blodkulturer.

- Enligt dess sammansättning

Naturligt växande media

Det är ämnen som tas direkt från naturen för att odla bakterier, vilket ger dem en miljö så nära hur de normalt utvecklas i ekosystemet. Exempel, mjölk, juice, utspädd blod, serum, etc.

Syntetiska kulturmedier

De är de mest använda nuförtiden, de är dehydratiserade medierna som vi skaffar oss i kommersiella hus och vars hela kemiska sammansättning är känd, eftersom de har utformats strategiskt enligt typen av mikroorganism som ska isoleras.

Halvsyntetiska kulturmedier

Det är kombinationen av ett syntetiskt medium till vilket ett naturligt element läggs till för att berika mediet.

Cellkulturmedia

De är specialmedier för att odla virus, eftersom dessa mikroorganismer inte kan överleva utanför celler, de måste innehålla vävnad eller levande celler från ett djur eller en växt.

Exempel: apa njurcellekulturer eller embryonerade ägg.

- Enligt dess användbarhet

Näringsrika, selektiva, differentiella, transport, anrikning, identifiering, kolonikvantifiering, underhåll och mottaglighetstestmedier. De kommer att beskrivas senare.

Fungera

Oavsett typ av odlingsmedium har de alla något gemensamt och det är att de underlättar eller främjar reproduktionen av vissa mikroorganismer. Skillnaden ligger i sammansättningen av var och en av dem, vilket är en avgörande faktor för den slutliga användbarheten de kommer att ha.

Var och en av de befintliga kulturmedierna är strategiskt utformade för den specifika funktion som den skapades för, dvs de har alla en grund som styr riktlinjerna för deras specifika funktion.

Det bör noteras att odlingsmediet en gång sådd måste underkastas temperatur- och syrebetingelser som är lämpliga för den typ av bakterier eller svamp som ska isoleras.

Om du till exempel vill isolera mesofila anaeroba bakterier kan du använda blodagar och inkubera under anaeroba förhållanden (utan syre) vid 37 ° C i 48 timmar.

Om en svamp måste isoleras används Sabouraud agar med antibiotika. Det inkuberas i aerobios, vid rumstemperatur under flera dagar, eftersom de senare växer långsamt.

Näringsrika Simple Culture Media

Som namnet antyder innehåller dessa odlingsmedier näringsämnen, såsom vitaminkällor, aminosyror, kväve och kol, bland dem kan vi nämna: köttekstrakt eller jästekstrakt, majsstärkelse, bröstkörteln, peptoner, glukos, bland andra.

De innehåller också andra komponenter som ger miljön en osmotisk balans, eftersom de flesta grödor kräver ett pH nära 7,0. Dessa element kan vara: natriumklorid, dinatriumfosfat, bland andra.

Utspädningsmedlet är destillerat vatten och det fasta mediet har agar-agar.

Syftet med dessa odlingsmedier är att utvinna den bakteriella eller svampmikrobiota som finns i ett visst prov. Det skiljer inte mellan mikroorganismer, eftersom det kan odla ett stort antal bakterier, både Gram-positiva och Gram-negativa, såväl som jäst- och mycelialsvampar.

De rekommenderas för sådd av prover från normalt sterila platser. De är emellertid inte lämpliga för snäva mikroorganismer.

De är också användbara för underhåll av stammar, så länge de inte innehåller glukos.

Berikade kulturmedier

Om blod eller upphettat blod läggs till det enkla näringsmediet blir de berikade medier (blodagar respektive chokladagar).

Dessa medier är mycket användbara för att sådd normalt sterila prover, för att rädda svaga stammar och för att isolera näringsbehovande mikroorganismer.

Selektiv kulturmedia

Selektiva odlingsmedier, utöver att de innehåller viktiga näringsämnen för tillväxt av vissa mikroorganismer av intresse, tillsätts också hämmande substanser, såsom antibiotika, svampdämpande medel, färgämnen, gallsalter, bland andra.

De hämmande substanserna är avsedda att minska variationen av stammar som kan växa, vilket gynnar tillväxten av en särskilt speciell grupp som ska räddas.

Exempel: EC-buljong (speciellt för totala och fekala koliformer) eller Sabouraud-agar med antibiotika (specifikt för svampar).

Differentiella kulturmedier

Differentialmedier innehåller näringsämnen som är nödvändiga för tillväxt av en specifik grupp av mikroorganismer och innehåller också ämnen som i närvaro av vissa mikroorganismer kommer att metaboliseras eller nedbrytas.

Det vill säga de kommer att producera kemiska reaktioner som på ett eller annat sätt kommer att bevisas i odlingsmediet.

Vissa reaktioner alkaliserar eller surgör mediet och tack vare närvaron av en pH-indikator kan dessa förändringar bevisas genom en färgförskjutning i mediet och i kolonin.

Därför, mellan en stor grupp bakterier som kommer att kunna växa i detta medium, kommer de att metabolisera eller bryta ner ämnet och de som inte, helt enkelt genom att observera färgen på kolonin och mediet.

Till exempel skiljer blodagar bakterier som orsakar beta-hemolys (klar halo) från de som orsakar alfa-hemolys (grönaktig halo) och de som inte producerar hemolys.

Selektiva och differentiella medier

Ett exempel på detta är vad som händer i MacConkey agar. Det är selektivt eftersom det endast tillåter tillväxt av Gram-negativa baciller. och det är differentiellt, eftersom laktosfermenterande bakterier (fuchsia-kolonier) kan skiljas från icke-jäsande bakterier (blekrosa eller färglösa).

Transportkulturmedier

Som namnet antyder är de medel som används för att transportera prover som har tagits på en mer eller mindre avlägsen plats till laboratoriet som kommer att behandla provet. Transportmediet håller provet under de bästa förhållandena så att tillförlitliga resultat uppnås.

Dessa odlingsmedier har mycket speciella egenskaper, eftersom de inte kan överskridas i näringsämnen, eftersom den bakteriepopulation som är närvarande måste förbli livskraftig, men utan att öka antalet.

De är i allmänhet halvfasta medier, vilket gör att provet kan förbli hydrat. Ingen kompromiss bör dock göras för att få provet till laboratoriet så snart som möjligt. Exempel på transportmedel: Stuart medium, Cary Blair och Amies.

Anrikningskulturmedia

Dessa kulturmedier är flytande. De används för att rädda specifika patogener som vid en given tidpunkt kan vara närvarande i ett prov i minimal mängd.

Det är också användbart att rädda en patogen stam som kan vara svag från någon tidigare behandling som erhållits. Ex: peptonvatten, tioglykollatbuljong och selenbuljong.

Dessa medier har hämmande ämnen som förhindrar tillväxten av den åtföljande mikrobiota och specifika näringsämnen som gynnar utvecklingen av mikroorganismen av intresse.

Kulturmedier för identifieringsändamål

Dessa medier innehåller ämnen som kan kemiskt metaboliseras av vissa bakterier, vilket ger kemiska reaktioner som visar närvaron av specifika enzymer eller metaboliska vägar.

Därför används de som biokemiska tester som hjälper till att känna igen släktet och arten av en viss grupp av stammar. Exempel: Kligler-mediet visar om mikroorganismen kan fermentera glukos och laktos, om den producerar vätesulfid och gas.

Detta medium innehåller avslöjande ämnen som gör att reaktionen kan observeras, till exempel pH-indikatorn, och järnjoner.

Detta enkla test kan skilja två stora grupper av bakteriella mikroorganismer, såsom de bakterier som tillhör Enterobacteriaceae-familjen från de så kallade icke-jäsande bakterierna.

Media för att räkna kolonier

Dessa är enkla, icke-selektiva medier som tjänar till att kvantifiera en mikrobiell population, såsom standardräkningsmediet. Vilken typ av mikroorganism som kommer att växa i detta medium beror på de temperatur- och syretillstånd som är etablerade.

Kulturmedier för mottaglighetstest

Det standardiserade mediet för detta ändamål är Müeller Hinton-agar, detta medium är idealiskt för att utvärdera beteendet hos olika antibiotika mot en isolerad patogen mikroorganism.

Det är särskilt användbart vid krävande bakterier, medan det i snäva bakterier endast kan användas om det kompletteras med blod.

Kulturmedier för underhåll

Syftet med dessa medel är att reproducera mikroorganismen och också att bibehålla livskraften hos bakterierna eller svamparna så länge som möjligt och också att bevara dess fysiologiska funktioner.

En viktig egenskap är att denna typ av medium inte ska innehålla glukos, eftersom även om det är ett element som ger snabb tillväxt, ger dess jäsning också syror som minskar livslängden för mikroorganismen.

Vissa laboratorier måste hålla vissa mikroorganismer livskraftiga för senare användning i forskningsstudier, interna kontroller eller för utbildningsändamål.

Förberedelse

För närvarande finns det många kommersiella varumärken som distribuerar de olika kulturmedierna. Media kommer i frystorkad eller dehydratiserad form, innehållande i lufttäta burkar och skyddade mot ljus.

Varje medium har en etikett som anger namnet på mediet, dess komponenter, lotnummer och hur mycket man ska väga för att förbereda en liter odlingsmedium.

Destillerat vatten används som utspädningsmedel. Den vägda kvantiteten löses i en liter destillerat vatten tills blandningen homogeniseras. De flesta media autoklaveras vid 15 pund tryck, 121 ° C temperatur, under 15 minuter.

Flytande media autoklaveras redan i sina respektive arbetsrör, medan fasta media autoklaveras i Erlenmeyer-kolvar.

De senare får stå tills de når en temperatur på 55 ° C och serveras i Petri-skålarna inuti en laminär flödeshuva eller nära Bunsen-brännaren. De lämnas för att stelna och förvaras i kylen upp och ner.

Det finns också fasta odlingsmedier som distribueras i rör, vilket tillåter dem att stelna antingen i tappar (rak) eller i flöjt näbb (lutande).

Innan man använder ett berett odlingsmedium, oavsett om det är fast eller flytande, måste det tempereras innan provet sås.

Betydelse

Kulturmedier är utan tvekan ett mycket värdefullt arbetsverktyg för mikrobiologer, eftersom de gör det möjligt att återfå det smittämne som vid ett visst ögonblick kan påverka en individ eller förorenar en mat, en miljö eller en yta.

I denna mening kan man säga att mikrobiologi har olika områden, bland dem är klinisk, industriell, miljömässig, livsmedelsmikrobiologi, bland annat, och kulturmedier används i alla av dem.

Naturligtvis kan typen av medium som används i varje fall variera beroende på behoven och typen av bearbetat prov. Gruppen av mikroorganism som sökts också påverkade.

Isolering av den patogena mikroorganismen eller orsaken till kontaminering är väsentlig för att kunna genomföra en effektiv behandling eller anta förfaranden som hjälper till att eliminera föroreningen i fråga.

När det gäller klinisk mikrobiologi är det inte bara viktigt att isolera mikroorganismen och identifiera den (känner till släktet och arten), utan antikrogrammet måste också utföras.

Denna studie, som också använder ett odlingsmedium, gör att vi kan säga vilket antimikrobiellt som är känsligt och vilket är resistent eller kort sagt, vilket kan användas som en behandling och som inte kan.

Därför kan kulturmedier i allmänhet inte saknas i ett mikrobiologilaboratorium, oavsett område.

Slutligen kan man säga att kulturmediet har gjort det möjligt att undersöka olika aspekter av både bakterier och svampar.

Kvalitetskontroll av kulturmedier

Förberedelse och användning av kulturmedier bör inte göras lätt. I varje laboratorium måste det finnas en avdelning som tillämpar kvalitetskontrollprotokoll på media, varje gång nya satser förbereds och därmed säkerställa att de är korrekt förberedda, sterila och funktionella.

För att bedöma deras sterilitet tas ett eller två medier slumpmässigt från varje sats och inkuberas vid 37 ° C under flera dagar (det bör inte finnas någon tillväxt). Vederbörligen odlade och livskraftiga ATCC-referensstammar (American Type Culture Collection) används för att verifiera deras funktion.

Avfallshantering av kulturmedier

Efter användning av kulturmediet måste det kasseras på ett sådant sätt att det inte förorenar miljön.

För detta steriliseras materialet i en autoklav innan det kastas. Därefter tas materialet bort från glasvaran. Den senare tvättas, torkas, steriliseras och förvaras för senare användning. Vid användning av engångsplattor steriliseras och kasseras de senare i specialpåsar.

referenser

1. Borrego Microbiology i frimärken VIII. Robert Koch: uthållighetens triumf (I). Nyheter SEM 2018, 117 (1): 1-18 University of Malaga. Finns på: jornades.uab.cat/
2. Volcy C. Uppkomst och utveckling av Kochs postulater och deras förhållande till fytopatologi. En colombisk recension. 2008; 26 (1): 107-115. Finns på: scielo.org.co/
3. Burguet Lake Nancy, Abraham Lourdes Castle. Kvalitetskontroll av kulturmedier som används vid miljöövervakning av klassificerade produktionsområden. Rev Cubana Hig Epidemiol 2013; 51 (2): 155-160. Finns i: scielo.
4. Bonilla M, Pajares S, Vigueras J, Sigala J, Le Borgne S. Didaktisk materialhandbok för grundläggande mikrobiologipraxis. Metropolitans autonoma universitet. Avdelningen för naturvetenskap och teknik. Cuajimalpa-enheten. 2016. Finns på: cua.uam.mx/
5. Carbajal A. Cellkulturmedia: en recension. Labome Laboratoriers värld. University of Pittsburgh Medical Center, USA. 2013 tillgängligt i: es /
6. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologisk diagnos. 5: e upplagan Redaktör Panamericana SA Argentina.
7. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey & Scott mikrobiologisk diagnos. 12 utg. Redaktör Panamericana SA Argentina.