TÁPKÖZEGEK: TÖRTÉNELEM, FUNKCIÓ, TÍPUSOK, ELŐKÉSZÍTÉS - BIOLÓGIA - 2025

A tápközegek speciális táplálékkészítmények a baktériumok és gombák mikroorganizmusainak visszanyerésére, izolálására és fenntartására. Ezek a közegek lehetnek szilárd, folyékony vagy félig szilárd anyagok.

Louis Pasteur volt az első, aki megmutatta, hogy a főtt húsdarabokkal készített húslevesben baktériumokat használtak arra, hogy nagy számban szaporodjanak, és elkerüljék a húslevest. Ebben az értelemben a Pasteur húslevesét tekintik az első folyékony táptalajnak.

Nyers és elkészített táptalaj (szilárd és folyékony). Forrás: Flickr

Aztán Robert Koch, munkatársai, Julius Richard Petri és Walter Hesse segítségével nagy lépéseket tett. Az első a Petri-csészét tervezte, amelyet ma is használnak; és a második esetben az agar-agar zselatin helyettesítésére került sor szilárd táptalaj előállítására, ami nagyon releváns, mivel a zselatint néhány mikroorganizmus lebontja.

Jelenleg számos, különböző célokra szánt tápközegosztály létezik, ezért funkciójuk szerint vannak besorolva: a legfontosabbak között megemlíthetjük a tápláló, szelektív, differenciális, szállító, dúsító és számláló tápközegeket. telepek, fenntartás és érzékenységi vizsgálat.

Néhány tápközeg speciális a kémiai reakciók megfigyelésére, és nagyon hasznos az érintett mikroorganizmus azonosításához. Ezek közül megemlíthetjük: többek között a Kligler közeget, a MIO-t, a LIA-t, a citrátot.

Történelem

Az első tápközeget Louis Pasteur készítette, amikor megpróbálta bebizonyítani, hogy a mikrobiális élet nem a spontán generáció eredménye, hanem hogy a mikroorganizmusok szaporodhatnak és a levegőből származnak.

Húsdarabokkal készített húslevest és megfigyelte, hogy néhány nappal a levegőnek való kitettség után zavaros lesz, és a levesben jelentős mennyiségű mikroorganizmus van. Ugyanakkor egy másik húsleves korábban főzött és hermetikusan lezárt húsdarabokkal áttetsző maradt a napok múlásával.

Ez sok kutató figyelmét felkeltette, és rájöttek, hogy ezek a mikroorganizmusok felelősek a hús lebontásáért, és bizonyos betegségek előidézéséért.

Ezért elengedhetetlen volt létrehozni egy módszert ezeknek a mikroorganizmusoknak a laboratóriumban történő szaporodására annak további vizsgálata céljából.

Ebben az értelemben Robert Koch felbecsülhetetlen mértékben hozzájárult bizonyos laboratóriumi technikák fejlesztéséhez, különös tekintettel a baktériumok elkülönítésére, mivel bevezette a szilárd táptalaj fogalmát.

Eleinte burgonya szeleteket használt szilárd közegként, de később jobb eredmény elérésével zselatint adott a húsleveshez. Vannak idők azonban, amikor a zselé megolvad és folyékony tenyészetré alakul. Manapság ismert, hogy ez azért történik, mert egyes baktériumok képesek a zselatin hidrolízisére.

Ekkor az egyik munkatársa elgondolkodott az agar-agar - egy vegyület - felhasználásával, amelyet a felesége használt az édességek sűrítésére.

Ez a kezdetleges táptalaj fokozatosan kifinomultabbá vált, amíg el nem éri a ma ismert táptalajokat.

Fogalmazás

Az egyes táptalajok összetétele eltérő, de alapvető fontosságú, hogy tartalmazzák a kívánt tápanyagokat a kívánt mikroorganizmus típus jó fejlődéséhez.

Tartalmazhat olyan speciális kémiai anyagokat is, amelyek elősegítik annak a metabolikus útnak a feltárását, amely egy adott törzsnek megvan, vagy amelyek bizonyos enzimek jelenlétét mutatják.

Egy másik fontos elem a puffer anyagok használata. Ezek segítenek fenntartani a közeg ozmotikus egyensúlyát, valamint a pH-t.

Szénhidrátokat és pH-mutatót is tartalmazhatnak, hogy a hozzáadott cukor erjedését megmutatják. A tápközeg színváltozása megfigyelhető, ha erjedés következtében savasodik.

Néhány tápközeg gátló anyagokat tartalmaz. A felhasznált anyagtól függően egyes mikroorganizmusok szaporodása korlátozott, mások előnyben részesülnek.

A táptalajok típusai

A táptalajokat különféle kritériumok szerint osztályozzuk. Ezek: következetességük, összetételük és funkciójuk szerint.

- Konzisztenciája szerint

folyadékok

Nem tartalmaznak agar-agart. A baktériumok vagy gombák növekedését a leves zavarossága bizonyítja, amely eredetileg áttetsző.

Szilárd

1,5 és 2% agar-agart tartalmaznak. A megszilárdult keveréknek olyan felülete van, amely ellenáll a platina fogantyú finom mozgásának, anélkül hogy megszakadna.

Félig szilárd

Kb. 0,5% agar-agart tartalmaznak, tehát közbenső állapot a folyékony és a szilárd anyag között. Ideális olyan médiumokban, amelyek látják a motilitást. A törzsek megőrzésére is ajánlottak, mivel sokkal hosszabb ideig tartják fenn a páratartalmat.

kétfázisú

Olyan közegek, amelyeket úgy állítanak elő, hogy szilárd fázis legyen, és ezen folyékony közeg. Széles körben használják vértenyésztésre.

- összetételének megfelelően

Természetes növekvő táptalajok

Olyan anyagok, amelyeket közvetlenül a természetből vesznek fel a baktériumok termesztésére, olyan környezettel biztosítva számukra, amely normális körülmények között fejlődik az ökoszisztémában. Példa: tej, gyümölcslevek, hígított vér, szérum stb.

Szintetikus táptalajok

Manapság a leggyakrabban használt termékek, ezek a kiszáradt közegek, amelyeket kereskedelmi házakban szerezünk be, és amelyek kémiai összetételük ismert, mivel ezeket stratégiailag megtervezték az elválasztandó mikroorganizmus típusa szerint.

Félszintetikus táptalajok

Ez egy szintetikus közeg kombinációja, amelyhez természetes elemet adunk a táptalaj dúsításához.

Sejttenyésztő táptalaj

Speciális közegek a vírusok növekedéséhez, mivel ezek a mikroorganizmusok nem képesek túlélni a sejteken kívül, tartalmazniuk kell egy állati vagy növényi szövetet vagy élő sejtet.

Példa: majom vese sejttenyészetek vagy embrió petesejtek.

- Hasznossága szerint

Tápláló, szelektív, differenciál, szállítás, dúsítás, azonosítás, kolónia mennyiségi meghatározása, karbantartása és fogékonyságának vizsgálata. Később ismertetjük őket.

Funkció

A tápközeg típusától függetlenül mindegyiknek van valami közös, azaz hogy elősegítik vagy elősegítik bizonyos mikroorganizmusok szaporodását. A különbség mindegyik összetételében rejlik, ami meghatározó tényező a végső hasznosság szempontjából.

A létező táptalajok mindegyikét stratégiailag arra a célra tervezték, amelyre létrehozták, vagyis mindegyiknek van egy alapja, amely irányítja sajátos funkcióját.

Meg kell jegyezni, hogy az elvágott tápközeget olyan hőmérsékleti és oxigén-körülményeknek kell kitenni, amelyek megfelelnek az izolálandó baktériumok vagy gombák típusának.

Például, ha a mezofil anaerob baktériumokat kívánja izolálni, használhat vér-agart és anaerob körülmények között (oxigén nélkül) inkubálhatja 37 ° C-on 48 órán keresztül.

Ha egy gombát el kell különíteni, akkor Sabouraud agart használják antibiotikumokkal. Az aerobiosisban inkubálják szobahőmérsékleten néhány napig, mivel utóbbiak lassan növekednek.

Tápláló egyszerű táptalaj

Amint a neve is jelzi, ezek a tápközegek tápláló anyagokat tartalmaznak, mint például vitamin-, aminosav-, nitrogén- és szénforrások, ezek közül megemlíthetjük: húskivonat vagy élesztőkivonat, kukoricakeményítő, hasnyálmirigy-emésztés, peptonok, glükóz, többek között.

Egyéb komponenseket tartalmaznak, amelyek az ozmotikus egyensúlyt biztosítják a környezet számára, mivel a legtöbb növénynek pH-ja megközelíti a 7,0-t. Ezek az elemek lehetnek: többek között nátrium-klorid, dinátrium-foszfát.

A hígítószer desztillált víz, a szilárd táptalaj agar-agarral rendelkezik.

Ezeknek a tápközegeknek az a célja, hogy visszanyerjék az adott mintában lévõ baktérium- vagy gombás mikrobiótát. Nem tesz különbséget a mikroorganizmusok között, mivel képes számos baktérium növekedésére, mind gram-pozitív, mind gram-negatív, valamint élesztő- és micéliumgomba.

Javasoljuk, hogy a mintákat általában steril helyekről vetjék. Ezek azonban nem alkalmasak igényes mikroorganizmusokra.

Használhatók a törzsek fenntartására is, amennyiben nem tartalmaznak glükózt.

Dúsított táptalaj

Ha vért vagy fűtött vért adnak az egyszerű tápközeghez, akkor dúsított közegekké válnak (vér-agar, illetve csokoládé-agar).

Ezek a táptalajok nagyon hasznosak általában a steril minták vetésére, a gyenge törzsek megmentésére és a tápanyagigényes mikroorganizmusok izolálására.

Szelektív táptalajok

A szelektív táptalajokon túlmenően bizonyos érdekes mikroorganizmusok szaporodásához nélkülözhetetlen tápanyagokat tartalmaznak, gátló anyagokat, például antibiotikumokat, gombaellenes anyagokat, színezékeket, epesókat is adnak hozzá.

A gátló anyagok célja a növekvő törzsek számának csökkentése, elősegítve a megmentésre kerülő különösen különleges csoport növekedését.

Példa: EC táptalaj (speciális az összes és széklet koliformára) vagy Sabouraud agar, antibiotikumokkal (gombákra specifikus).

Diferenciális táptalajok

A differenciális táptalajok táplálkozási elemeket tartalmaznak, amelyek egy adott mikroorganizmus-csoport növekedéséhez szükségesek, és olyan anyagokat is tartalmaznak, amelyek bizonyos mikroorganizmusok jelenlétében metabolizálódnak vagy lebonthatók.

Vagyis kémiai reakciókat fognak előidézni, amelyek valamilyen módon megmutatkoznak a tápközegben.

Egyes reakciók lúgosítják vagy megsavanyítják a tápközeget, és a pH-mutató jelenlétének köszönhetően ezek a változások a tápközegben és a kolóniában bekövetkező színeltolódásokkal bizonyíthatók.

Ezért a baktériumok nagy csoportja között, amelyek képesek növekedni ebben a tápközegben, megkülönböztethetők azok, amelyek metabolizálják vagy lebontják az anyagot, és azok, amelyek nem, csupán a kolónia és a táptalaj színének megfigyelésével különböznek egymástól.

Például a vér-agar megkülönbözteti azokat a baktériumokat, amelyek béta-hemolízist (tiszta halo) okoznak, azoktól, amelyek alfa-hemolízist okoznak (zöldes halo), és azoktól, amelyek nem termelnek hemolízist.

Szelektív és differenciál média

Erre példa az, ami történik a MacConkey agarban. Ez szelektív, mivel csak a gram-negatív bacilusok növekedését teszi lehetővé; és ez differenciált, mivel a laktóz-erjesztő baktériumok (fukszia kolóniák) megkülönböztethetők a nem erjesztő baktériumoktól (halvány rózsaszínű vagy színtelen).

Közlekedési kultúra

Amint a neve is sugallja, ezek egy olyan eszköz, amelyet egy többé-kevésbé távoli helyen vett mintáknak a mintát feldolgozó laboratóriumba szállítanak. A szállító közeg a mintát a legjobb körülmények között tartja, hogy megbízható eredményeket kapjon.

Ezeknek a táptalajoknak nagyon különleges tulajdonságai vannak, mivel a tápanyagokban nem léphetik túl őket, mivel a jelenlévő baktériumpopulációnak életképesnek kell maradnia, de a számuk növekedése nélkül.

Általában félig szilárd közegek, amelyek lehetővé teszik a minta hidratálódását. Ugyanakkor nem szabad veszélyeztetni a mintát a lehető leghamarabb a laboratóriumba juttatásával. Példák a szállítóeszközökre: Stuart közepes, Cary Blair és Amies.

Dúsító táptalajok

Ezek a táptalajok folyékonyak. Ezeket olyan speciális kórokozók megmentésére használják, amelyek adott esetben minimális mennyiségben lehetnek a mintában.

Hasznos továbbá egy kórokozó törzs megmentése, amely gyenge lehet minden korábbi kezelés után. Például: peptonvíz, tioglikolát leves és szelenit leves.

Ezekben a közegekben gátló anyagok vannak, amelyek megakadályozzák a kísérő mikrobiota növekedését, és olyan speciális tápanyagok, amelyek elősegítik a kérdéses mikroorganizmus fejlődését.

Tápközegek azonosítás céljából

Ezek a közegek olyan anyagokat tartalmaznak, amelyeket bizonyos baktériumok kémiai úton metabolizálhatnak, kémiai reakciókat váltva ki, amelyek specifikus enzimek vagy metabolikus utak jelenlétét mutatják.

Ezért ezeket biokémiai tesztekként használják, amelyek elősegítik a törzsek egy adott csoportjának nemzetségét és faját. Példa: A Kligler táptalaj megmutatja, hogy a mikroorganizmus képes-e fermentálni glükózt és laktózt, ha hidrogén-szulfidot és -gázt termel.

Ez a közeg olyan felfedő anyagokat tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a reakció megfigyelését, például a pH-mutatót és a vasionokat.

Ez az egyszerű teszt meg tudja különböztetni a baktérium mikroorganizmusok két nagy csoportját, például az Enterobacteriaceae családba tartozó baktériumokat az úgynevezett nem erjedő baktériumoktól.

Táptalaj a kolóniák számlálására

Ezek egyszerű, nem szelektív tápközegek, amelyek a mikrobiális populáció mennyiségi meghatározására szolgálnak, mint például a standard számlálóközeg. A mikroorganizmus típusa, amely ebben a közegben növekszik, a kialakult hőmérsékleti és oxigénviszonyoktól függ.

Tápközegek az érzékenységi vizsgálathoz

Az erre a célra alkalmazott standardizált tápközeg a Müeller Hinton agar, ez a táptalaj ideális különféle antibiotikumok viselkedésének értékelésére izolált patogén mikroorganizmusokkal szemben.

Különösen hasznos az igénytelen baktériumokban, míg igényes baktériumokban csak vérrel kiegészítve használható.

Tápközegek karbantartáshoz

Ezen eszközök célja a mikroorganizmus reprodukciója, valamint a baktériumok vagy gomba életképességének a lehető leghosszabb ideig fenntartása, valamint fiziológiai funkcióinak megőrzése.

Fontos jellemző, hogy az ilyen típusú tápközeg nem tartalmazhat glükózt, mert bár ez egy gyors növekedést biztosító elem, erjedése során olyan savakat is termel, amelyek csökkentik a mikroorganizmus életét.

Egyes laboratóriumoknak meg kell tartaniuk bizonyos mikroorganizmusok életképességét későbbi felhasználás céljából kutatásokban, belső kontrollokban vagy oktatási célokra.

Készítmény

Jelenleg számos kereskedelmi márkanév forgalmazza a különböző táptalajokat. A közegek fagyasztva szárított vagy dehidratált formában kerülnek forgalomba, légmentesen lezárt edényekben vannak, és fénytől védettek.

Mindegyik táptalajt címkével látják el, amely megadja a táptalaj nevét, alkotóelemeit, tételszámát és az egy liter táptalaj előkészítéséhez szükséges mennyiségét.

Desztillált vizet használunk hígítószerként. A lemért mennyiséget feloldjuk egy liter desztillált vízben, amíg a keverék homogenizálódik. A legtöbb táptalajt autoklávozzuk, 15 kiló nyomáson, 121 ° C hőmérsékleten 15 percig.

A folyékony tápközegeket már autoklávozzák a megfelelő munkacsövekbe, míg a szilárd közegeket autoklávozzák az Erlenmeyer-lombikokban.

Az utóbbiakat hagyjuk állni, amíg el nem éri az 55 ° C hőmérsékletet, és a Petri-csészékben szolgálják fel egy lamináris áramlású burkolaton belül vagy a Bunsen égő közelében. Hagyjuk megszilárdulni, és fejjel lefelé tartsuk a hűtőszekrényben.

Vannak olyan szilárd táptalajok is, amelyek csövekben oszlanak el, és lehetővé teszik nekik megszilárdulást csapszegben (egyenes) vagy fuvolas csőrben (ferde).

Bármely elkészített, szilárd vagy folyékony táptalaj használata elõtt meg kell edzeni a minta vetése elõtt.

fontosság

A tápközegek kétségkívül nagyon értékes eszköz a mikrobiológusok számára, mivel lehetővé teszik a fertőző kórokozók visszanyerését, amelyek egy adott pillanatban érinthetik az egyént, vagy szennyezhetik az ételt, a környezetet vagy a felületet.

Ebben az értelemben elmondható, hogy a mikrobiológia különböző területei vannak, többek között a klinikai, ipari, környezetvédelmi, élelmiszer-mikrobiológia, és mindegyikben tápközeget alkalmaznak.

Természetesen az alkalmazott tápközeg típusa az igényektől és a feldolgozott minta típusától függően változhat. A keresett mikroorganizmus-csoport szintén befolyásolja.

A patogén mikroorganizmus vagy a szennyeződés okának elkülönítése elengedhetetlen ahhoz, hogy hatékony kezelést lehessen végrehajtani, vagy olyan eljárásokat lehessen elfogadni, amelyek elősegítik a szóban forgó szennyeződés elkerülését.

A klinikai mikrobiológia esetében nem csak a mikroorganizmus izolálása és azonosítása (ismeri a nemzetet és a fajt), hanem az antiogrammat is el kell végezni.

Ez a tanulmány, amely tápközeget is használ, lehetővé teszi számunkra, hogy megmondjuk, mely antimikrobiális szerek érzékenyek és melyek rezisztensek, vagy röviden, melyek kezelésre használhatók, és melyek nem.

Ezért általában a táptalajok hiányozhatnak egy mikrobiológiai laboratóriumban, függetlenül a területetől.

Végül elmondható, hogy a tápközeg lehetővé tette a baktériumok és a gombák különféle aspektusainak vizsgálatát.

A táptalajok minőség-ellenőrzése

A tápközeg elkészítését és felhasználását nem szabad enyhén végezni. Mindegyik laboratóriumban létre kell hozni egy osztályt, amely minden egyes új tétel előkészítésekor minőség-ellenőrzési protokollokat alkalmaz az adathordozóra, ezáltal biztosítva a megfelelő előkészítést, sterilitást és működőképességet.

Sterilitásuk felmérése céljából véletlenszerűen egy vagy két tápközeget vesznek minden tételből, és 37 ° C-on inkubálják több napig (nem szabad növekedni). Megfelelően tenyésztett és életképes ATCC (American Type Culture Collection) referencia törzseket használnak működésük ellenőrzésére.

A tápközeg ártalmatlanítása

A tápközeg használata után azt meg kell ártalmatlanítani, hogy ne szennyezze a környezetet.

Ehhez az anyagot autoklávban sterilizálják, mielőtt kidobnák. Ezt követően az anyagot eltávolítják az üvegáruból. Ez utóbbit mossuk, szárítjuk, sterilizáljuk és tároljuk későbbi felhasználás céljából. Egyszer használatos tányérok használata esetén ezeket sterilizálják és később speciális tasakokban dobják el.

Irodalom

1. Borrego mikrobiológia bélyegekben VIII. Robert Koch: A kitartás diadala (I). Hírek, SEM 2018, 117. (1): 1-18 A malagai Egyetem. Elérhető a következő címen: jornades.uab.cat/
2. Volcy C. Koch posztulációinak előállítása és evolúciója, valamint kapcsolatuk a fitopatológiával. A Colomb áttekintése. 2008 26 (1): 107-115. Elérhető a következő oldalon: scielo.org.co/
3. Burguet Nancy-tó, Abraham Lourdes kastély. A besorolt ​​termelési területek környezeti megfigyelésében használt táptalajok minőségellenőrzése. Rev Cubana Hig Epidemiol 2013; 51 (2): 155-160. Kapható: scielo.
4. Bonilla M, Pajares S, Vigueras J, Sigala J, Le Borgne S. Didaktikai anyag kézikönyv az alapvető mikrobiológiai gyakorlatokról. Fővárosi autonóm egyetem. Természettudományi és Mérnöki Osztály. Cuajimalpa egység. 2016. Elérhető a következő címen: cua.uam.mx/
5. Carbajal A. Sejttenyésztő táptalaj: áttekintés. Labome A laboratóriumok világa. A Pittsburghi Egyetemi Orvosi Központ, Egyesült Államok. 2013 elérhető: es /
6. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiológiai diagnózis. 5. kiadás Szerkesztő Panamericana SA Argentina.
7. Forbes B, Sahm D., Weissfeld A. (2009). Bailey és Scott mikrobiológiai diagnózisa. 12 ed. Szerkesztő Panamericana SA Argentina.