KULTURMEDIER: HISTORIE, FUNKSJON, TYPER, FORBEREDELSE - BIOLOGI - 2026

De dyrkningsmedier er spesielle ernæringspreparater for gjenvinning, isolering og vedlikehold av bakterie- og soppmikroorganismer. Disse mediene kan være faste, flytende eller halvfaste.

Louis Pasteur var den første som viste at i en buljong laget med kokte kjøttstykker, ble det brukt for bakterier til å reprodusere seg i stort antall, til det punktet å tette buljongen. I denne forstand regnes Pasteurs kjøttkraft som det første flytende kulturmediet som brukes.

Rå og tilberedte kulturmedier (faste og flytende). Kilde: Flickr

Da gjorde Robert Koch, med hjelp av sine samarbeidspartnere Julius Richard Petri og Walter Hesse, store fremskritt. Den første designet Petri-retten, som fortsatt brukes i dag; og det andre skjedde med ham å erstatte agar-agar med gelatin for å fremstille faste kulturmedier, noe som var veldig relevant, siden gelatin ble nedbrutt av noen mikroorganismer.

For tiden er det mange klasser av kulturmedier med forskjellige formål, derfor klassifiseres disse etter deres funksjon: blant de viktigste kan vi nevne de næringsrike, selektive, differensielle, transport-, berikelses- og tellende kulturmediene. kolonier, vedlikehold og for sensitivitetstesting.

Noen kulturmedier er spesielle for å observere kjemiske reaksjoner, og er veldig nyttige for identifisering av den involverte mikroorganismen. Blant dem kan vi nevne: Kligler medium, MIO, LIA, citrate, blant andre.

Historie

Det første kulturmediet ble forberedt av Louis Pasteur da han prøvde å vise at mikrobielt liv ikke var et produkt av spontan generasjon, men at mikroorganismer kunne formere seg og også at de kom fra luften.

Han tilberedte en buljong med kjøttstykker og observerte at etter noen dager etter å ha blitt utsatt for luften, ble den uklar og det var en betydelig mengde mikroorganismer i buljongen. Samtidig forble en annen buljong med tidligere kokte og hermetisk forseglede kjøttstykker gjennomsiktig etter hvert som dagene gikk.

Dette fanget oppmerksomheten til mange forskere, og de skjønte at disse mikroorganismene var ansvarlige for å bryte ned kjøttet og også forårsake noen sykdommer.

Av denne grunn var det viktig å lage en måte å reprodusere disse mikroorganismene på laboratoriet for å studere dem nærmere.

I denne forstand ga Robert Koch et uvurderlig bidrag til forbedring av visse laboratorieteknikker, spesielt de som er relatert til bakterieisolasjon, da han introduserte konseptet med et solid kulturmedium.

Først brukte han potetskiver som et solid medium, men senere la han gelatin til kjøttkraftkraftene med bedre resultater. Imidlertid var det tider da geléen ville smelte og bli til en flytende kultur. I dag er det kjent at dette skjer fordi noen bakterier er i stand til å hydrolysere gelatin.

Det var da en av hans samarbeidspartnere kom på ideen om å bruke agar-agar, et sammensatt kone som brukes til å tykne søtsaker.

Dette rudimentære kulturmediet har gradvis blitt mer sofistikert, helt til det når kulturmediene som er kjent i dag.

sammensetning

Hvert medium har en annen sammensetning, men det er essensielt at det inneholder de spesifikke næringsstoffene for en god utvikling av den typen mikroorganisme som ønskes.

Den kan også inneholde spesifikke kjemiske stoffer som hjelper til med å avsløre den metabolske veien som en viss stamme har, eller som viser tilstedeværelsen av visse enzymer.

Et annet viktig element er bruken av bufferstoffer. Disse hjelper med å opprettholde den osmotiske balansen i media, så vel som pH.

De kan også inneholde karbohydrater og en pH-indikator for å vise tilsatt sukkergjæring. En fargeendring av mediet vil bli observert hvis det blir forsuring generert ved gjæring.

Noen kulturmedier inneholder hemmende stoffer. Avhengig av stoffet som brukes, vil veksten av noen mikroorganismer være begrenset, og andre vil bli foretrukket.

Typer kulturmedier

Kulturmedier er klassifisert etter forskjellige kriterier. Disse er: i henhold til dens konsistens, sammensetning og funksjon.

- I henhold til konsistensen

væsker

De inneholder ikke agar-agar. Bakteriell eller soppvekst er vist ved turbiditeten i buljongen, som opprinnelig er gjennomskinnelig.

Fast

De inneholder mellom 1,5 og 2% agar-agar. Den størknede blandingen har en overflate som motstår den fine bevegelsen av platinahåndtaket uten å bryte det.

Halvfast

De inneholder omtrent 0,5% agar-agar, derfor er det en mellomtilstand mellom væske og fast stoff. Ideell i medier som tjener til å se bevegelighet. De anbefales også for bevaring av stammer, da de opprettholder fuktigheten mye lenger.

Todelt

De er medier som er forberedt på en slik måte at det er en fast fase og på dette et flytende medium. Mye brukt til blodkulturer.

- I henhold til sammensetningen

Naturlig voksende medier

De er stoffer hentet direkte fra naturen for å dyrke bakterier, og gir dem et miljø så nært hvordan de normalt utvikler seg i økosystemet. Eksempel, melk, juice, fortynnet blod, serum, etc.

Syntetiske kulturmedier

De er de mest brukte i dag, de er dehydrerte mediene som vi skaffer oss i kommersielle hus og hvis hele kjemiske sammensetning er kjent, siden de er strategisk designet i henhold til typen mikroorganisme som skal isoleres.

Semisyntetiske kulturmedier

Det er kombinasjonen av et syntetisk medium som et naturlig element blir lagt til for å berike mediet.

Cellekulturmedier

De er spesielle medier for voksende virus, siden disse mikroorganismer ikke klarer å overleve utenfor celler, de må inneholde vev eller levende celler fra et dyr eller en plante.

Eksempel: ape nyre cellekulturer eller embryonerte egg.

- I henhold til nytten

Ernæringsmessige, selektive, differensielle, transport, berikelse, identifikasjon, kolonikvantifisering, vedlikehold og følsomhetstesting. De vil bli beskrevet senere.

Funksjon

Uansett type kulturmedium har de alle noe til felles, og det er at de letter eller fremmer reproduksjon av visse mikroorganismer. Forskjellen ligger i sammensetningen til hver av dem, som er en avgjørende faktor for den endelige nytteverdien de vil ha.

Hvert av de eksisterende kulturmediene er strategisk designet for den spesifikke funksjonen den ble opprettet for, det vil si at de alle har et fundament som styrer retningslinjene for deres spesifikke funksjon.

Det skal bemerkes at kulturmediene en gang sådd må underkastes temperatur- og oksygenforhold som er passende for den type bakterier eller sopp som skal isoleres.

Hvis du for eksempel vil isolere mesofile anaerobe bakterier, kan du bruke blodagar og inkubere under anaerobe forhold (uten oksygen) ved 37 ° C i 48 timer.

Hvis en sopp må isoleres, brukes Sabouraud agar med antibiotika. Den inkuberes i aerobiose, ved romtemperatur i flere dager, siden de sistnevnte er saktevoksende.

Næringsrike enkle kulturmedier

Som navnet tilsier, inneholder disse kulturmediene næringsstoffer, som kilder til vitaminer, aminosyrer, nitrogen og karbon, blant dem kan vi nevne: kjøttekstrakt eller gjærekstrakt, maisstivelse, bukspyttkjertelen fordøyelse, peptoner, glukose, blant andre.

De inneholder også andre komponenter som gir miljøet en osmotisk balanse, siden de fleste avlinger trenger en pH nær 7,0. Disse elementene kan være: natriumklorid, dinatriumfosfat, blant andre.

Fortynningsmidlet er destillert vann og det faste medium har agar-agar.

Formålet med disse kulturmediene er å utvinne bakterie- eller soppmikrobiota som finnes i en gitt prøve. Det skiller ikke mellom mikroorganismer, siden den er i stand til å vokse et stort antall bakterier, både Gram-positive og Gram-negative, så vel som gjær og mycelial sopp.

De anbefales for såing av prøver fra normalt sterile steder. De er imidlertid ikke egnet for raske mikroorganismer.

De er også nyttige for vedlikehold av stammer, så lenge de ikke inneholder glukose.

Berikede kulturmedier

Hvis blod eller oppvarmet blod tilsettes til de enkle næringsmediene, blir de berikede medier (henholdsvis blodagar og sjokoladeagar).

Disse mediene er veldig nyttige for såing av normalt sterile prøver, for å redde svake stammer og for å isolere ernæringsmessige krevende mikroorganismer.

Selektive kulturmedier

Selektive kulturmedier i tillegg til å inneholde essensielle næringsstoffer for vekst av visse mikroorganismer av interesse, tilsettes også hemmende stoffer, så som antibiotika, soppdrepende stoffer, fargestoffer, gallesalter.

De hemmende stoffene er ment å redusere forskjellige stammer som kan vokse, og favoriserer veksten av en spesielt spesiell gruppe som skal reddes.

Eksempel: EC-buljong (spesiell for totalformasjon og fekal coliforms) eller Sabouraud-agar med antibiotika (spesifikk for sopp).

Differensielle kulturmedier

Differensialmedier inneholder ernæringselementer som er nødvendige for vekst av en spesifikk gruppe mikroorganismer og inneholder også stoffer som i nærvær av visse mikroorganismer vil bli metabolisert eller nedbrytet.

Det vil si at de vil produsere kjemiske reaksjoner som på en eller annen måte vil bli påvist i kulturmediet.

Noen reaksjoner alkaliserer eller surgjør mediet, og takket være tilstedeværelsen av en pH-indikator kan disse endringene bevises gjennom et fargeskifte i mediet og i kolonien.

Derfor, mellom en stor gruppe bakterier som vil være i stand til å vokse i dette mediet, vil de som metaboliserer eller nedbryter stoffet og de som ikke gjør det, ganske enkelt ved å observere fargen på kolonien og mediet.

For eksempel tillater blodagar å skille bakterier som forårsaker beta-hemolyse (klar halo) fra de som forårsaker alfa-hemolyse (grønnaktig halo) og de som ikke produserer hemolyse.

Selektive og differensielle medier

Et eksempel på dette er hva som skjer i MacConkey agar. Det er selektivt siden det bare tillater vekst av Gram-negative baciller. og det er forskjellig, siden laktosegjærende bakterier (fuchsia-kolonier) kan skilles fra ikke-gjærende bakterier (blekrosa eller fargeløs).

Transport kulturmedier

Som navnet antyder er de midler som brukes til å transportere prøver som er tatt på et mer eller mindre fjernt sted til laboratoriet som vil behandle prøven. Transportmediet holder prøven under de beste forhold, slik at pålitelige resultater oppnås.

Disse kulturmediene har helt spesielle egenskaper, siden de ikke kan overskrides i næringsstoffer, siden bakteriepopulasjonen som er til stede er pålagt å forbli levedyktig, men uten å øke i antall.

De er vanligvis halvfaste medier, slik at prøven kan forbli hydrert. Det bør imidlertid ikke gjøres noe kompromiss med å få prøven til laboratoriet så snart som mulig. Eksempler på transportmidler: Stuart medium, Cary Blair og Amies.

Berikelse kulturmedier

Disse kulturmediene er flytende. De brukes til å redde spesifikke patogener som til enhver tid kan være til stede i en prøve i minimal mengde.

Det er også nyttig å redde en sykdomsfremkallende belastning som kan være svak fra tidligere mottatt behandling. Eks: peptonvann, tioglykollatbuljong og selenittbuljong.

Disse mediene har hemmende stoffer som forhindrer vekst av den medfølgende mikrobiota, og spesifikke næringsstoffer som favoriserer utviklingen av mikroorganismen av interesse.

Kulturmedier for identifikasjonsformål

Disse mediene inneholder stoffer som kan kjemisk metaboliseres av visse bakterier, og produserer kjemiske reaksjoner som viser tilstedeværelsen av spesifikke enzymer eller metabolske veier.

Derfor blir de brukt som biokjemiske tester som hjelper til med å gjenkjenne slekten og artene til en bestemt gruppe stammer. Eksempel: Kligler-mediet viser om mikroorganismen er i stand til å fermentere glukose og laktose, hvis den produserer hydrogensulfid og gass.

Dette mediet inneholder avslørende stoffer som lar reaksjonen observeres, for eksempel pH-indikatoren, og jernioner.

Denne enkle testen kan skille to store grupper av bakterielle mikroorganismer, for eksempel bakteriene som tilhører Enterobacteriaceae-familien fra de såkalte ikke-gjærende bakteriene.

Media for telling av kolonier

Dette er enkle, ikke-selektive medier som tjener til kvantifisering av en mikrobiell populasjon, for eksempel standard tellemedium. Hvilken mikroorganisme som vil vokse i dette mediet vil avhenge av temperatur- og oksygenforholdene som er etablert.

Kulturmedier for mottakelighetstesting

Det standardiserte mediet for dette formålet er Müeller Hinton-agar, dette mediet er ideelt for å evaluere atferden til forskjellige antibiotika mot en isolert patogen mikroorganisme.

Det er spesielt nyttig i krevende bakterier, mens det i kvisende bakterier bare kan brukes hvis det er supplert med blod.

Kulturmedier for vedlikehold

Hensikten med disse midlene er å reprodusere mikroorganismen og også å opprettholde levedyktigheten til bakteriene eller soppen så lenge som mulig, og også å bevare dens fysiologiske funksjoner.

Et viktig kjennetegn er at denne typen medium ikke skal inneholde glukose, fordi selv om det er et element som gir rask vekst, produserer dets gjæring også syrer som reduserer levetiden til mikroorganismen.

Noen laboratorier må holde visse mikroorganismer levedyktige for senere bruk i forskningsstudier, internkontroll eller til utdanningsformål.

Forberedelse

For tiden er det mange kommersielle merker som distribuerer de forskjellige kulturmediene. Media kommer i frysetørket eller dehydrert form, inneholdt i lufttette glass og beskyttet mot lys.

Hvert medium har en etikett som angir navnet på mediet, dets komponenter, loddsnummer og hvor mye du må veie for å tilberede en liter kulturmedium.

Destillert vann brukes som fortynningsmiddel. Den veide mengde ble oppløst i en liter destillert vann til blandingen er homogenisert. De fleste medier autoklaveres, med et trykk på 15 kg, temperatur på 121 ° C i 15 minutter.

Flytende medier autoklaveres allerede i deres respektive arbeidsrør, mens faste medier autoklaveres i Erlenmeyer-kolber.

De sistnevnte får stå til de når en temperatur på 55 ° C og blir servert i Petri-skålene inne i en laminar flow hette eller i nærheten av Bunsen-brenneren. De får stivne og oppbevares i kjøleskapet opp ned.

Det er også solide kulturmedier som er fordelt i rør, slik at de kan stivne enten i stender (rett) eller i fløytebebb (skrått).

Før du bruker noe forberedt kulturmedium, enten det er fast eller flytende, må det herdes før prøven sås.

Betydning

Kulturmedier er utvilsomt et veldig verdifullt arbeidsverktøy for mikrobiologer, siden de gjør det mulig å gjenvinne smittestoffet som i et bestemt øyeblikk kan påvirke en person eller forurense en mat, et miljø eller en overflate.

I denne forstand kan det sies at mikrobiologi har forskjellige felt, blant dem er klinisk, industriell, miljømessig, matmikrobiologi, blant andre, og kulturmedier brukes i dem alle.

Naturligvis kan typen medium som brukes i hvert tilfelle variere i henhold til behovene og typen prøve som behandles. Gruppen av mikroorganisme søkte også innflytelser.

Isolering av den patogene mikroorganismen eller årsaken til forurensning er viktig for å kunne implementere en effektiv behandling eller vedta prosedyrer som hjelper til med å eliminere den aktuelle forurensningen.

Ved klinisk mikrobiologi er det ikke bare viktig å isolere mikroorganismen og identifisere den (kjenner slekten og artene), men antiogrammet må også utføres.

Denne studien, som også bruker et kulturmedium, vil tillate oss å si hvilken antimikrobiell som er følsom og som er motstandsdyktig eller kort sagt hvilken som kan brukes som en behandling og som ikke kan.

Derfor kan kulturmedier generelt ikke mangle i et mikrobiologilaboratorium, uansett område.

Til slutt kan det sies at kulturmediene har gjort det mulig å undersøke ulike aspekter av både bakterier og sopp.

Kvalitetskontroll av kulturmedier

Forberedelse og bruk av kulturmedier skal ikke gjøres lett. I hvert laboratorium må det være en avdeling som bruker kvalitetskontrollprotokoller på media, hver gang det utarbeides nye partier, og dermed sørger for at de er riktig forberedt, sterile og funksjonelle.

For å vurdere deres sterilitet tas ett eller to medier tilfeldig fra hver batch og inkuberes ved 37 ° C i flere dager (det skal ikke være noen vekst). Behørig dyrkede og levedyktige referansestammer fra American Type Culture Collection brukes til å verifisere deres funksjon.

Avhending av kulturmedier

Etter bruk av kulturmediene må det kastes på en slik måte at det ikke forurenser miljøet.

For dette blir materialet sterilisert i en autoklav før det kastes. Deretter fjernes materialet fra glassvaren. Sistnevnte blir deretter vasket, tørket, sterilisert og lagret for senere bruk. Ved bruk av engangsplater blir disse sterilisert og senere kastet i spesialposer.

referanser

1. Borrego Mikrobiologi i frimerker VIII. Robert Koch: Utholdenhetens triumf (I). Nyheter SEM 2018, 117 (1): 1-18 University of Malaga. Tilgjengelig på: jornades.uab.cat/
2. Volcy C. Genesis og evolusjon av Kochs postulater og deres forhold til fytopatologi. En colombisk anmeldelse. 2008; 26 (1): 107-115. Tilgjengelig på: scielo.org.co/
3. Burguet Lake Nancy, Abraham Lourdes Castle. Kvalitetskontroll av kulturmedier brukt i miljøovervåking av klassifiserte produksjonsområder. Rev Cubana Hig Epidemiol 2013; 51 (2): 155-160. Tilgjengelig i: scielo.
4. Bonilla M, Pajares S, Vigueras J, Sigala J, Le Borgne S. Didaktisk materialhåndbok for grunnleggende mikrobiologipraksis. Metropolitan autonome universitet. Avdeling for naturvitenskap og ingeniørfag. Cuajimalpa enhet. 2016. Tilgjengelig på: cua.uam.mx/
5. Carbajal A. Cellekulturmedier: en anmeldelse. Labome Laboratories verden. University of Pittsburgh Medical Center, USA. 2013 tilgjengelig på: es /
6. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiologisk diagnose. 5. utg. Redaksjonell Panamericana SA Argentina.
7. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey & Scott mikrobiologisk diagnose. 12 utg. Redaksjonell Panamericana SA Argentina.