انواع محیط کشت میکروبی از نظر کاربرد

محیط کشت میکروبی مخلوطی از موادی است که رشد و تمایز میکروارگانیسم ها را تقویت و پشتیبانی می کند. محیط کشت حاوی مواد مغذی، منابع انرژی، عوامل تقویت کننده رشد، مواد معدنی، فلزات، نمک های بافر و عوامل ژلاتینه (برای محیط های جامد) است. کاربرد محیط های کشت میکروبی در صنعت داروسازی و مواد غذایی و آشامیدنی برای شمارش و شناسایی میکروارگانیسم ها می باشد. محیط کشت میکروبی را می توان به صورت مایع (آبگوشت)، جامد (صفحات آگار) یا به صورت نیمه جامد تهیه کرد. محیط های جامد و نیمه جامد حاوی ماده جامد مانند آگار یا ژلاتین هستند.

انواع مختلفی از روش های کشت باکتریایی وجود دارد که براساس عامل کشت شده و استفاده در پایین دست انتخاب می شوند.

همچنین انواع مختلفی از دسته بندی محیط های کشت باکتری وجود دارد که جامع ترین آن ها بر اساس شکل فیزیکی محیط و بر اساس کاربرد می باشد.

دو نوع اصلی محیط رشد مواردی است که برای کشت سلول استفاده می شود، که از سلولهای خاصی که از گیاهان یا حیوانات و یا آنهایی که برای کشت میکروبیولوژیک استفاده می شوند، گرفته می شود. متداول ترین محیط رشد برای میکروارگانیسم ها، براث مواد مغذی و پلیت آگار است. برای رشد میکروارگانیسم و رشد سلولی، بعضی اوقات به محیط های تخصصی نیاز است. برخی از ارگانیسم ها، ارگانیسم های fastidious یا سختگیر نامیده می شوند، به دلیل نیازهای پیچیده تغذیه ای، نیاز به محیط های ویژه دارند. به عنوان مثال، ویروس ها، انگل های داخل سلولی اجباری هستند و به یک محیط رشد حاوی سلول های زنده نیاز دارند.

انواع محیط کشت میکروبی از نظر کاربرد

محیط کشت پایه:

محیط تعریف شده ای است که فقط مواد کافی برای حمایت از رشد را داشته باشد “محیط حداقل” نامیده می شود. تعداد مواد تشکیل دهنده ای که باید به محیط حداقل اضافه شوند، بسته به نوع میکروارگانیسم در حال رشد بسیار متفاوت است. محیط حداقل به محیطی گفته می شود که دارای حداقل مواد مغذی ممکن برای رشد کلنی، به طور کلی بدون وجود اسیدهای آمینه هستند و اغلب توسط میکروب شناسان و متخصصان ژنتیک برای رشد میکروارگانیسم های «نوع وحشی» استفاده می شوند. از محیط حداقل نیز می توان برای انتخاب به نفع یا علیه ترکیبات نوترکیب یا مواد منجمد استفاده کرد.

محیط حداقل معمولاً شامل موارد زیر است:

• یک منبع کربن ، که ممکن است یک قند مانند گلوکز ، یا یک منبع کم انرژی تر مانند سوکسینات باشد
• نمک های مختلف ، که ممکن است در بین گونه های باکتری و شرایط رشد متفاوت باشد. که به طور کلی عناصر اساسی مانند منیزیم ، نیتروژن ، فسفر و گوگرد را فراهم می کنند تا باکتریها پروتئین و اسیدهای نوکلئیک را سنتز کنند.
• آب

محیط های حداقل مکمل، محیط های حداقلی هستند که حاوی یک ماده انتخاب شده تنها، یک آمینو اسید یا یک قند هستند. این مکمل اجازه کشت رده خاصی از گونه های اگزوتروف auxotrophic نوترکیب را می دهد.

• محیط کشت اختصاصی: محیط کشت میکروبی
  

این محیط برای رشد باکتری های خاص مناسب است و مانع از رشد سایر باکتری ها در محیط می‌شود . از محیط های کشت اختصاصی جهت ایزوله سازی نوع خاصی از باکتری در یک مخلوط میکروبی استفاده می‌شود مانند محیط SS آگار که برای جداکردن سالمونلا و شیگلا بکار می‌رود و یا مانیتول سالت آگار که برای تشخیص گونه بیماری زای استافیلوکوکوس اورئوس استفاده می‌شود.

• محیط کشت افتراقی:

این دسته از محیط های کشت، محیط کشت تشخیصی محیط های افتراقی یا نشانگر است که یک نوع میکروارگانیسم را از نوع دیگری که روی همان محیط رشد می کند متمایز می کند. این نوع محیط از مشخصات بیوشیمیایی میکروارگانیسم در حال رشد در حضور مواد مغذی یا شاخص های خاصی (مانند قرمز خنثی ، قرمز فنول ، ائوزین y یا متیلن بلو) اضافه شده به محیط استفاده می کند تا مشخصاً نشانگر ویژگی های یک میکروارگانیسم باشد. این محیط ها برای تشخیص میکروارگانیسم ها و توسط زیست شناسان مولکولی برای شناسایی سویه های نوترکیب باکتری استفاده می شوند.

نمونه هایی از محیط های افتراقی:

• آگار خون دار یا blood agar (مورد استفاده در آزمایش های استرپتوکوک) حاوی خون قلب گاو است که در حضور ارگانیسم های β-همولیتیک مانند استرپتوکوک پیوژنز و استافیلوکوکوس اورئوس شفاف می شود.
• ائوزین متیلن بلو برای تخمیر لاکتوز افتراقی است.
• محیط گرانادا برای Streptococcus agalactiae (استرپتوکوک گروه B) که به عنوان کلنی های متمایز قرمز در این محیط رشد می کند، انتخابی و افتراقی است.
• آگار MacConkey برای تخمیر لاکتوزافتراقی است.
• مانیتول نمک آگار برای تخمیر مانیتول افتراقی است.
• پلیت های حاوی X-gal برای جهش های اپرونی Lac افتراقی است.

آگار UTI یک محیط کروموژنیک برای تمایز میکروارگانیسم های اصلی است که باعث عفونت های دستگاه ادراری (UTI) می شوند.

• محیط کشت انتخابی: محیط کشت میکروبی
  

از محیط های انتخابی فقط برای رشد میکروارگانیسم های انتخاب شده استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر یک میکروارگانیسم نسبت به آنتی بیوتیک خاصی مانند آمپی سیلین یا تتراسایکلین مقاوم باشد، می توان آن آنتی بیوتیک را به محیط اضافه کرد. تا از رشد سلول های دیگر که مقاومت ندارند، جلوگیری کند. محیط های فاقد یک اسید آمینه مانند پرولین در ترکیب با E. coli که قادر به سنتز آن نیست، معمولاً توسط متخصصان ژنتیک قبل از ظهور ژنومیک برای نقشه برداری از کروموزوم های باکتریایی استفاده می شد.

از محیط رشد انتخابی همچنین در کشت سلولی برای اطمینان از بقا یا تکثیر سلولهایی با خواص ویژه مانند مقاومت به آنتی بیوتیک یا توانایی سنتز یک متابولیت خاص استفاده می شود. به طور معمول، وجود یک ژن خاص یا آلل یک ژن، توانایی رشد در محیط انتخابی را به سلول می دهد. در چنین مواردی، ژن به عنوان مارکر نامیده می شود.

محیط رشد انتخابی برای سلولهای یوکاریوتی معمولاً حاوی نئومایسین برای انتخاب سلولهایی است که با یک پلاسمید حامل ژن مقاومت به نئومایسین به عنوان نشانگر با موفقیت ترانسفکت شده اند. گانسیکلوویر از این قاعده مستثنی است، زیرا از آن برای از بین بردن سلولهایی استفاده می شود که نشانگر مربوط به آن، یعنی تیمیدین کیناز ویروس هرپس سیمپلکس را دارند.

نمونه هایی از محیط های انتخابی: محیط کشت میکروبی

• ائوزین متیلن بلو حاوی رنگهایی است که برای باکتریهای گرم مثبت سمی است. این ماده انتخابی و افتراقی برای کلی فرم است.
• YM (عصاره مخمر، آگار عصاره مالت) دارای PH کم است و از رشد باکتری جلوگیری می کند.
• آگار MacConkey مخصوص باکتریهای گرم منفی است.
• آگار روده ای Hektoen برای باکتریهای گرم منفی انتخاب می شود.
• محیط انتخابی HIS نوعی محیط کشت سلولی است که فاقد اسید آمینه هیستیدین است.
• آگار-نمک-مانیتول برای باکتری های گرم مثبت انتخاب شده و برای مانیتول افتراقی است.
• زیلوز لیزین دی اکسی کولات برای باکتریهای گرم منفی انتخابی است.
• آگار بافرعصاره مخمر-ذغال برای برخی از باکتریهای گرم منفی، به ویژه Legionella pneumophila انتخابی است.
• آگار بیرد-پارکر برای استافیلوکوک های گرم مثبت است.
• آگار Sabouraud به دلیل PH پایین (6/5) و غلظت گلوکز زیاد (3–4٪) برای برخی قارچ ها انتخاب می شود.
• DRBC (dichloran rose bengal chloramphenicol agar) یک محیط انتخابی برای شمارش کپک ها و مخمرها در غذاها است. دیکلران و رز بنگال رشد کلنی های کپک را محدود می کنند، از رشد بیش از حد گونه های پرجرم جلوگیری می کنند و به شمارش دقیق کلنی ها کمک می کنند.

محیط کشت آگار انتخابی مبتنی بر زغال بدون خون، برای جداسازی کمپیلوباکتر

محیط کشت کامل (Complete media) : محیط کشت میکروبی

محیط غنی شده حاوی مواد مغذی مورد نیاز برای حمایت. از رشد طیف گسترده ای از ارگانیسم ها، از جمله برخی از موجودات سختگیر است. آنها معمولاً برای کشت انواع مختلف میکروب که در نمونه وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرند. آگار-خون یک محیط غنی شده است که در آن با خون کامل غنی شده و سرشار از مواد مغذی اساسی است. آگار شکلاتی غنی شده با خون تحت تیمار حرارتی (40-45 درجه سانتیگراد یا 104-113 درجه فارنهایت) قهوه ای می شود. و رنگی را که برای آن نامگذاری شده به محیط می دهد.

محیط کشت حمل و نقل (Transfer media):

محیط های حمل و نقل باید معیارهای زیر را داشته باشند:

• ذخیره سازی موقت نمونه هایی که برای کشت به آزمایشگاه منتقل می شوند.
• زنده ماندن همه موجودات موجود در نمونه بدون تغییر در غلظت آنها فقط حاوی بافر و نمک باشد.
• کمبود کربن، نیتروژن و فاکتورهای رشد آلی به منظور جلوگیری از تکثیر میکروبی.
• محیط های حمل و نقل مورد استفاده در جداسازی بی هوازی ها باید فاقد اکسیژن مولکولی باشند.

نمونه هایی از محیط های حمل و نقل:

• تیوگلیکولات براث برای بی هوازی ها است.
• محیط حمل و نقل استوارت یک ژل آگار نرم غیرمغذی است.که دارای یک عامل احیا کننده برای جلوگیری از اکسیداسیون و چارکول برای خنثی سازی است.
• از مهار کننده های باکتریایی خاصی برای گونوکوک ها.و از بافر نمک گلیسرول برای باسیل های روده استفاده می شود.
• از محیط Venkataraman Ramakrishna (VR) برای ویبریو کلره استفاده می شود.

همچنین ببینید:

• محصولات مرتبط محیط کشت میکروبی
• مطالعه بیشتر