Лабораторное оборудование, используемое для микробиологических исследований

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

по курсу «Основы биотехнологии»

 

ПОДГОТОВКА ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

Методические указания

 

Волгоград 2003

 

 

УДК 576.6:579.6

 

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Основы биотехнологии»

/Cост. И.В.Владимцева, Т.В.Хохлова, О.В.Колотова, Л.В.Федотова

 

Волгоградский государственный технический университет.

Волгоград, 2003. - 12 с.

 

 

Методические указания включают сведения о методах подготовки лабораторной посуды к работе с микроорганизмами в стерильных условиях, видах питательных сред и методах стерилизации, применяемых в микробиологическом производстве.

 

 

Печатаются по решению редакционно-издательского Совета Волгоградского государственного технического университета.

 

Табл. 1. Библиография 6 назв.

 

Рецензент

д.т.н., проф. О. И. Тужиков

 

 

С Волгоградский

государственный

технический

университет, 2003

 

 

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

 

1) Ознакомиться с особенностями подготовки лабораторной посуды для работы с микроорганизмами в стерильных условиях. Подготовить пипетки, пробирки, флаконы и чашки Петри к стерилизации. Изготовить ватно-марлевую пробку.

2) Изучить принципы составления питательных сред для микробиологической работы. Приготовить физиологический раствор и плотную питательную среду для выращивания бактерий.

3) Ознакомиться с методами стерилизации посуды и питательных сред. Провести стерилизацию приготовленной питательной среды дробным методом.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Лабораторное оборудование, используемое для микробиологических исследований

 

Для работы с микроорганизмами в лабораторных условиях используют стеклянную посуду: пробирки, флаконы, колбы, бактериологические матрацы (плоские бутыли). Новая посуда часто имеет щелочную реакцию. Поэтому новое стекло заливают 1-2% соляной кислотой и кипятят в ней в течение 2 часов или выдерживают в автоклаве при 120º в течение 40 мин.. Посуда при такой обработке частично теряет щелочность и питательные среды. приготовленные в ней, не изменяют свою реакцию. Бывшую в употреблении посуду моют теплой водой с помощью ерша или щетки, после чего ополаскивают 2-3 раза дистиллированной водой и сушат. Лабораторная посуда после обработки должна быть прозрачной, нейтральной реакции, хорошо обеззаражена, высушена, без следов дезинфицирующих растворов и сильно действующих веществ (кислот, щелочей). Для работы в стерильных условиях посуду необходимо подготовить - укупорить ватно-марлевыми пробками (пробирки, флаконы, матрацы) или завернуть в плотную бумагу (чашки Петри, ампулы).

Ватно-марлевые пробки готовят следующим образом. На стол кладут продолговатую четырехугольную пластинку ваты соответствующей величины, загибают внутрь все четыре края (рис.1) так, чтобы получилась ленточка, по ширине равная длине пробки, и скатывают валик по диаметру пробирки или колбы. Валик должен быть достаточно плотным и не сминаться при нажатии. Пробку обертывают кусочком марли в один слой, края марли связывают над пробкой ниткой.

 

 

 

Рис.1. Скатывание ватно-марлевой пробки.

 

В микробиологической лаборатории широко пользуются стеклянными пипетками. Пипетки бывают пастеровские и градуированные. Первые не имеют делений, и расчет жидкости при работе с ними ведется на капли; вторые имеют деления, и количество вытекающей из них жидкости определяется в миллилитрах и десятых долях миллилитра. Один конец пипетки широкий, другой – узкий. Для набирания жидкости и регулирования быстроты ее вытекания на широкий конец пипетки надевают резиновый шланг, снабженный грушей. Широкое отверстие пипетки закрывают ватным тампоном. Комочек ваты не должен быть очень плотным, но и не должен свободно двигаться в пипетке. Волокна ваты не должны торчать из-за края пипетки. Подготовленные пипетки по одной или по несколько штук заворачивают в бумажную ленту шириной 2,5 см, длиной до 70 см.

 

2.2. Сырье и питательные среды, применяемые в биотехнологии

 

Основным сырьем для микробного синтеза является углеродсодержащее сырье. Наиболее доступны для микроорганизмов моносахара, особенно гексозы (глюкоза, галактоза), многоатомные спирты (глицерин, маннит) и карбоновые кислоты. Низкомолекулярные спирты (метанол, этанол) также относятся к перспективному сырью для микробиологического синтеза. Некоторые виды микроорганизмов способны использовать в н-алканы и другие фракции нефти. Наибольшую рентабельность имеют биотехнологические производства, использующие ценные виды побочной продукции пищевой, химической, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности: мелассу, молочную сыворотку, зерновую и картофельную барду, сульфитный щелок, гидрол, смесь карбоновых кислот и т.д. Особенно широко применяются меласса и гидрол – побочные продукты производства сахара и крахмала.

Питательная среда является сложной трехфазной системой, содержащей жидкие, твердые и газообразные компоненты. По составу среды подразделяют на две группы: естественные и синтетические. Естественными называют среды, которые состоят из продуктов животного и растительного происхождения и имеют сложный неопределенный химический состав. Их основа – различные части растений, животные ткани, солод, дрожжи, навоз, почва, вода морей, озер, минеральных источников. Большинство таких сред используют в виде экстрактов или настоев.

На естественных средах хорошо развиваются многие микроорганизмы, поскольку в них имеются все компоненты, необходимые для роста и развития. Однако среды с неопределенным составом малопригодны для изучения физиологических особенностей бактерий, поскольку не позволяют учесть потребление компонентов среды и выяснить какие вещества синтезируются микроорганизмами. Указанные недостатки связаны с тем, что состав естественных сред сложен и непостоянен, зависит от сырья и способа приготовления питательной среды. Это заметно влияет на рост микроорганизмов Естественные среды используют главным образом для поддержания культур микроорганизмов и накопления клеточной биомассы.

Синтетические питательные среды – это такие, в состав которых входят в точно указанных концентрациях только известные химически чистые соединения. Данные среды по составу часто бывают многокомпонентными и содержат сложный набор химических веществ. Синтетические среды широко используют для исследований, связанных с изучением обмена веществ микроорганизмов.

Существуют так называемые полусинтетические среды, относящиеся к средам с неопределенным составом. В них, наряду с соединениями известной химической природы, входят вещества неопределенного состава. Например, в мясопептонную среду, кроме сложных и неопределенных по химическому составу веществ (мясной бульон), иногда входят глюкоза или сахароза, хлорид натрия, фосфат калия. Полусинтетические среды широко используют в микробиологической практике для получения витаминов, антибиотиков, аминокислот и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

С.Н. Виноградским в практику микробиологии введены элективные, или избирательные, среды, предназначенные для определенных групп микроорганизмов. Зная физиологические особенности соответствующей группы микробов, можно подобрать такие условия культивирования (состав, кислотность среды, температура, аэрация и т.д.), при которых будут развиваться представители лишь данной группы. Элективные среды позволяют вести биологические процессы в лаборатории и на производстве без предварительной стерилизации среды. Эти смеси применяются главным образом для выделения микроорганизмов из мест их естественного обитания.

Питательные среды могут быть различной консистенции: жидкие, плотные, полужидкие. Жидкие среды представляют водные растворы питательных веществ в определенной концентрации. Они применяются для выращивания биомассы микроорганизмов глубинным методом. Плотные питательные среды используют для учета количества бактерий, выделения чистой культуры и других целей. Такие среды готовят из жидких, добавляя 1,5-2,5% агар-агара или 10-15 % желатины. Агар-агар – это растительный коллоид, получаемый из некоторых морских водорослей. В его состав входят главным образом полисахариды. Желатина – кислый азотсодержащий продукт, получаемый при выварке костей и хрящей животных. Плотными средами могут служить также гелевые пластины.

При приготовлении полужидких сред, применяемых для определения физиологических особенностей микроорганизмов, например, подвижности, в жидкую основу среды вносят 0,2-0,5 % агар-агара.