Основным методом выделения чистых культур микроорганизмов является метод, предложенный Р. Кохом. Принцип его заключается в получении чистой культуры из отдельной колонии. Однако этот метод неприменим для выделения микроорганизмов, которые не растут или плохо растут на плотных средах. К числу таких микроорганизмов относятся некоторые бактерии, многие водоросли и простейшие.
Рис. 6.2. Рассев культуры микроорганизмов
на поверхность плотной среды шпателем:
а — шпатель Дригальского; б — рассев; в — рост
микроорганизмов после рассева
При выделении чистой культуры аэробных микроорганизмов накопительную культуру высевают на поверхность плотной среды. Порядок работы следующий. Расплавленную на кипящей водяной бане стерильную и охлажденную до 50 °С питательную среду, содержащую агар или желатину, разливают в стерильные чашки Петри. После того как среда застынет, на ее поверхность из пипетки наносят каплю накопительной культуры или ее разведения в стерильной воде и стерильным стеклянным шпателем Дригальского распределяют каплю по поверхности плотной среды в чашке Петри. Далее этим же шпателем протирают поверхность среды последовательно во второй, третьей и четвертой чашках. Обычно в первых двух чашках после инкубации наблюдается сплошной рост микроорганизмов, тогда как в последующих — рост изолированных колоний (рис. 6.2). Рассевать накопительную культуру можно бактериологической петлей методом истощающего штриха. В этом случае накопительную культуру или ее разведение отбирают петлей и на поверхности плотной среды проводят штрихи в порядке, указанном на рис. 6.3. Перед каждым новым штрихом петлю стерилизуют в пламени горелки.
После посева чашки Петри помещают в термостат крышками вниз, чтобы конденсационная вода, образовавшаяся на крышке чашки при застывании агара, не помешала получить изолированные колонии. Чашки выдерживают в термостате в течение 1 —7 суток в зависимости от скорости роста микроорганизмов. Выросшие изолированные колонии отсевают петлей на поверхность скошенной плотной среды в пробирке или в жидкую среду.
Метод глубинного посева. Изолированные колонии микроаэрофильных микроорганизмов и факультативных анаэробов чаще получают методом глубинного посева. Для этого плотную питательную среду предварительно разливают в пробирки по 15 —20 мл и стерилизуют. Непосредственно перед посевом пробирки помещают в кипящую водяную баню, чтобы среда расплавилась. Высев проводят из разведений накопительной культуры в стерильной водопроводной воде. Разведения готовят с таким расчетом, чтобы при высеве 0,5 — 1,0 мл разведения получить изолированные колонии. Степень разведения определяется
плотностью накопительной культуры. Высевы делают, как правило, из трех-
четырех последних разведений. Для этого в пробирку с расплавленной и остуженной до 48 — 50 °С средой вносят 0,5-1,0 мл одного из разведений накопительной культуры. Посевной ма
териал тщательно перемешивают, вращая пробирку между ладонями.
Рис. 6.3. Схема последовательности (7 — 5)
рассева культуры микроорганизмов на поверхность плотной среды петлей
Затем около пламени горелки вынимают из пробирки пробку, обжигая края пробирки в пламени горелки, и быстро выливают содержимое пробирки в стерильную чашку Петри. После того как агаризованная среда застынет, чашки Петри помещают в термостат. Колонии выросшие в толще среды, вырезают стерильным скальпелем, извлекают стерильными капиллярными трубками или просто петлей и переносят в жидкую среду, благоприятную для развития выделяемых микроорганизмов.
Особые трудности возникают при выделении чистых культур облигатных анаэробов. Если контакт с молекулярным кислородом не вызывает сразу гибели клеток, то посев проводят на поверхность среды в чашки Петри, но после посева чашки тотчас помещают в анаэростат. Однако чаще пользуются методом разведения. Сущность его заключается в том, что разведения накопительной культуры проводят в расплавленной и охлажденной до 45 — 50 °С агаризованной питательной среде. Делают 6—10 последовательных разведений. Затем среду в пробирках быстро охлаждают и заливают поверхность слоем стерильной смеси парафина и вазелинового масла (в соотношении 3:1), что препятствует проникновению воздуха в толщу агаризованной среды.
Иногда агаризованную питательную среду после посева и тщательного перемешивания переносят в стерильные трубки Бурри. Можно использовать капиллярные пипетки Пастера, в которые набирают соответствующее разведение накопительной культуры в расплавленной агаризованной питательной среде. Конец капилляра запаивают. При удачно выбранном разведении накопительной культуры в одной из пробирок (пипеток Пастера, трубок Бурри) вырастают изолированные колонии. Чтобы извлечь образовавшиеся колонии, поступают следующим образом. Удаляют стерильной иглой слой парафина, а столбик агаризованной среды осторожно выдувают из пробирки в стерильную чашку Петри, пропуская газ, не содержащий кислород, через капилляр или иглу, помещенные между стенкой пробирки и агаризованной средой. Агаризованную среду из трубки Бурри выдувают, пропуская газ через ватную пробку.
В некоторых случаях плотную среду из пробирки извлекают иначе. Пробирку слегка нагревают, все время быстро вращая ее над пламенем горелки. При этом агар, непосредственно прилегающий к стенке, плавится и содержимое пробирки в виде агарового столбика легко выскальзывает в стерильную чашку Петри. Столбик агара разрезают стерильным ланцетом и извлекают колонии, захватывая их стерильными капиллярными трубками или петлей. Можно также вырезать их стерильным ланцетом. Извлеченные колонии переносят в жидкую среду, благоприятную для развития выделяемых микроорганизмов. Если изолированные колонии получены в капилляре, то после тщательной дезинфекции поверхности его разламывают стерильным пинцетом и участки капилляра, содержащие изолированные колонии, переносят в стерильную среду.
Для получения изолированных колоний методом глубинного посева и методом разведений рекомендуется использовать осветленные питательные среды.
Метод вращающихся пробирок. Когда хотят получить изолированные колонии облигатных анаэробных бактерий, характеризующихся особенно высокой чувствительностью к кислороду (экстремальные анаэробы), используют метод вращающихся пробирок Р. Хангейта. Сущность его заключается в следующем. Расплавленную агаризованную среду засевают бактериями при постоянном токе через пробирку стерильного инертного газа, освобожденного от примеси кислорода. Затем пробирку закрывают резиновой пробкой и помещают горизонтально в зажим, вращающий пробирку. Агаризованная среда при этом равномерно распределяется по стенкам пробирки и застывает тонким слоем. Тонкий слой агаризованной среды в пробирке, заполненной газовой смесью, позволяет получить изолированные колонии, хорошо видимые невооруженным глазом (см. рис. 6.4). Применяют также модификацию метода Р. Хангейта. При этом расплавленную агаризованную среду при постоянном токе стерильного инертного газа разливают по пробиркам. Затем пробирку закрывают резиновой пробкой и помещают горизонтально в зажим, вращающий пробирку. После того как среда на стенках пробирки застынет, производят засев среды в этой пробирке в токе стерильного газа с помощью бактериальной петли, проводя штрих во вращающейся пробирке в направлении от ее дна к горлышку (рис. 6.5). Иногда для получения чистой культуры бывает достаточно одного посева в плотную среду, однако чаще посев в плотную питательную среду повторяют 2—3 раза. В качестве посевного материала при этом используют культуру, полученную из отдельной колонии.
Рис. 6.4. Изолированные колонии облигатных анаэробов в пробирках, заполненных газом (по Р. Хангейту): 1 — агаризованная питательная среда; 2 — конденсационная вода; 3 — колонии бактерий; 4 — смесь газов Н2 и СО2 Рис. 6.5. Посев культуры строго анаэробных микроорганизмов с использованием модификации метода вращающихся пробирок Р. Хангейта: 1 — бактериальная петля; 2 — трубка для подачи стерильного инертного газа; 3 — питательная среда, застывшая на стенках пробирки; 4 — механизм, вращающий пробирку |