Вимоги до живильних середовищ. Для вирощування бактерій у лабораторних умовах, дослідження їх різноманітних властивостей, тривалого зберігання використовують живильні середовища. Вони повинні відповідати певним стандартам, створюючи оптимальні умови для росту, розмноження й життєдіяльності мікроорганізмів. У першу чергу, бактерії потребують азоту, вуглецю та водню для побудови власних білків. Водень і кисень для клітин постачає вода. Джерелом азоту виступають численні речовини, в основному, тваринного походження (м’ясо яловиче, риба, м’ясо-кісткова мука, казеїн), а також білкові гідролізати, пептиди, пептони. Можна використовувати й замінники м’яса –плаценту, кров’яні згустки, дріжджі. Отже, до складу середовищ повинні бути введені джерела живильних речовин і вода, а також ростові фактори (вітаміни групи В, ферменти). Універсальним джерелом їх служать екстракти з білків тваринного й рослинного походження, білкові гідролізати. Для мікробів з більш складними харчовими потребами до складу середовищ включають нативні субстрати –кров, сироватку, асцитичну рідину, яєчний жовток, шматочки печінки, нирок, мозкової тканини та ін. Середовища повинні бути збалансованими за мікроелементним складом і містити іони заліза, міді, марганцю, цинку, кальцію, натрію, калію, мати у своєму складі неорганічні фосфати. Допускається застосування речовин, які усувають дію інгібіторів росту і токсиноутворення мікробів (окремі амінокислоти, твіни, активоване вугілля тощо). Важливим є стабілізація оптимуму рН середовища, його високої буферності та рівень окисно-відновного потенціалу (Еh), який для аеробних мікроорганізмів досягає понад 0,08 В, а для анеробних бактерій коливається в межах 0,12-0,60 В. Середовища повинні мати певну в’язкість, густину, мати певну вологість (до 20 % води), бути ізотонічними, прозорими й обов’язково стерильними.
Залежно від потреб бактеріологів живильні середовища поділяються на п’ять основних груп. Перша група –універсальні (прості) середовища. До них належать м’ясо-пептонний бульйон (МПБ) та м’ясо-пептонний агар (МПА). За своїм складом, наявністю живильних речовин вони придатні для культивування багатьох видів бактерій. Друга група –спеціальні середовища. Вони використовуються в тих випадках, коли мікроорганізми не ростуть на простих. До них належить кров’яний, сироватковий агари, сироватковий бульйон, асцитичний бульйон, асцит-агар та інші. Третя група –елективні середовища, на яких мікроорганізми певного виду ростуть швидше, більш інтенсивно, опереджають у своєму розвитку інші види бактерій. Наприклад, 1 % лужна пептонна вода є елективним середовищем для холерних вібріонів, середовища Ру та Леффлера –для збудників дифтерії. Четверта група селективні середовища, які завдяки додаванню певних компонентів (жовч, фарби, антибіотики та ін.) здатні пригнічувати розвиток одних видів мікроорганізмів, але не впливають на інші види. Так, середовище Мюллера є селективним для тифо-паратифозних бактерій, фуразолідоно-твіновий агар –для коринебактерій і мікрококів. Додавання антибіотиків до складу середовищ робить їх селективними для грибів (напр. середовище Сабуро та ін.). П’ята група –диференціально–діагностичні середовища. Це велика група середовищ, які дозволяють визначити певні біохімічні властивості мікроорганізмів і проводити їх диференціацію. Вони поділяються на середовища для визначення протеолітичних, пептолітичних, цукролітичних, гемолітичних, ліполітичних, редукуючих властивостей (середовища Ендо, Левіна, Плоскірєва, Гісса).
Дихання мікроорганізмів. Аеробний та анаеробний типи дихання. Ферменти, що беруть участь в процесі дихання; структури клітини, де локалізуються дихальні ферменти. Методи культивування анаеробних бактерій
До анаеробних процесів відносяться спиртне, молочнокисле, маслянокисле і інші види бродіння, в результаті яких утворюються специфічні кінцеві продукти (етиловий спирт, молочна, масляна кислоти і ін.). Бродіння – це енергетичні процеси, при яких органічні сполуки є одночасно як донаторами, так і акцепторами електронів.
Аеробне дихання мікроорганізмів – це процес, при якому останнім акцептором водню (протонів та електронів) є молекулярний кисень. В результаті окислення головним чином складних органічних сполук з’являється енергія, яка виділяється в навколишнє середовище або накопичується в макроенергетичних фосфатних зв’язках АТФ. Розподіляють повне та неповне окислення.
Ферменти, що беруть участь в процесі дихання: протеїнази, амілази. Локалізація: мітохондрії.
Універсальним середовищем для культивування анаеробів є с-ще Кіта-Тароцці, яке складається з глюкозного бульйону, шматочків печінки або фаршу (ля зв»язування кисню повітря). Перед посівом це с-ще нагрівають 10-30 хв при 100 *С у водяному нагрівачі для видалення повітря, швидко охолоджують, а після посіву матеріалу заливають стерильним вазеліном. Для культивування анаеробів використовують також с-ще Вільсона-Блера на основі вісмут-сульфітагару, в якому анаероби утв чорні колонії;цукровий агар, кров»яний агар, молоко.
