1. Окрасить мазок разведенным фуксином Циля (10—15 капель на 10 мл дистиллированной воды) в течение 5 мин.
2. Промыть водой.
3. Обработать мазок 0,5 % раствором лимонной кислоты или 0,01 % раствором хлористоводородной кислоты.
4. Промыть водой.
5. Окрасить метиленовым синим в течение 1 мин.
6. Промыть водой и высушить препарат.
Риккетсий, окрашенные по методу Здродовского, имеют красный цвет, цитоплазма клеток, в которых они паразитируют, — голубая, ядра — синие.
Глава 3 |
ФИЗИОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ
Введение. Бактерии в ходе эволюции освоили различные экологические ниши и приспособились к соответствующим источникам неорганических и органических веществ, наличию кислорода, температуре и другим факторам окружающей среды. Создание условий, подходящих для выращивания (культивирования) микробов, необходимо для изучения их свойств и диагностики вызываемых ими заболеваний. Культивирование бактерий лежит в основе бактериологических методов исследования.
Питательные среды. Применяют для выращивания (культивирования) микроорганизмов в лабораторных или промышленных условиях. Любая питательная среда должна отвечать следующим требованиям:
—содержать все необходимые для роста и размножения бактерий вещества в легкоусвояемой форме;
—иметь оптимальные для бактерий физико-химические свойства: рН, влажность, осмолярность и др.
Компоненты питательных сред. Для построения органических компонентов микробной клетки необходимы азот, углерод, водород и кислород. Снабжение водородом и кислородом осуществляется за счет воды. В качестве источника углерода гетеротрофные микроорганизмы используют органические соединения, в первую очередь сахара, многоатомные спирты и органические кислоты. Источником азота могут служить неорганические соединения (соли аммония), а также олигопептиды и аминокислоты — продукты гидролиза белков различного происхождения (животного — мясо, рыба, казеин; растительного — соевые бобы, горох; микробного — дрожжи и др.).
Поскольку в состав микробных клеток входят не только органические, но и минеральные соединения, питательные среды должны содержать неорганические вещества: соединения хлора, фосфора, серы, натрия, калия, кальция, магния и некоторые другие. Минеральные соли необходимы также для создания оптимальных для роста и размножения физико-химических условий (рН, ионная сила и т.д.).
Микробам для нормального развития необходимы микроэлементы, преимущественно металлы (железо, медь, марганец и др.), которые входят в состав простетических групп молекул различных ферментов.
Кроме основных компонентов питательной среды, для жизнедеятельности ауксотрофных микроорганизмов, к числу которых относятся многие патогенные бактерии, требуется присутствие факторов роста — органических соединений, входящих в состав микробной клетки, но не синтезируемых ею самостоятельно. В качестве факторов роста могут выступать определенные аминокислоты, азотистые основания, витамины и др. Большинство бактерий нуждается в таких факторах роста, как витамины группы В и никотиновая кислота. Для роста некоторых патогенных бактерий в питательные среды надо добавлять нативные белки (кровь, сыворотку).
Для жизнедеятельности микробной клетки, безусловно, необходима вода как основной растворитель и среда для протекания всех биохимических реакций.
В бактериологической практике используют среды, различные по происхождению. Синтетическими питательными средами называют такие, которые состоят из растворов химически чистых соединений в точно установленных дозировках. Преимуществом синтетических сред являются их строго постоянный состав и воспроизводимость. Полусинтетические среды включают наряду с химически чистыми соединениями перера-
ботанные нативные компоненты неопределенного состава — гидролизаты мяса, дрожжевой экстракт и т.д. Натуральные питательные среды представляют собой неизмененные нативные (природные) компоненты (сыворотка крови, яичный белок и др.).
Различные потребности микробов отдельных видов обусловливают большое разнообразие питательных сред.
По консистенции питательные среды могут быть жидкими, полужидкими, плотными. Для придания плотной консистенции к жидкой среде добавляют агар-агар, представляющий собой продукт переработки особого вида морских водорослей. Агар-агар плавится при 80—86 "С, затвердевает при температуре около 40 "С и в застывшем состоянии придает среде плотность. В плотные среды добавляют 1,5—2 %, в полужидкие — 0,3—0,7 % агар-агара. В некоторых случаях для получения плотных питательных сред используют нативные компоненты (свернувшаяся сыворотка крови, свернувшийся яичный белок), которые сами по себе являются плотными.
Преимуществом плотных питательных сред является возможность получения чистых культур микроорганизмов, а также сообществ микроорганизмов (колоний, бактериальных газонов), имеющих макроскопические размеры.
По целевому назначению питательные среды делят на основные, элективные и дифференциально-диагностические.
К основным относятся среды, применяемые для выращивания многих бактерий. Это триптические гидролизаты мясных, рыбных продуктов, крови животных или казеина, из которых готовят жидкую среду — питательный бульон и плотную — питательный агар. Такие среды также служат основой для приготовления сложных питательных сред — сахарных, кровяных и др., удовлетворяющих пищевые потребности патогенных бактерий.
Элективные питательные среды предназначены для избирательного выделения и накопления микроорганизмов определенного вида (или определенной группы) из материалов, содержащих разнообразную постороннюю микрофлору. При создании элективных питательных сред исходят из биологических особенностей, которые отличают данные микробы от большинства других. Например, избирательный рост стафилококков наблюдается при повышенной концентрации хлорида натрия, холерного вибриона — в щелочной среде и т.д.
Дифференциально-диагностические питательные среды применяют для различения (дифференциации) отдельных видов (или групп) микробов. Принцип составления этих сред основан на различиях в биохимической активности бактерий разных видов вследствие неодинакового набора ферментов.
В состав дифференциально-диагностической среды входят следующие компоненты: а) основная питательная среда, обес-
печивающая размножение бактерий, б) определенный углевод (например, лактоза), способность использовать который является диагностическим признаком для данного вида, в) цветной индикатор (например, индикатор Андреде), изменение цвета которого свидетельствует о сдвиге рН среды в кислую сторону вследствие ферментации соответствующего углевода. Дифференциально-диагностические среды широко используют в лабораторных микробиологических диагностических исследованиях для дифференциации и идентификации бактерий.
Культивирование бактерий применяют, в частности, для выделения и идентификации чистых культур (схема 3.1).