الثقافة البكتيرية: الأنواع ، الخصائص ، الطرق ، المتطلبات - مادة الاحياء - 2026

A ثقافة البكتيرية هي نتيجة لزرع البذور من هذه الكائنات الدقيقة على وسائل الإعلام الغذائية، من أجل دفعهم على الإنجاب، مما أدى إلى ظهور المستعمرات البكتيرية في وسائل الإعلام الصلبة والغيوم في وسائل الإعلام السائلة.

تعتبر طريقة البذر مهمة للغاية لتتمكن من توزيع اللقاح بطريقة تتشتت البكتيريا الموجودة بها ويمكن أن تطور مستعمرات معزولة بشكل صحيح.

المحاصيل المختلفة التي زرعها المؤلف في مختبر علم الجراثيم في مبنى العلوم الطبية الحيوية والتكنولوجية ، جامعة كارابوبو. المصدر: تكوين الصور التي التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل.

المستعمرات التي تم الحصول عليها في وسط الاستزراع الصلب هي نتيجة لتكاثر الكائنات الحية الدقيقة التي تم بذرها. تبدأ كل مستعمرة من بكتيريا واحدة ، والتي يمكن أن تتضاعف أضعافا مضاعفة لتشكيل مجموعة سكانية مرئية بالعين المجردة.

يحدث نفس الشيء في وسط المزرعة السائلة ولكن في هذه الحالة يلاحظ نمو البكتيريا عن طريق التعكر.

يكون النمو البكتيري ممكنًا عندما يلبي وسط الاستزراع المختار الشروط التغذوية ودرجة الحموضة اللازمة لتطوير بكتيريا معينة. وبالإضافة إلى ذلك، فمن الضروري للسيطرة على المتغيرات الأخرى، مثل درجة الحرارة وفترة حضانة، وتركيز الأكسجين، CO ₂ ، وغيرها.

لا تحتاج جميع المجموعات البكتيرية إلى نفس المتطلبات ، على الرغم من أن بعضها قد يكون شائعًا للجميع تقريبًا ، مثل أن الوسيط يحتوي على الببتون ، فمن الصحيح أيضًا أن هناك كائنات دقيقة أكثر تطلبًا تتطلب بالإضافة إلى ذلك مواد محددة أخرى ، تسمى عوامل النمو.

على سبيل المثال ، يمكن الإشارة إلى أن بعض المستدمية بحاجة إلى وجود العامل X (الهيمين) والعامل الخامس (NAD) للنمو.

أنواع الثقافات البكتيرية

يمكن أن تكون الثقافات البكتيرية متعددة الميكروبات أو نقية أو مختلطة.

الثقافات البكتيرية متعددة الميكروبات

الثقافات المتعددة الميكروبات هي تلك التي تأتي من بذر عينة تم الحصول عليها من مكان به ميكروبيوتا طبيعية ، حيث يمكن أيضًا العثور على مسببات مرضية معينة.

مثال: عند تطوير مزرعة مسحة الحلق ، يمكن العثور على مسببات الأمراض مثل Streptococcus pyogenes ، ولكنها ستكون مصحوبة بميكروبات شائعة في المنطقة.

في هذه الحالة ، يعد التخطيط الجيد ضروريًا للسماح بنمو أنواع مختلفة من البكتيريا الموجودة في عزلة.

المستعمرة التي لها خصائص متوافقة مع سلالة Streptococcus pyogenes سيتم لمسها بعناية بحلقة البلاتين ثم يتم زراعتها في وسط مزرعة عذراء وبالتالي الحصول على ثقافة نقية لتلك الكائنات الحية الدقيقة.

من هذه الثقافة النقية ، يمكن إجراء جميع الاختبارات المطلوبة لتحديد البكتيريا.

الثقافة البكتيرية النقية

من أجل التعرف على الكائنات الحية الدقيقة بكفاءة ، يجب على المرء أن يعمل من ثقافة نقية.

يمكن الحصول على الثقافات النقية كما في حالة المثال السابق عن طريق إعادة زراعة مستعمرة معزولة من مزرعة متعددة الميكروبات ، أو عندما يتم زرع عينة من مكان معقم طبيعي وفي هذا يوجد عامل ممرض واحد فقط (نمو واحد نوع البكتيريا). مثال: عندما يتم زرع CSF من مريض مصاب بالتهاب السحايا الجرثومي.

طريقة أخرى هي عند إعادة البذر من ثقافة نقية قديمة للحصول على ثقافة نقية متجددة.

مزارع بكتيرية مختلطة

تتكون هذه الثقافات من خليط من الكائنات الحية الدقيقة ، كما تحدث في الطبيعة. في بعض العمليات الصناعية ، يكون استخدام الثقافات المختلطة مناسبًا.

يمكن الحصول عليها من خلال اتحاد العديد من الثقافات النقية ، لأنها تسمح بدراسة العلاقات البكتيرية.

وهي مفيدة ، على سبيل المثال ، في تحلل المواد الغريبة الحيوية في مياه الصرف الصناعي ، لأنها تعمل كعوامل قابلة للتحلل.

خصائص المزارع البكتيرية

يمكن أن تكون الخصائص المورفولوجية للمستعمرات التي تم الحصول عليها في الثقافات البكتيرية متنوعة للغاية.

يمكن أن تكون المستعمرات صغيرة جدًا أو متوسطة أو كبيرة وقد تبدو جافة أو مخاطية أو لامعة أو باهتة. اعتمادًا على الملمس ، يمكن أن تختلف بين ناعمة وخشنة ، واعتمادًا على الشكل ، يمكن أن تكون دائرية ، مسطحة ، محدبة.

اعتمادًا على اللون ، يمكن أن تكون: عديمة اللون ، أو بيضاء ، أو صفراء ، أو زهرية ، أو ضارب إلى الحمرة ، أو حمراء ، أو برتقالية ، أو بيج ، أو رمادية ، أو خضراء ، أو بنية ، أو سوداء ، أو ذات بريق معدني ، اعتمادًا على البكتيريا المعنية ووسيلة الاستزراع المستخدمة.

يمكن أن تكون حدود المستعمرات منتظمة أو غير منتظمة. من ناحية أخرى ، قد يقدم البعض الآخر فيلمًا موحدًا يتم توزيعه في الوسط بأكمله تقريبًا يسمى "الاحتشاد". هذه سمة من سمات Proteus sp.

تنبعث من بعض الثقافات البكتيرية روائح مميزة تمامًا للأنواع المعنية. على سبيل المثال ، تتميز مزرعة Pseudomonas aeruginosa برائحة الفاكهة المميزة ، بينما يتميز جنس Proteus برائحة كريهة مميزة.

أمثلة على المستعمرات حسب حجمها

صغيرة للغاية: الميكوبلازما الرئوية ، فرانسيسيلا تولارينسيس.

صغير: Streptococcus sp، Enterococcus sp.

متوسط: البكتيريا المعوية العائلية

كبير: Bacillus cereus ، Pseudomonas aeruginosa.

مثال على المستعمرات حسب مظهرها

جاف: Lactobacillus confusus.

الغشاء المخاطي: Klebsiella pneumoniae ، Pseudomonas aeruginosa.

الرائعة: Klebsiella pneumoniae.

معتم: المكورات المعوية البرازية ، بعض سلالات النيسرية البنية.

أمثلة على المستعمرات حسب قوامها

المستعمرات الملساء: Micrococcus luteus

المستعمرات الخشنة: Sarcina ventriculi على أجار المغذيات.

مثال على المستعمرات حسب شكلها

التعاميم: Listeria murrayi و Micrococcus luteus على أجار المغذيات.

مسطح: Staphylococcus equorum على أجار المغذيات.

محدب: المكورات العنقودية الذهبية ، الكلبسيلة الرئوية.

مثال على المستعمرات حسب حدودها

حافة مستديرة: المكورات العنقودية الذهبية والإشريكية القولونية.

الحدود غير المنتظمة: Klebsiella pneumoniae ، Pseudomonas aeruginosa.

حواف مفصصة: Bacillus sp.

مثال على المستعمرات حسب لونها

شفاف أو عديم اللون: Shigella sp على أجار XLD.

الأبيض: Staphylococcus hominis على أجار الدم.

البيج: Bacillus sphaericus و Lactobacillus confusus على أجار المغذيات.

الأصفر: Staphylococcus aureus و Elizabethkingia meningoseptica على أجار الدم ، Pediococcus sp ، Staphylococcus lentus على أجار المغذيات ،

الوردي: Escherichia coli على أجار XLD ، و Micrococcus roseus على أجار المغذيات.

الفوشيه: الإشريكية القولونية على أجار ماك كونكي.

البنفسجي: Chromobacterium violaceum.

ضارب إلى الحمرة: Serratia marcescens في درجة حرارة الغرفة على أجار المغذيات.

البرتقالي: كورثيا زوبفي على أجار المغذيات.

Greyish: Sporosarcina ureae في أجار مستخلص التربة.

مخضر: Pseudomonas aeruginosa على أجار BHI.

البني: Enterococcus sp على أجار الإسكولين الصفراوي.

أسود: Salmonella enteritidis على أجار SS.

مع بريق معدني: Escherichia coli على Endo agar.

طرق الزراعة البكتيرية

اختيار الثقافة الهوائية أو اللاهوائية البكتيرية

إنها طريقة الزراعة الأكثر استخدامًا. هذا يرجع إلى حقيقة أن ، في المقام الأول ، معظم البكتيريا المسببة للأمراض للإنسان هي الهوائية أو اللاهوائية الاختيارية ؛ وثانيًا ، إنه أرخص بكثير وأسهل من الثقافات اللاهوائية. مثال: الميكوبلازما الرئوية والإشريكية القولونية على التوالي.

الثقافة البكتيرية اللاهوائية

يتطلب هذا النوع من الاستنبات قمعًا كاملاً للأكسجين. يجب أن تحتوي وسائط الثقافة للبكتيريا اللاهوائية بشكل عام على مواد مختزلة مثل: حمض الأسكوربيك أو الثيوجليكولات أو السيستين أو الكبريت للقضاء على التأثيرات السامة للأكسجين المحمول بالهواء.

يحتوي بعضها على مؤشرات مثل ريسازورين وهو أزرق في وجود الأكسجين وعديم اللون في اللاهوائية. مثال: المطثية الكزازية.

الثقافة البكتيرية في الميكرويروفيليا

توضع لوحات الاستزراع في غطاء ميكرواريوفيلي مع شمعة مضاءة. الشمعة تستهلك الأكسجين وتخرج. في هذه الحالة ، تنمو بعض البكتيريا ، مثل Streptococcus sp.

المواد والمتطلبات

المواد

المواد المطلوبة لإجراء الاستزراع البكتيري هي: أطباق أو أنابيب بتري ذات وسائط أو مرق أو حلقة بلاتينية أو عينة أو موقد بنسن أو فرن.

متطلبات إجراء مزرعة البكتيريا

تتطلب زراعة البكتيريا العديد من العناصر التي يجب أخذها في الاعتبار ، مثل العناصر الغذائية في الوسط ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الحرارة ، وتركيز الأكسجين ، وثاني أكسيد الكربون ، والرطوبة ، وغيرها.

العناصر الغذائية

تتطلب الثقافات البكتيرية وسائط استزراع تحتوي على عناصر كبيرة وعناصر دقيقة. من بين العناصر الكبيرة ، يمكن ذكر المواد العضوية مثل البيبتون والأحماض الأمينية والكربوهيدرات كمصادر للكربون والنيتروجين.

من بين العناصر الدقيقة المواد غير العضوية أو العناصر النزرة المنغنيز والزنك والنيكل والبورون والكلور والسيلينيوم والسيليكون والكوبالت والنحاس وغيرها.

تركيز أيون الهيدروجين (pH)

إن تركيز أيونات الهيدروجين (H ⁺) وأيونات الهيدروكسيل (OH ^-) في الوسط الذي ستتطور فيه الثقافة له أهمية حيوية ، لأن هذه تحدد درجة الحموضة.

الأس الهيدروجيني الأكثر شيوعًا هو محايد (pH = 7.0) ، ومع ذلك قد تكون هناك وسائط حيث يكون الرقم الهيدروجيني الحمضي أو القلوي مناسبًا ، على سبيل المثال إذا كنت تريد عزل البكتيريا الحمضية أو القلوية على التوالي.

درجة الحرارة

تعتبر درجة الحرارة عاملاً مهمًا جدًا يؤثر على نمو الثقافات البكتيرية. يمكن أن تكون البكتيريا محبة للنفسية (تنمو في درجات حرارة أقل من 20 درجة مئوية ، محبة للحرارة (بين 20 درجة مئوية و 42 درجة مئوية) ، محبة للحرارة (40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية) ، شديدة الحرارة (70 درجة مئوية - 105 درجة مئوية).

متطلبات الأكسجين

الهوائية: تنمو بوجود الأكسجين.

الميكرويروفيليك: تنمو بوجود 5-10٪ من ثاني أكسيد الكربون .

اللاهوائية الصارمة: تنمو بغياب الأكسجين.

اللاهوائية الاختيارية: ينمو بوجود الأكسجين أو بدونه.

مقاومة الهواء: تنمو بشكل جيد بدون أكسجين وتتحمل القليل من الأكسجين.

بيئة مزارع

وسائط الثقافة هي مستحضرات غذائية خاصة يتم تحضيرها في المختبر للحصول على نمو جرثومي أو ثقافة. تختلف هذه الوسائط في التناسق والتكوين والوظيفة. سيقوم كل مختبر بإعداد نوع وسط الثقافة الذي يناسب احتياجاتهم.

جمع الثقافة البكتيرية

هناك مؤسسات أو منظمات مكرسة لجمع وتوصيف وصيانة وتوزيع السلالات البكتيرية ذات الأهمية السريرية أو البيئية أو الصناعية.

تُستخدم هذه السلالات في العمل البحثي ولتنفيذ ضوابط الجودة على وسائط الثقافة.

مثال: سلالات مجموعة الثقافة الأمريكية ، والمركز الفنزويلي لجمع الكائنات الدقيقة (CVCM) وسلالات المعهد الوطني للصحة وعلم الأوبئة وعلم الأحياء الدقيقة في كوبا (INHEM) ، من بين آخرين.

المراجع

1. Benavides G ، Hermida A. عزل وتحديد النباتات البكتيرية الأصلية من تربة Cruz Verde و Guasca páramos. (كونديناماركا). 2008. بوغوتا. متاح على: javeriana.edu.co/biblos
2. هانز س. علم الأحياء الدقيقة العام. إصدارات أوميغا. 1991. برشلونة ، أسبانيا. متوفر في: biolprocariotas.files
3. Weng Z، Junco R، Díaz R. مجموعة الثقافات الميكروبية: ملاحظات حول تطورها. القس كوبانا هيغ إبيديميول ، 2003 ؛ 41 (1). متاح على: scielo.sld.cu/scielo.
4. Koneman E ، Allen S ، Janda W ، Schreckenberger P ، Winn W. (2004). التشخيص الميكروبيولوجي. 5th إد. التحرير Panamericana SA Argentina.
5. Forbes B، Sahm D، Weissfeld A. (2009). بيلي وسكوت التشخيص الميكروبيولوجي. 12 إد. التحرير Panamericana SA Argentina.