الإعلام الثقافي: التاريخ ، الوظيفة ، الأنواع ، الإعداد - مادة الاحياء - 2025

و سائل الإعلام والثقافة هي الاستعدادات التغذوية الخاصة للانتعاش، والعزلة وصيانة الميكروبات البكتيرية والفطرية. يمكن أن تكون هذه الوسائط صلبة أو سائلة أو شبه صلبة.

كان لويس باستير أول من أظهر أنه في مرق مصنوع من قطع لحم مسلوقة ، كان يستخدم للبكتيريا للتكاثر بأعداد كبيرة ، إلى حد تعكير المرق. بهذا المعنى ، يعتبر مرق اللحم الخاص باستور هو أول وسيلة استزراع سائلة مستخدمة.

أوساط الاستزراع الخام والمحضرة (الصلبة والسائلة). المصدر: فليكر

ثم قطع روبرت كوخ خطوات كبيرة بمساعدة مساعديه يوليوس ريتشارد بيتري ووالتر هيس. تم تصميم أول طبق بتري ، والذي لا يزال يستخدم حتى اليوم ؛ وخطر له الثاني أنه استبدل الجيلاتين بآجار أجار لتحضير وسط استزراع صلب ، وهو أمر مهم للغاية ، لأن الجيلاتين يتحلل بفعل بعض الكائنات الحية الدقيقة.

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من فئات الوسائط الثقافية ذات الأغراض المختلفة ، وبالتالي ، يتم تصنيفها وفقًا لوظيفتها: من بين أهمها يمكن أن نذكر الوسائط الثقافية التغذوية والانتقائية والتفاضلية والنقل والإثراء والعد. المستعمرات والصيانة واختبار الحساسية.

بعض وسائط الاستزراع خاصة لمراقبة التفاعلات الكيميائية ، فهي مفيدة جدًا في تحديد الكائنات الحية الدقيقة المعنية. من بينها يمكن أن نذكر: متوسط ​​Kligler ، MIO ، LIA ، سترات ، من بين أمور أخرى.

التاريخ

أعد لويس باستير أول وسيلة استزراع عندما حاول إظهار أن الحياة الميكروبية لم تكن نتاجًا للتكاثر التلقائي ، ولكن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تتكاثر وأيضًا أنها أتت من الهواء.

أعد مرقًا بقطع من اللحم ولاحظ أنه بعد أيام قليلة من تعرضه للهواء ، أصبح عكرًا وكان هناك كمية ملحوظة من الكائنات الحية الدقيقة في المرق. في الوقت نفسه ، بقي مرق آخر مع قطع لحم مسلوقة ومختومة بإحكام نصف شفافة مع مرور الأيام.

جذب هذا انتباه العديد من الباحثين وأدركوا أن هذه الكائنات الدقيقة كانت مسؤولة عن تحلل اللحوم وأيضًا التسبب في بعض الأمراض.

لهذا السبب ، كان من الضروري إيجاد طريقة لإعادة إنتاج هذه الكائنات الدقيقة في المختبر من أجل دراستها بشكل أكبر.

بهذا المعنى ، قدم روبرت كوخ مساهمة لا تقدر بثمن في تحسين بعض التقنيات المعملية ، خاصة تلك المتعلقة بالعزل البكتيري ، حيث قدم مفهوم وسط الثقافة الصلبة.

في البداية استخدم شرائح البطاطس كوسيط صلب ولكنه أضاف الجيلاتين لاحقًا إلى مرق اللحم بنتائج أفضل. ومع ذلك ، كانت هناك أوقات يذوب فيها الجيلي ويتحول إلى ثقافة سائلة. اليوم من المعروف أن هذا يحدث لأن بعض البكتيريا قادرة على تحلل الجيلاتين بالماء.

عندها جاء أحد مساعديه بفكرة استخدام أجار أجار ، وهو مركب استخدمته زوجته لتثخين حلوياتها.

أصبح هذا الوسط الثقافي البدائي أكثر تطوراً تدريجياً ، حتى وصل إلى وسائط الثقافة المعروفة اليوم.

تكوين

كل وسيط له تركيبة مختلفة ، ولكن من الضروري أن يحتوي على العناصر الغذائية المحددة لتنمية جيدة لنوع الكائن الدقيق المطلوب.

قد يحتوي أيضًا على مواد كيميائية محددة تساعد في الكشف عن المسار الأيضي لسلالة معينة ، أو التي تظهر وجود إنزيمات معينة.

عنصر مهم آخر هو استخدام المواد العازلة. هذه تساعد في الحفاظ على التوازن الأسموزي للوسائط ، وكذلك درجة الحموضة.

يمكن أن تحتوي أيضًا على الكربوهيدرات ومؤشر الأس الهيدروجيني لإظهار تخمير السكر المضاف. سيلاحظ تغير لون الوسط إذا كان هناك تحمض ناتج عن التخمير.

تحتوي بعض وسائط الثقافة على مواد مثبطة. اعتمادًا على المادة المستخدمة ، سيتم تقييد نمو بعض الكائنات الحية الدقيقة ويفضل نمو البعض الآخر.

أنواع الإعلام الثقافي

يتم تصنيف وسائل الإعلام الثقافية وفقًا لمعايير مختلفة. هذه هي: حسب اتساقها وتكوينها ووظيفتها.

- حسب تناسقها

السوائل

لا تحتوي على أجار أجار. يتضح النمو البكتيري أو الفطري من خلال تعكر المرق ، والذي كان في الأصل شفافًا.

صلب

تحتوي على 1.5 إلى 2٪ أجار أجار. للخليط المتصلب سطح يقاوم الحركة الدقيقة لمقبض البلاتين دون كسره.

شبه صلب

أنها تحتوي على ما يقرب من 0.5 ٪ أجار أجار ، وبالتالي ، فهي حالة وسيطة بين السائل والصلب. مثالي في الوسائط التي تعمل على رؤية الحركة. يوصى بها أيضًا للحفاظ على السلالات ، لأنها تحافظ على الرطوبة لفترة أطول.

ثنائي الطور

إنها وسائط يتم إعدادها بطريقة تكون فيها مرحلة صلبة وعلى هذا وسط سائل. تستخدم على نطاق واسع لزراعة الدم.

- حسب تكوينها

وسائط الزراعة الطبيعية

إنها مواد مأخوذة مباشرة من الطبيعة لزراعة البكتيريا ، مما يوفر لها بيئة قريبة من الطريقة التي تتطور بها عادة في النظام البيئي. مثال ، الحليب ، العصائر ، الدم المخفف ، المصل ، إلخ.

وسائط الثقافة الاصطناعية

إنها الأكثر استخدامًا اليوم ، فهي الوسائط المجففة التي نكتسبها في المنازل التجارية والمعروفة بكل تركيبتها الكيميائية ، حيث تم تصميمها بشكل استراتيجي وفقًا لنوع الكائنات الحية الدقيقة المراد عزلها.

وسائط الثقافة شبه الاصطناعية

إنه مزيج من وسط اصطناعي يضاف إليه عنصر طبيعي لإثراء الوسط.

وسائط ثقافة الخلية

إنها وسائط خاصة لزراعة الفيروسات ، حيث أن هذه الكائنات الدقيقة لا تستطيع البقاء على قيد الحياة خارج الخلايا ، يجب أن تحتوي على نسيج أو خلايا حية ، من حيوان أو نبات.

مثال: مزارع خلايا الكلى القرد أو البيض الجنيني.

- حسب فائدتها

التغذية ، الانتقائية ، التفاضلية ، النقل ، الإثراء ، التحديد ، قياس المستعمرة ، الصيانة ، ووسط اختبار الحساسية. سيتم وصفهم لاحقًا.

وظيفة

بغض النظر عن نوع وسط الاستزراع ، لديهم جميعًا شيء مشترك وهو أنه يسهل أو يعزز تكاثر بعض الكائنات الحية الدقيقة. يكمن الاختلاف في تكوين كل منها ، وهو عامل حاسم للمنفعة النهائية التي ستحصل عليها.

تم تصميم كل من وسائط الثقافة الحالية بشكل استراتيجي للوظيفة المحددة التي تم إنشاؤها من أجلها ، أي أن لديهم جميعًا أساسًا يحكم المبادئ التوجيهية لوظيفتهم المحددة.

وتجدر الإشارة إلى أن وسط الاستزراع بمجرد زرعه يجب أن يخضع لظروف درجة الحرارة والأكسجين المناسبين لنوع البكتيريا أو الفطريات المراد عزلها.

على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في عزل البكتيريا اللاهوائية الوسيطة ، فيمكنك استخدام أجار الدم والاحتضان تحت ظروف لاهوائية (بدون أكسجين) عند 37 درجة مئوية لمدة 48 ساعة.

الآن ، إذا احتاج الفطر إلى عزله ، يتم استخدام Sabouraud Agar بالمضادات الحيوية. يتم تحضينها في الهوائية ، في درجة حرارة الغرفة لعدة أيام ، لأن الأخير ينمو ببطء.

وسائط ثقافية مغذية بسيطة

كما يوحي اسمها ، تحتوي هذه الأوساط المزروعة على مواد مغذية ، مثل مصادر الفيتامينات والأحماض الأمينية والنيتروجين والكربون ، ومن بينها: مستخلص اللحم أو مستخلص الخميرة ، نشا الذرة ، هضم البنكرياس ، البيبتون ، الجلوكوز ، من بين أمور أخرى.

كما أنها تحتوي على مكونات أخرى تزود البيئة بتوازن تناضحي ، حيث تتطلب معظم المحاصيل درجة حموضة قريبة من 7.0. يمكن أن تكون هذه العناصر: كلوريد الصوديوم ، فوسفات ثنائي الصوديوم ، من بين عناصر أخرى.

المادة المخففة عبارة عن ماء مقطر والوسائط الصلبة لها أجار أجار.

الغرض من وسائط الاستنبات هذه هو استعادة الجراثيم البكتيرية أو الفطرية الموجودة في عينة معينة. لا يميز بين الكائنات الحية الدقيقة ، لأنه قادر على تنمية عدد كبير من البكتيريا ، سواء إيجابية الجرام أو سلبية الجرام ، وكذلك الخميرة والفطريات الفطرية.

يوصى بها لبذر العينات من مواقع معقمة عادة ومع ذلك ، فهي ليست مناسبة للكائنات الدقيقة الحساسة.

وهي مفيدة أيضًا في الحفاظ على السلالات ، طالما أنها لا تحتوي على الجلوكوز.

إثراء الإعلام الثقافي

إذا تمت إضافة الدم أو الدم الساخن إلى الوسائط الغذائية البسيطة ، فإنها تصبح وسائط غنية (أجار الدم وأجار الشوكولاتة على التوالي).

هذه الوسائط مفيدة جدًا لبذر العينات المعقمة بشكل طبيعي ، ولإنقاذ السلالات الضعيفة ، ولعزل الكائنات الحية الدقيقة التي تتطلب التغذية.

وسائط الثقافة الانتقائية

وسائط الاستزراع الانتقائي بالإضافة إلى احتوائها على العناصر الغذائية الأساسية لنمو بعض الكائنات الحية الدقيقة ذات الأهمية ، يتم أيضًا إضافة المواد المثبطة ، مثل المضادات الحيوية ومضادات الفطريات والأصباغ والأملاح الصفراوية وغيرها.

تهدف المواد المثبطة إلى تقليل تنوع السلالات التي يمكن أن تنمو ، لصالح نمو مجموعة خاصة بشكل خاص يجب إنقاذها.

مثال: مرق EC (خاص بالقولون الكلي والبرازي) أو Sabouraud agar بالمضادات الحيوية (خاصة بالفطريات).

وسائط الثقافة التفاضلية

تحتوي الوسائط التفاضلية على عناصر غذائية ضرورية لنمو مجموعة محددة من الكائنات الحية الدقيقة وتحتوي أيضًا على مواد يمكن استقلابها أو تدهورها في وجود كائنات دقيقة معينة.

أي أنها ستنتج تفاعلات كيميائية سيتم إثباتها بطريقة أو بأخرى في وسط الثقافة.

تؤدي بعض التفاعلات إلى قلونة الوسط أو تحمضه ، وبفضل وجود مؤشر الأس الهيدروجيني ، يمكن إثبات هذه التغييرات من خلال تغير اللون في الوسط وفي المستعمرة.

لذلك ، من بين مجموعة كبيرة من البكتيريا التي ستكون قادرة على النمو في هذا الوسط ، سيتم تمييز تلك التي تستقلب أو تحلل المادة وتلك التي لا تفعل ذلك ، بمجرد ملاحظة لون المستعمرة والوسط.

على سبيل المثال ، يسمح أجار الدم للفرد بالتمييز بين البكتيريا التي تسبب انحلال الدم بيتا (هالة واضحة) وتلك التي تسبب انحلال الدم ألفا (هالة خضراء) وتلك التي لا تنتج انحلال الدم.

الوسائط الانتقائية والتفاضلية

مثال على ذلك ما يحدث في أجار MacConkey. إنه انتقائي لأنه يسمح فقط بنمو العصيات سالبة الجرام ؛ وهو تفاضلي ، حيث يمكن تمييز بكتيريا تخمير اللاكتوز (مستعمرات الفوشيه) عن البكتيريا غير المخمرة (وردي شاحب أو عديم اللون).

وسائل الإعلام ثقافة النقل

كما يوحي اسمها ، فهي وسائل تستخدم لنقل العينات التي تم أخذها في مكان بعيد إلى حد ما إلى المختبر الذي سيعالج العينة. يحافظ وسيط النقل على العينة في أفضل الظروف حتى يتم الحصول على نتائج موثوقة.

تتميز وسائط الاستزراع هذه بخصائص خاصة جدًا ، حيث لا يمكن تجاوزها في المغذيات ، نظرًا لأن السكان البكتيرية الموجودة يجب أن تظل قابلة للحياة ، ولكن دون زيادة في العدد.

وهي عبارة عن وسائط شبه صلبة بشكل عام ، مما يسمح للعينة بالبقاء رطبة. ومع ذلك ، لا ينبغي تقديم أي حل وسط في الحصول على العينة إلى المختبر في أسرع وقت ممكن. أمثلة على وسائل النقل: متوسط ​​ستيوارت ، كاري بلير وأميس.

إثراء الثقافة الإعلامية

وسائل الثقافة هذه سائلة. يتم استخدامها لإنقاذ مسببات الأمراض المحددة التي قد تكون موجودة في أي وقت في عينة بكمية قليلة.

من المفيد أيضًا إنقاذ سلالة ممرضة قد تكون ضعيفة من أي علاج سابق تم تلقيه. على سبيل المثال: ماء الببتون ومرق ثيوجليكولات ومرق السيلينيت.

تحتوي هذه الوسائط على مواد مثبطة تمنع نمو الجراثيم المصاحبة ، ومغذيات محددة تساعد على تطوير الكائنات الحية الدقيقة ذات الأهمية.

وسائل الإعلام الثقافية لأغراض تحديد الهوية

تحتوي هذه الوسائط على مواد يمكن استقلابها كيميائيًا بواسطة بكتيريا معينة ، مما ينتج عنه تفاعلات كيميائية تظهر وجود إنزيمات معينة أو مسارات التمثيل الغذائي.

لذلك ، يتم استخدامها كاختبارات كيميائية حيوية تساعد في التعرف على جنس وأنواع مجموعة معينة من السلالات. مثال: يُظهر وسيط Kligler ما إذا كان الكائن الدقيق قادرًا على تخمير الجلوكوز واللاكتوز ، إذا كان ينتج كبريتيد الهيدروجين والغاز.

يحتوي هذا الوسط على مواد كاشفة تسمح بملاحظة التفاعل ، مثل مؤشر الأس الهيدروجيني وأيونات الحديد.

يمكن لهذا الاختبار البسيط التفريق بين مجموعتين كبيرتين من الكائنات الحية الدقيقة البكتيرية ، مثل البكتيريا التي تنتمي إلى عائلة Enterobacteriaceae وما يسمى بالبكتيريا غير المخمرة.

وسائط عد المستعمرات

هذه وسائط بسيطة غير انتقائية تعمل على القياس الكمي للسكان الميكروبيين ، مثل وسط العد القياسي. يعتمد نوع الكائن الدقيق الذي سينمو في هذا الوسط على درجة الحرارة وظروف الأكسجين التي يتم إنشاؤها.

وسائط الثقافة لاختبار الحساسية

الوسيط المعياري لهذا الغرض هو Müeller Hinton agar ، هذا الوسيط مثالي لتقييم سلوك المضادات الحيوية المختلفة ضد الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض المعزولة.

إنه مفيد بشكل خاص في البكتيريا المتساهلة ، بينما في البكتيريا الحساسة لا يمكن استخدامه إلا إذا تم استكماله بالدم.

وسائل الإعلام الثقافية للصيانة

الغرض من هذه الوسائل هو إعادة إنتاج الكائنات الحية الدقيقة وكذلك الحفاظ على قابلية البكتيريا أو الفطريات للحياة لأطول فترة ممكنة وكذلك الحفاظ على وظائفها الفسيولوجية.

ومن الخصائص المهمة أن هذا النوع من الوسيط لا ينبغي أن يحتوي على الجلوكوز ، لأنه على الرغم من أنه عنصر يوفر نموًا سريعًا ، إلا أن تخميره ينتج أيضًا أحماض تقلل من عمر الكائنات الحية الدقيقة.

تحتاج بعض المختبرات إلى الاحتفاظ ببعض الكائنات الحية الدقيقة قابلة للحياة لاستخدامها لاحقًا في الدراسات البحثية أو الضوابط الداخلية أو للأغراض التعليمية.

تجهيز

يوجد حاليًا العديد من العلامات التجارية التي توزع الوسائط الثقافية المختلفة. تأتي الوسائط في صورة مجففة أو مجففة بالتجميد ، محفوظة في برطمانات محكمة الإغلاق ومحمية من الضوء.

يأتي كل وسيط مع ملصق يحدد اسم الوسيط ومكوناته ورقم الدفعة ومقدار الوزن لإعداد لتر من وسط الثقافة.

يستخدم الماء المقطر كمخفف. تذوب الكمية الموزونة في لتر واحد من الماء المقطر حتى يتجانس الخليط. يتم تعقيم معظم الوسائط ، عند ضغط 15 رطلاً ، ودرجة حرارة 121 درجة مئوية ، لمدة 15 دقيقة.

يتم تعقيم الوسائط السائلة التي تم توزيعها بالفعل في أنابيب العمل الخاصة بها ، بينما يتم تعقيم الوسائط الصلبة في قوارير Erlenmeyer.

يُسمح للأخير بالوقوف حتى تصل درجة الحرارة إلى 55 درجة مئوية ويتم تقديمها في أطباق بتري داخل غطاء التدفق الصفحي أو بالقرب من موقد بنسن. تُترك لتصلب وتخزن في الثلاجة رأسًا على عقب.

توجد أيضًا وسائط استزراع صلبة يتم توزيعها في أنابيب ، مما يسمح لها بالتصلب إما في الأزرار (المستقيمة) أو في منقار الفلوت (مائل).

قبل استخدام أي وسط استزراع محضر ، سواء كان صلبًا أو سائلًا ، يجب أن يخفف قبل بذر العينة.

أهمية

تعد وسائط الثقافة بلا شك أداة عمل قيّمة للغاية لعلماء الأحياء المجهرية ، لأنها تجعل من الممكن استعادة العامل المعدي الذي قد يؤثر في لحظة معينة على الفرد أو يلوث الطعام أو البيئة أو السطح.

في هذا المعنى ، يمكن القول أن علم الأحياء الدقيقة له مجالات مختلفة ، من بينها السريرية ، والصناعية ، والبيئية ، وعلم الأحياء الدقيقة الغذائي ، من بين أمور أخرى ، وتستخدم وسائل الثقافة في كل منها.

بالطبع ، قد يختلف نوع الوسيط المستخدم في كل حالة حسب الاحتياجات ونوع العينة المعالجة. سعت مجموعة الكائنات الحية الدقيقة أيضا إلى التأثيرات.

يعد عزل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أو سبب أي تلوث أمرًا ضروريًا للتمكن من تنفيذ علاج فعال أو اعتماد إجراءات تساعد في القضاء على الملوث المعني.

في حالة علم الأحياء الدقيقة السريري ، ليس من المهم فقط عزل الكائن الدقيق وتحديده (تعرف على الجنس والأنواع) ، ولكن يجب أيضًا إجراء المضاد الحيوي.

ستسمح لنا هذه الدراسة ، التي تستخدم أيضًا وسطًا مستنبتًا ، بتحديد أي من مضادات الميكروبات حساس وأيها مقاوم ، أو باختصار ، أيهما يمكن استخدامه كعلاج وأيهما لا يمكن.

لذلك ، لا يمكن أن تكون وسائط الاستزراع بشكل عام غير موجودة في مختبر الأحياء الدقيقة ، مهما كانت المنطقة.

أخيرًا ، يمكن القول أن وسائط الاستزراع جعلت من الممكن التحقيق في الجوانب المختلفة لكل من البكتيريا والفطريات.

مراقبة جودة وسائط الثقافة

لا ينبغي أن يتم تحضير واستخدام وسائط الثقافة بسهولة. يجب أن يكون هناك قسم في كل مختبر يطبق بروتوكولات مراقبة الجودة على الوسائط ، في كل مرة يتم فيها تحضير دفعات جديدة ، وبالتالي التأكد من أنها معدة بشكل صحيح ومعقمة وعملية.

لتقييم عقمها ، يتم أخذ وسيط أو وسيطين عشوائيًا من كل دفعة واحتضانها عند 37 درجة مئوية لعدة أيام (يجب ألا يكون هناك نمو). يتم استخدام السلالات المرجعية ATCC (مجموعة الثقافة الأمريكية) المستزرعة والقابلة للحياة للتحقق من وظيفتها.

التخلص من وسائط الثقافة

بعد استخدام وسائط الثقافة ، يجب التخلص منها بطريقة لا تلوث البيئة.

لهذا الغرض ، يتم تعقيم المادة في الأوتوكلاف قبل التخلص منها. بعد ذلك ، تتم إزالة المادة من الأواني الزجاجية. ثم يتم غسل هذا الأخير وتجفيفه وتعقيمه وتخزينه لاستخدامه لاحقًا. في حالة استخدام الألواح التي تستخدم لمرة واحدة ، يتم تعقيمها والتخلص منها لاحقًا في أكياس خاصة.

المراجع

1. علم الأحياء الدقيقة بوريغو في الطوابع الثامن. روبرت كوخ: انتصار المثابرة (أنا). أخبار SEM 2018 ، 117 (1): 1-18 جامعة ملقة. متاح على: jornades.uab.cat/
2. Volcy C. نشأة وتطور افتراضات كوخ وعلاقتها بعلم الأمراض النباتية. مراجعة كولومبية. 2008 ؛ 26 (1): 107-115. متاح على: scielo.org.co/
3. بحيرة بورغيت نانسي ، قلعة أبراهام لورد. مراقبة جودة وسائط الاستزراع المستخدمة في المراقبة البيئية لمناطق الإنتاج المصنفة. القس كوبانا هيغ إبيديميول 2013 ؛ 51 (2): 155-160. متوفر في: scielo.
4. Bonilla M، Pajares S، Vigueras J، Sigala J، Le Borgne S. دليل المواد التعليمية لممارسات الأحياء الدقيقة الأساسية. جامعة متروبوليتان المستقلة. قسم العلوم الطبيعية والهندسة. وحدة كواجيمالبا. 2016 متاح على: cua.uam.mx/
5. Carbajal A. وسائط ثقافة الخلية: مراجعة. Labome عالم المختبرات. المركز الطبي بجامعة بيتسبرغ ، الولايات المتحدة. عام 2013 متاح في: es /
6. Koneman E ، Allen S ، Janda W ، Schreckenberger P ، Winn W. (2004). التشخيص الميكروبيولوجي. 5th إد. التحرير Panamericana SA Argentina.
7. Forbes B، Sahm D، Weissfeld A. (2009). بيلي وسكوت التشخيص الميكروبيولوجي. 12 إد. التحرير Panamericana SA Argentina.