إعداد الإعلام الثقافي: الأهداف والخطوات - مادة الاحياء - 2026

يعد تحضير وسائط الاستنبات طريقة روتينية تستخدم في المختبرات لنمو الكائنات الحية الدقيقة المرغوبة. وسائط الاستزراع عبارة عن مستحضرات صلبة أو سائلة أو شبه صلبة تحتوي على جميع العناصر الغذائية اللازمة لتنمية مجموعة ميكروبية.

بشكل عام ، تعتبر وسائل زراعة الكائنات الحية الدقيقة غنية بالبروتينات والأحماض الأمينية وعادة ما تحتوي على بعض المكونات التي تساعد على نمو الكائن الحي المراد دراسته ، مثل الفيتامينات والدم والمصل وغيرها.

المصدر: pixabay.com

لا توجد وسيلة ثقافة عامة أو عالمية ، حيث يختلف تكوينها حسب احتياجات الكائنات الحية الدقيقة ذات الأهمية. يمكن لبعض البكتيريا أن تنمو في أي وسط زراعي ، لكن البعض الآخر له متطلبات خاصة.

مما تتكون؟

الكائنات الحية الدقيقة ، مثل الفطريات والبكتيريا ، لا يمكن دراستها بشكل فردي بسبب صغر حجمها. لهذا السبب يجب زراعتها بوسائل اصطناعية تسمح بزيادة كبيرة في عدد السكان.

على سبيل المثال ، إذا أردنا دراسة البكتيريا ، فعلينا أن نوفر لهم الظروف المناسبة حتى يتمكنوا من التكاثر وتشكيل مستعمرة (يمكن ملاحظتها بالعين المجردة).

يختلف تحضير وسائط الاستزراع بشكل كبير اعتمادًا على نوع الكائن الدقيق المراد زراعته. قبل تحضيره ، من الضروري معرفة الاحتياجات الغذائية الأساسية لكائن العمل.

سيتم وصف المكونات الأكثر شيوعًا المستخدمة في وسائط الثقافة أدناه للحصول على فكرة عامة عن تحضيرها:

أجار

يتم استخدامه في الثقافات كعامل تبلور ويتم إضافته عند البحث عن وسط صلب أو شبه صلب. كان الجيلاتين هو أول عامل تجميد يستخدم في تحضير الوسائط ، ولكن في عام 1883 تم تقديم أجار لعالم علم الجراثيم بواسطة W. Hesse.

يحتوي أجار البكتريولوجي كمكون رئيسي على عديد السكاريد بفروع معقدة مستخرجة من الطحالب. يستخدم هذا المركب كمكثف في الأطعمة الشائعة مثل الآيس كريم والمربيات.

إنه عنصر قيم للغاية في علم الأحياء الدقيقة لعدة أسباب. بشكل رئيسي لأن الكائنات الحية الدقيقة لا يمكن أن تحللها ، فإنها تسيل عند درجة حرارة 100 درجة مئوية وتبقى في حالة سائلة حتى تصل إلى 45 درجة مئوية أو أقل.

إذا كنت ترغب في تحضير وسط صلب ، يجب أن يكون تركيز الأجار حوالي 1.5٪ ، بينما يجب تحضير المواد شبه الصلبة من 0.3 إلى 0.5٪.

السوائل

تحتاج زراعة الكائنات المسببة للأمراض إلى سوائل الجسم حتى تتمكن من التطور كما هو الحال في بيئتها الطبيعية. لهذا السبب ، يتم إضافة الدم الكامل أو منزوع الرجفان. يتم أخذ السائل من حيوان سليم ، وبمجرد تعقيمه ، يتم إضافته إلى وسط المزرعة.

مقتطفات

يتم الحصول عليها من أجزاء حيوانية مختلفة (مثل اللحوم أو الكبد) أو الخضار (البذور) وتتم معالجتها للحصول على مركز صلب في شكل عجينة أو مسحوق. الأكثر شيوعًا هي الخميرة والشعير واللحوم.

ببتون

يتم الحصول على هذه المركبات العضوية عن طريق التحلل المائي الأنزيمي أو الكيميائي للأنسجة الحيوانية أو النباتية. والغرض من ذلك هو إضافة محتوى غني بالأحماض الأمينية ، وهي الوحدات الأساسية للبروتينات.

امتصاص الصدمات

تتجنب أنظمة "العازلة" أو العازلة التغيرات المفاجئة في درجة الحموضة وتساعد في الحفاظ على النطاق الأمثل الذي يتحمله الجسم.

يمكن لمعظم الكائنات الحية أن تزدهر جيدًا عند درجة حموضة 7 ، على الرغم من أن بعض البكتيريا تفضل الوسط القلوي. ومع ذلك ، هناك بكتيريا تقاوم تغيرات الأس الهيدروجيني بين قيم 6 و 9.

في الأنواع الحساسة للأس الهيدروجيني ، لا ينتج الضرر عن الكمية الزائدة من أيونات الهيدروجين أو الهيدروكسيل ، ولكن عن طريق زيادة الأحماض أو القواعد الضعيفة التي يمكن أن تدخل الخلية.

وبالمثل ، يتم إضافة مؤشرات الأس الهيدروجيني لرصده وتجنب الانحرافات الناتجة عن التخمير أو العمليات الأخرى.

الأهداف

الهدف الرئيسي عند إعداد وسط الثقافة هو إضافة جميع المكونات الضرورية للسماح بالتطور الناجح للكائن الحي ليتم عزله. يجب تحديد التركيبة الأكثر فعالية من المكونات والعناصر الغذائية لتحقيق الوسط المطلوب.

يعد كل من تحضير الوسيط وتخزينه أمرًا بالغ الأهمية لضمان النمو الناجح ، حيث يعتمد تكوين الوسط وتوافر العناصر الغذائية على هذه الخطوات.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن زراعة الكائنات الحية الدقيقة هي مهمة تتأثر بعدة عوامل خارجية لوسط الاستزراع ، مثل شدة الضوء المستقبَل ودرجة الحرارة ومستوى الحموضة أو القلوية للوسط. لذلك ، يجب أخذ كل من هذه المتغيرات في الاعتبار.

أنواع الوسائط

بناء على تكوينها

بناءً على تركيبها ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المحاصيل: الطبيعية أو التجريبية ، وشبه الاصطناعية ، والوسائط الاصطناعية أو الكيميائية المحددة.

بيئة طبيعية

في البيئات الطبيعية التركيب الدقيق غير معروف. وتشمل هذه المكونات مثل الحليب ، والدم المخفف ، وعصائر الخضروات ، ومستخلصات اللحوم وحبوب البيبتون. لأسباب اقتصادية ، غالبًا ما يتم إضافة مكونات غير مكلفة مثل مستخلص الصويا ومصل اللبن والدبس وما إلى ذلك.

الوسائط شبه الاصطناعية

يطلق عليه وسط شبه اصطناعي إذا كان تركيبه معروفًا جزئيًا. أي وسيط يحتوي على أجار يصبح وسطًا شبه اصطناعي.

من بينها لدينا أجار دكستروز البطاطس ، أجار czapek-dox ، أجار الشوفان ، أجار ببتون اللحم ، من بين أمثلة أخرى.

وسط صناعي أو كيميائي محدد

في هذه الحالة ، يكون تكوين الوسط - من حيث كمية مصادر الكربون والنيتروجين والكبريت والفوسفور وأي عامل نمو آخر مطلوب - معروفًا تمامًا. إنه مفيد جدًا إذا كنت ترغب في الحصول على نتائج قابلة للتكرار للباحثين الآخرين.

بالنسبة لما يسمى "الكائنات الدقيقة ذات متطلبات النمو الخاصة" ، من الضروري إضافة المكونات الضرورية. مثال على هذا النوع هو Lactobacillus.

بناءً على نوع الكائن الدقيق

وبالمثل ، هناك تصنيف آخر لوسائل الاستزراع يعتمد على نوع الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تنمو عليها. باتباع هذا المبدأ لدينا الوسائل العامة والإثراء والانتقائية والتفاضلية التالية. كل واحد موصوف أدناه:

وسائل الإعلام العامة

هذه تدعم تطوير مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة. إذا احتاج أي كائن حي إلى ظروف خاصة لنموه ، فلن يكون قادرًا على التطور بنجاح في هذا النوع من الثقافة.

وسائط الإثراء

تدعم وسائط التخصيب نمو نوع معين من الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن لم تتم إضافة أي مادة لمنع أنواع أخرى من الميكروبات من النمو فيها.

وسائط انتقائية

إنهم يبحثون عن نمو محدد لكائن حي ، يسمونه الفطريات والبكتيريا والأوليات ، من بين أمور أخرى. للقيام بذلك ، فإنها تمنع تطور الآخرين.

لتحقيق هذا الهدف ، يمكن إضافة مركبات كيميائية قاتلة لمجموعة كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة وغير ضارة بالكائن الحي محل الاهتمام ، أو عن طريق إضافة مصادر طاقة لا يمكن استيعابها إلا بواسطة الميكروب المستهدف.

يتم استخدام الوسائط الانتقائية عند أخذ العينات الطبية من أجل زراعة الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. من الضروري هنا تعزيز نمو العامل الممرض ومنع تطور النباتات الجرثومية الطبيعية من المريض.

أجار البزموت كبريتات ، على سبيل المثال ، لا يسمح بنمو البكتيريا موجبة الجرام وعدد كبير من البكتيريا الموجودة في تجويف الجهاز الهضمي. لهذا السبب ، يتم استخدامه لزراعة البكتيريا سالبة الجرام التي تسبب حمى التيفوئيد ، السالمونيلا التيفية في عينات البراز.

الوسائط التفاضلية

يستخدم هذا النوع بعض الخصائص التشخيصية للكائن الحي محل الاهتمام (الخصائص المميزة في عملية التمثيل الغذائي الخاصة به ، على سبيل المثال) لتكون قادرًا على التعرف عليها مقابل الأنواع الأخرى التي تنمو في نفس البيئة.

تعد كل من الوسائط التفاضلية والوسائط الانتقائية مفيدة للغاية في مجال علم الأحياء الدقيقة السريرية والصحة العامة ، حيث تحتاج هذه التخصصات إلى الكشف عن وجود كائنات دقيقة محددة تتعلق بالأمراض أو ظروف النظافة السيئة.

يمكن إضافة مواد المؤشر إلى الثقافة التي تعطي خاصية مميزة للمستعمرة المطلوبة. على سبيل المثال ، يتم إضافة اللاكتوز ومؤشر الأس الهيدروجيني إلى أزرق أجار إيوزين ميثيلين (اختصار EMB).

وهكذا ، عندما تتطور مستعمرة في هذه الوسائط مع القدرة على تخمير اللاكتوز وإنتاج الألدهيدات ، يمكن ملاحظتها بلون خاص.

خطوات

يمكن حاليًا شراء وسائط الثقافة في شكل مجففة بالتجميد. لذلك ، فإن التحضير أسهل والشيء الوحيد المتبقي هو إعادة ترطيب المنتج. يجب وزن المحتوى (مع الأخذ في الاعتبار الكمية النهائية التي سيتم تحضيرها) وإذابته في الماء المقطر باتباع جميع مؤشرات المنتج.

يجب تقسيم محتوى الوسائط السائلة إلى الحاويات المرغوبة (أطباق بتري ، والأنابيب ، إلخ) للتعقيم اللاحق. لتوزيع الوسط الصلب ، من الضروري إذابته باستخدام الميكروويف أو تعريض المادة لحمام مائي. يجب تعديل الأس الهيدروجيني للوسط.

عادة ما يتم استخدام الأجار في أنابيب الاختبار أو أطباق بتري. إذا تجمد الأجار في وضع مائل ، مع الزاوية المناسبة بحيث تكون الحافة النهائية النهائية قطرية ، يُعرف هذا الترتيب باسم المنقار أو الأنابيب المائلة. عندما يتصلب الأجار في وضع رأسي تمامًا ، يطلق عليه "عميق".

بعد تعقيم الوسائط - باستخدام الأوتوكلاف - يُسمح لها بالتبريد. يجب التعامل مع هذه في بيئة خالية من الكائنات الحية الدقيقة ، والأكثر شيوعًا هو العمل مع ولاعة مضاءة تضمن بيئة معقمة في محيطها.

المراجع

1. سيليس ، جي إي (2006). بيولوجيا الخلية: كتيب المختبر (المجلد 2). إلسفير.
2. Finegold، SM، Bailey، WR، Baron، EJ، Fineglod، SM، & Scott، EG (1991). بيلي سكوت: التشخيص الميكروبيولوجي. عموم أمريكا الطبية.
3. أوليفاس ، إي (2004). دليل ممارسات علم الأحياء الدقيقة الأول والثاني وعلم الطفيليات. جامعة سيوداد خواريز المستقلة.
4. Schlegel، HG، & Zaborosch، C. (1993). علم الأحياء الدقيقة العام. صحافة جامعة كامبرج.
5. Tortora، GJ، Funke، BR، & Case، CL (2007). مقدمة في علم الأحياء الدقيقة. عموم أمريكا الطبية Ed.