1. Механическое разобщение на поверхности плотной питательной среды (метод штриха обжигом петли, метод разведений в агаре, распределение по поверхности твердой питательной среды шпателем, метод Дригальского).
2. Использование элективных питательных сред.
3. Создание условий, благоприятных для развития одного вида (рода) бактерий (среды обогащения).
Чистую культуру получают в виде колоний - это видимое невооруженным глазом, изолированное скопление бактерий на твердой питательной среде, представляющее собой, как правило, потомство одной клетки.
2 www.fictionbook.ru, раздел «микробиология». Ссылка действительна на 2009 г.
Кололонии многих бактерий могут быть ярко окрашены, что связано с выделением окрашивающего вещества в среду - пигмента, либо окраской самих бактерий. Они защищают бактерии от действия видимого света и УФ-лучей. У некоторых бактерий образование пигментов происходит только на свету (например, каротиноидов у туберкулёзной палочки). Многие пигменты являются антибиотиками.
2 Сайт: http://meduniver.com. Раздел: микробиология. Тема: оценка роста бактерий. Спорообразование бактериями. Генетика бактерий. Статья: Величина рН необходимая для роста бактерий. Пигменты бактерий. Виды пигментов. Функции пигментов бактерий. Последнее обновление не указ.
1 В 1884 году датским врачом Г. К. Грамом был предложен метод окраски микроорганизмов для исследования, позволяющий дифференцировать бактерии по биохимическим свойствам их клеточной стенки.
По Граму бактерии окрашивают анилиновыми красителями -- генциановым или метиловым фиолетовым и др., затем краситель фиксируют раствором йода. При последующем промывании окрашенного препарата спиртом те виды бактерий, которые оказываются прочно окрашенными, называют грамположительными бактериями (обозначаются Грам (+)), -- в отличие от грамотрицательных (Грам (?)), которые при промывке обесцвечиваются.
Окраска по Граму имеет большое значение в систематике бактерий, а также для микробиологической диагностики инфекционных заболеваний.
Грамположительны кокковые (кроме представителей рода Neisseria) и спороносные формы бактерий, а также дрожжей, они окрашиваются в иссиня-чёрный (тёмно-синий) цвет.
Грамотрицательны многие неспороносные бактерии, они окрашиваются в красный цвет, ядра клеток приобретают ярко-красный цвет, цитоплазма -- розовый или малиновый.
Влияние химических веществ на жизнедеятельность и развитие бактерий
Способность ряда химических веществ подавлять жизнедеятельность микроорганизмов зависит от концентрации химических веществ и времени контакта с микробом. Бактерицидным действием обладают химические вещества различных групп: кислоты, щелочи, спирты, поверхностно-активные вещества, фенолы и их производные, соли тяжелых металлов, окислители, группа формальдегида, газообразные вещества и др. Большое разнообразие природы и химической структуры указанных веществ обусловливает и различные механизмы их бактерицидного действия на микробную клетку.
Антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и грибов.
Бактерицидное действие кислот зависит от их электролитической диссоциации, то есть концентрации Н-ионов в растворах и их окисляющего действия. Чувствительность к кислотам различна у разных микроорганизмов. Так, показано, что если оптимальная концентрация Н-ионов для CI. botulinum соответствует 7,6, то при доведении рН до 4,6 наступает гибель этих бактерий. Самое низкое значение рН, при которой еще наблюдался рост, -- это 4,8; при рН 4,7 могут прорастать только споры, а при рН 4,6 наступает прекращение роста вообще.
Бактерицидная активность едких щелочей зависит от степени диссоциации и концентрации ОН-ионов. Наибольшей бактерицидной силой обладает КОН, затем следуют NaOH и другие щелочи. Так же как и в отношении кислот, бактерии обладают определенной щелочной устойчивостью.
Спирты. При разведении спирт приобретает бактерицидные свойства, причем наибольшей бактерицидностью обладает 70 %-ный спирт. Более высокие концентрации свертывают белок, который выпадает на поверхности бактерий и уменьшает проникновение спирта в глубь клетки. Бактерицидность спиртов увеличивается с возрастанием молекулярной массы в ряду: метиловый -- этиловый -- пропиловый -- бутиловый -- амиловый и т.д.
Поверхностно-активные вещества -- это жирные кислоты, мыла, детергенты. Все они изменяют энергетические соотношения на поверхности раздела, устремляются к поверхности раздела клетки и повреждают клеточную оболочку, не затрагивая внутренних структур клетки. Красители. К красителям с бактерицидными свойствами относят бриллиантовый зеленый, этакридин, флавакридин и др. В основе их действия лежит выраженное сродство с фосфорнокислыми группами нук-леопротеидов.
Фенолы и их производные первоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки бактериальной клетки.
Соли тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, серебро, ртуть) и их соли оказывают коагулирующее влияние на цитоплазму либо на ферментные системы, связывая их сульфгидрильные группы.
Окислители -- хлор, йод, марганцовокислый калий, перекись водорода и др., окисляют существенные компоненты цитоплазмы (сульфгидрильные группы активных белков, фенольные, тиоэтильные, индольные, аминные).
Формальдегид также денатурирует белки, он убивает как вегетативные формы, так и споры. Его применяют для обезвреживания дифтерийного и столбнячного токсинов, благодаря чему они превращаются в анатоксины.
Химические вещества (хлор, формальдегид, щелочи, кислоты, фенол и др.) используются в практике в качестве дезинфицирующих веществ. Дезинфекция заключается в уничтожении патогенных микробов. К ней обычно прибегают для обеззараживания помещений, скотных дворов, территории.
«Химиотерапевтические средства проявляют избирательное противомикробное действие.
По механизму действия противомикробные вещества разделяются на:
а) деполимеризующие пептидогликан клеточной стенки,
б) повышающие проницаемость клеточной мембраны,
в) блокирующие те или иные биохимические реакции,
г) денатурирующие ферменты,
д) окисляющие метаболиты и ферменты микроорганизмов,
е) растворяющие липопротеиновые структуры,
ж) повреждающие генетический аппарат или блокирующие его функции.
У микроорганизмов химической деструкции, прежде всего, подвергаются белки и липиды цитоплазматической мембраны, белковые молекулы жгутиков, фимбрий, секс-пили, порины клеточной стенки грамположительных бактерий, связывающие белки периплазмы, протеиновые капсулы, экзотоксины, ферменты-токсины и ферменты питания. Деструкция гетерогенных полимеров (белки, полиэфиры и др.) происходит как при действии окислителей, так и при действии гидролизующих и детергентных антисептиков (кислоты, щелочи, соли двух- и поливалентных металлов и др.).»
Практическая часть проводилась с целью проверить достоверность сведений, указанных в литературных источниках. Она включала в себя приготовление питательный среды, высеивание бактерий из воздуха и дальнейшее помещение их в различные условия методом пересеивания из колоний . Для эксперимента мы взяли насыщенный раствор поваренной соли, насыщенный раствор сахара, растворы соляной кислоты и гидроксида натрия, антибиотики - фурацилин и сумамед. Мы предполагали, что не появится колоний в растворах соли, кислоты, щелочи, обоих антибиотиков, а появится только в сахаре, поскольку сахар является питательным веществом для многих бактерий.
1Для посева бактерий мы использовали мясо-пептодный агар - плотную среду, так как она универсальна для большинства бактерий. Для начала нужно получить мясную воду - воду с растворенными в ней аминокислотами на основе мясного бульона. Для этого надо нарезать мясо мелкими кусочками или пропустить через мясорубку, очистить от сухожилий и залить водой, прокипятить. Затем надо отделить растворимые аминокислоты от нерастворимых. Для этого в полученный бульон следует добавить кислоту, таким образом мы денатурируем нерастворимые белки на аминокислоты, после чего нужно отделить их от раствора с помощью фильтрования. Но бактерии не могут жить в кислотной среде, следовательно, нужно добавить избыток щелочи. Также в раствор следует добавить раствор пищевой соли и сахар. Для того чтобы загустить раствор, следует постепенно добавлять агар, непрерывно помешивая, до вязкого состояния. Затем нужно разлить питательную среду по чашкам Петри. При этом необходимо иметь рядом пламя спиртовки, чтобы на среду не попали споры грибов или бактерий.
2Для посева бактерий из воздуха мы использовали седиментационный метод - наиболее старый, широко распространен благодаря простоте и доступности, однако является неточным. Метод предложен Р. Кохом и заключается в способности микроорганизмов под действием силы тяжести и под влиянием движения воздуха (вместе с частицами пыли и капельками аэрозоля) оседать на поверхности питательной среды в открытые чашки Петри. Чашки устанавливают в точках отбора на горизонтальной поверхности и оставляют открытыми примерно на 5--10 мин. По окончании экспозиции все чашки закрывают, помещают в термостат на сутки для культивирования при температуре, оптимальной для развития выделяемого микроорганизма.
В школе отсутствует термостат, однако предшествующие проектные работы показали, что для нормального роста бактерий достаточно температурного режима, создаваемого в коробке, расположенной в непосредственной близи от батареи. В подобной конструкции температура относительно постоянна и достигает 33 градусов по Цельсию. Седиментационный метод имеет ряд недостатков: на поверхность среды оседают только грубодисперсные фракции аэрозоля; нередко колонии образуются не из единичной клетки, а из скопления микробов; на применяемых питательных средах вырастает только часть воздушной микрофлоры.
К тому же этот метод совершенно непригоден при исследовании бактериальной загрязненности атмосферного воздуха. Мы выбрали седиментационный способ, потому что перед нами не стояла задача анализа количества бактерий в воздухе, нам необходимо было получить некоторое количество колоний бактерий, пригодных для дальнейшего исследования. Более совершенными методами являются аспирационные, основанные на принудительном осаждении микроорганизмов из воздуха на поверхность плотной питательной среды или в улавливающую жидкость (мясо-пептонный бульон, буферный раствор, изотонический раствор хлорида натрия и др.).
Когда колонии бактерий станут видимыми, их можно пересаживать для дальнейших экспериментов. Для этого надо взять нихромовую петлю (нихромовая - ее название), раскалить её на верхней части пламени спиртовки, остудить в агаре, взять часть колонии с помощью петли и поместить ее на готовую питательную среду. Чашка Петри с чистой питательной средой должна быть открыта максимально короткий промежуток времени, чтобы на нее не попали другие микроорганизмы из воздуха.
Таблица 1
В сахаре колонии бактерий выросли за короткий промежуток времени, так как большое содержание углеводов благоприятно влияет на их развитие и способствует их интенсивному росту.
Несмотря на то, что для приготовления среды с солью мы использовали насыщенный раствор поваренной соли, при добавлении мясного бульона, агара и прочих составляющих, произошло разбавление раствора и он оказался, по-видимому, недостаточно концентрированным.
В кислоте колонии не выросли, так как кислотная среда не пригодна для жизнедеятельности бактерий. РН среды по шкале универсального индикатора была на уровне 2.
В щелочной среде бактерии не выросли, так как, предположительно, в среду был добавлен избыток щелочи.
В сумамеде бактерии, предположительно, выросли на тех участках, куда не попал антибиотик, или же, как изложено в инструкции к использованию сумамеда, «микроорганизмы могут изначально быть устойчивыми к действию антибиотика или могут приобретать устойчивость к нему». В фурацилине бактерии не выросли, так как эта среда не пригодна для жизнедеятельности и размножения бактерий.
Заключение
болезнь химический бактерия наука
Итак, в ходе исследования и эксперимента, который заключался в посеве бактерий из воздуха и затем установки их в различные условия, мы выявили общие сведения о бактериях и выяснили, как химические вещества влияют на жизнедеятельность и размножение бактерий: бактерии не могут жить в среде с повышенным содержанием соли, в кислотной и щелочной среде, также в среде с различными видами антибиотиков.
В данном исследовании мы предполагали, что результаты наших экспериментов в основном совпадут с данными из литературных источников. Ниже приведена таблица, в которой сравниваются предполагаемые результаты и экспериментальные данные.
Таблица 2
Таким образом, мы видим, что примерно 70% данных совпадают, соответственно, 30%-нет. Это может быть связано с целым рядом факторов:
* Человеческий фактор (например, недостаточно конденсированный раствор соли, антибиотик насыпан не совсем равномерно и т.д.)
* Из воздуха в чашки Петри попал особый штамм бактерий, который может вести жизнедеятельность и размножаться в среде с насыщенным раствором соли или с антибиотиком
* Бактерии были изначально устойчивы к антибиотику или приобрели устойчивость к нему
* Конкретный вид антибиотика (сумамед) не имеет воздействия на конкретный штамм бактерий (мы не определили его, т.к. это не входило в задачи эксперимента)
* Отсутствие подходящей аппаратуры и условий для проведения чистого эксперимента
Итак, в нашем исследовании полученные в результате эксперимента данные и информация из литературных источников в основном совпадают, а какие-либо несоответствия связаны с неточностями в проведении эксперимента.