Учебная литература 

Питательные среды в микробиологии. Виды питательных сред Модифицированные питательные среды

Необходимость культивирования микробов связана не только с целью выделения возбудителя болезни из исследуемого материала и определения его вида, но и для накопления микробной массы при изготовлении биологических препаратов: вакцин, антигенов и аллергенов. Для культивирования микроорганизмов в лабораторных условиях применяют различные искусственные питательные среды.

Питательные среды бывают: по консистенции - жидкие, плотные, полужидкие; по происхождению - животного, растительного происхождения и синтетические среды постоянного состава; по назначению - обычные, или простые, для выращивания большинства микроорганизмов; специальные - для культивирования микробов, не растущих или плохо растущих на обычных питательных средах; дифференциально-диагностические - употребляемые для определения родовых или видовых особенностей исследуемых бактериальных культур (гемолитических, сахаролитических, протеолитических, редуцирующих и других свойств); селективные - для выделения микробов одного рода или вида из материала, содержащего смесь разных видов микроорганизмов, на которых одни виды хорошо растут, а другие не растут; среды обогащения (накопительные).

Основой многих питательных сред животного происхождения является мясная вода. Ее готовят из свежего нежирного говяжьего мяса, освобожденного от костей, фасций, сухожилий. Измельченное мясо (мелкие кусочки или фарш) заливают дистиллированной водой в соотношении 1: 2 (на 1 кг мяса 2 л воды). Экстрагируют 12-24 ч, кипятят 1,5- 2 ч, фильтруют, добавляют дистиллированной воды до первоначального объема, разливают в бутыли, колбы, закрывают ватно-марлевыми пробками и стерилизуют в автоклаве.

Обычные (простые) среды.

Мясо-пептонный бульон (МПБ) - жидкая питательная среда. Для его приготовления к 1 л мясной воды добавляют 1% пептона, 0,5% химически чистой поваренной соли и кипятят. Мясная вода слабокислой реакции, поэтому МПБ подщелачивают - добавляют небольшое количество 10- 15%-ного раствораКОН или NaOH, кипятят 2-3 мин, проверяют рН при помощи компаратора Михаэлнса (рис. 30) или электропотенциометром. Мясо-пептонный бульон фильтруют через бумажный фильтр, разливают по пробиркам, автоклавируют.

Мясо-пептонный агар (МПА) - плотная питательная среда. К МПБ добавляют 2% агар-агара (без-азотистое органическое вещество, полученное из морских водорослей) и кипятят до его расплавления, в горячем виде устанавливают рН, кипятят 5-10 мин, фильтруют в горячем виде через ватно-марлевый фильтр, разливают в пробирки или колбочки, автоклавируют. После стерилизации горячие пробирки с агаром раскладывают наклонно под углом 5-6°. При застывании образуется скошенная плотная поверхность.

Мясо-пептонный полужидкий агар готовят так же, как и МПА; различие заключается в том, что агар-агара добавляют меньше - 0,15-0,20-0,25%.

Специальные питательные среды.

Бульон Мартена. Свиные желудки (или сычуги рогатого скота) очищают от жира, фасций, измельчают в мясорубке, заливают водой 1: 4 и добавляют 1% (кобъему жидкости)соляной кислоты. Смесь выдерживают при 50° 24 ч, нейтрализуют 20%-ным раствором NaOH до щелочной реакции по лакмусу, автоклавируют при 120° 15 мин. Для приготовления бульона смешивают равные количества мясной воды и полученной смеси, кипятят 10 мин, подщелачивают 20%-ным раствором NaOH до рН 7,9, кипятят 30 мин, фильтруют, разливают в пробирки, автоклавируют при 0,5 атм (110°) 30 мин.

Добавление 2% агара обеспечивает получение плотной среды - агар Мартена.

Бульон Хоттингера готовят из триптического гидролизата (перевара) мясных отходов - фасций, жира, сухожилий. .1 кг мясных обрезков заливают 2 л кипящеЙ воды, кипятят 5 мин, охлаждают до 45° и добавляют 5,0-10,0 панкреатина, подщелачивают до рН 7,8-8,0 углекислым натром, встряхивают и доливают хлороформ (10 мл на 1 л), плотно закрывают, выдерживают в теплом месте 10 дней, ежедневно встряхивая. Полученный перевар подкисляют соляной кислотой до рН 5,5. Хранят в темном месте. Для приготовления питательной среды к 1 л воды добавляют 100-200 мл полученного перевара, кипятят 1-2 мин, фильтруют, подщелачивают, стерилизуют. Агар Хоттингера готовят так же, как и обычный МПА.

Сахарный (глюкозный) бульон (или агар) изготавливают как обычные среды, но к ним добавляют 1-2% глюкозы и стерилизуют текучим паром или автоклавируют при 0,5 атм.

Мясо-пептонная желатина. К МПБ добавляют 10-20% желатины (продукт, получаемый из клейдающих тканей животных), расплавляют и в горячем виде устанавливают нужную реакцию среды, пропускают через ватно-марлевый фильтр, разливают в пробирки, стерилизуют текучим паром дробно.

Мясо-пептонный печеночный бульон Китт - Тароцци - жидкая среда для культивирования анаэробов. Печень крупного рогатого скота нарезают мелкими кусочками, заливают водой 1:1, кипятят, фильтруют и печеночную воду добавляют к МПБ 2: 1 (на 2 л МПБ 1 л печеночного отвара), кипятят, устанавливают рН, разливают по пробиркам высоким столбиком, в которые предварительно положены кусочки вареной печени. В пробирки поверх среды наливают 1-2 мл вазелинового масла и стерилизуют в автоклаве при 0,5 атм 30 мин.^

Сывороточный бульон и сыворо-точный мясо-пептонный агар готовят путем асептического добавления к МПБ или расплавленному н охлажденному до 45-50° МПА 5-10% стерильной сыворотки крови лошади (или барана, кролика), затем сывороточный бульон разливают в стерильные пробирки (колбы).

Сывороточный МПА разливают или в пробирки (столбиком) . или в чашки Петри.

Дифференциально-диагностические среды. Кровяной МПА применяют для выявления гемолитических свойств бактерий. Предварительно в стерильную колбочку со стеклянными бусами асептично берут кровь (у барана, лошади или кролика), встряхивают 15-20 мин, чтобы фибрин отделить от остальной массы крови. Фибрин сгустками осаждается на бусах и дефибринированную кровь (5-10%) стерильно добавляют к расплавленному и остуженному МПА, легким вращением колбочки равномерно смешивают и разливают в стерильные чашки Петри.

Среды Гисса. В пептонную воду (состоящую из дистиллированной воды, 0,5% NaCl и 1% пептона) добавляют 0,5% углевода (сахар или многоатомный спирт) и 0,5% индикатора Андрэдэ. Обычно готовят набор сред с разными углеводами, каждый в отдельности. Используемый индикатор представляет собой 0,5 г кислого фуксина, 16 мл 4%-ного раствора NaOH, 100 мл дистиллированной воды. Среды с углеводами разливают в пробирки с «газовками» (поплавками), опущенными в пробирки вверх дном. Стерилизуют среды с углеводами текучим паром дробно. . Среды Гисса могут быть жидкие и полужидкие- (без газовок), содержащие 0,25% агара. При ферментации того или _иного углевода микробом, растущим в данной среде, образуется кислота, под действием которой восстанавливается цвет краски индикатора. Среда приобретает красный цвет. Образовавшиеся прн ферментации углевода газообразные продукты скапливаются в поплавках.

Среда Эндо. В расплавленный МПА (рН 7,4- 7,6) вносят 0,5-1% лактозы и 0,5% насыщенного спиртового раствора основного фуксина, обесцвеченного добавлением по каплям 10%-ного сернокислого натрия. Среду кипятят и разливают в чашки Петри. Бактерии, сбраживающие лактозу, на этой среде растут в виде красных колоний.

Среда Левина. Готовят 2%-ный агар на бульоне Хоттингера, рН 7,2-7,4, стерилизуют в автоклаве. К 100 мл готового расплавленного агара добавляют: 2 мл 0,5%-ного раствора метиленовой синьки, 1,5 мл 2%-ного эозина (щелочного бактериологического), 2 г лактозы и 0,2 г двуосновного фосфорнокислого калия (КаНРО4). Растворы красителей готовят на дистиллированной воде и стерилизуют в аппарате Коха. Раствор метиленовой синьки перед употреблением подогревают на водяной бане и добавляют к агару в теплом виде. После добавления этих компонентов среду тщательно перемешивают и разливают в чашки Петри. Среда фиолетового цвета.

Висмут-сульфит агар (среда Вильсон- Блера). МПА (рН 7,5) с индикатором, содержащим лимонно-кислый висмут, сернокислый натрий, соль Мора (серноаммонийная соль железа), двуосновной фосфорнокислый натрий, глюкозу и бриллиантовую зелень. В настоящее время висмут-сульфит агар (как и агар Эндо, среду Плоскирева) промышленность выпускает в сухом порошкообразном виде. 6 г сухого порошка растворяют в 100 мл дистиллированной воды, подогревают при непрерывном помешивании, разливают в стерильные пробирки и оставляют в наклонном положении. Применяют также среды с химическими веществами, которые изменяют окраску в результате окислительно-восстановительных (редуцирующих) процессов, обусловленных ферментами бактерий. . Для этого готовят молоко с метиленовой си нько й. Свежее обезжиренное коровье молоко подщелачивают двууглекислым натром до слабощелочной реакции по лакмусовой бумажке, добавляют 1%-ный водный раствор метиленовой синьки да голубого окрашивания. Стерилизуют текучим паром дробно.

Если есть предположение, что в исследуемом материале имеется небольшое количество бактерий, то рекомендуют использовать среды накопления (обогащения). С р ед а Шустовой: к МПА (рН 7,4) добавляют 10% 50%-ного водного раствора гипосульфита и 2% раствора Люголя. Применяют для накопления бактерий паратифа. Среда Раппопорт: к МПБ добавляют 1% глюкозы, 10% желчи и 1% индикатора Андрэде. Стерилизуют текучим паром.

Синтетические среды применяют для изучения метаболизма бактерий и других биологических особенностей. Их составляют из химически чистых растворимых в воде веществ, в строго определенных количествах: фосфорнокислого аммония, фосфорнокислого калия, хлористого натра, сернокислого магния, глюкозы или другого углевода, никотинамида и др. По мере необходимости готовят плотные синтетические среды путем добавления агара. Стерилизуют в автоклаве. (Синтетические среды Моделя, Соттона

Для культивирования дрожжей и плесневых грибов используют следующие среды

Синтетическая среда Ван-Итерсона : азотнокислого аммония (NaH4NO3) 0,5, калия фосфорнокислого одноосновного (КН2РО4) 0,5, воды водопроводной 1 л. Автоклавируют при 1 атм 20 мин.

Глюкозный агар Сабуро: глюкозы 4,0, пептона 1,0, агара 1,8, воды 100 мл. Стерилизуют автоклавироваиием.

Агар Литмана с бычьей желчью: пептона 10,0, глюкозы 10,0, обезвоженной бычьей желчи 15 мл, кристаллвиолета 0,01, воды 1 л, агара 20,0. Стерилизуют в автоклаве при 1 атм 15 мин. Разливают в*чашки толстым слоем, чтобы предупредить обезвоживание среды.

Основой бактериологических работ являются питательные среды, нередко определяя своим качеством результаты исследования.

Основные требования, предъявляемые к питательным средам:

1. Питательные среды должны содержать все необходимые для питания микроба питательные вещества, т.е. обладать питательностью.

2. Иметь достаточную влажность

3. Иметь оптимальную рН (7,2-7,6) кислотность среды.

4. Обладать изотоничностью (концентрация NaCl 0,87%), для галофильных бактерий концентрация соли 1% и выше.

5. Иметь оптимальный электронный потенциал, свидетельствующий о содержании в среде растворенного кислорода. Он должен быть высоким для аэробов и низким для анаэробов.

6. Быть прозрачными, чтобы был виден рост бактерий, особенно в жидких средах.

7. Быть стерильными (чтобы не было других бактерий).

Для приготовления питательных сред используют продукты животного происхождения (мясо, рыба, кровь, яйца, молоко) и продукты растительного происхождения (картофель). Также используют синтетические питательные среды, составленные из химических соединений.

Источником азота для бактерий служат простые аммонийные соединения, аминокислоты или пептоны; источником углерода – сахар, многоатомные спирты, органические кислоты. Потребность бактерий в неорганических элементах удовлетворяется прибавляемыми к питательной среде солями: NaCl, КН 2 РО 4 , К 2 НРО 4 .

В зависимости от консистенции питательные среды могут быть: жидкими, полужидкими и плотными. Плотность среды достигается добавлением агара. Агар- полисахарид, получаемый из водорослей. Он плавится при температуре 100 оС, остывает при температуре 45-50 оС. Для полужидких сред агар добавляют в концентрации 0,5%, для плотных – 1,5-2%. Жидкие среды не содержат агар-агара.

По составу питательные среды могут быть простыми и сложными . К простым средам относятся пептонная вода, мясопептонный бульон, мясопептонный агар, агар Хоттингера. Сложные – это простые с добавлением дополнительного питательного компонента (сахарный, сывороточный, желчный бульоны, кровяной, сывороточный, желточно-солевой агары, среда Кита-Тароцци, Вильсона-Блера).

В зависимости от назначения среды подразделяются:

1. Общего назначения – для культивирования большинства бактерий (мясопептонный агар, кровяной агар).

2. Специального назначения:

а) элективные среды – это среды, на которых растет какой-то определенный микроорганизм. Например, щелочной агар, имеющий рН 9, служит для выделения холерного вибриона.

б) среды обогащения – это такие среды, которые стимулируют рост какого-то определенного микроорганизма, ингибируя рост других. Например, магниевая и селенитовая среды стимулируют рост бактерий рода сальмонелла, ингибируя рост кишечной палочки.

в) дифференциально-диагностические среды служат для изучения ферментативной активности бактерий (среды Гисса).

г) комбинированные питательные среды сочетают в себе элективную среду, подавляющую рост сопутствующей флоры и дифференциально-диагностическую (среда Плоскирева для выделения шигелл, висмут-сульфитный агар – для сальмонелл). Обе эти среды ингибируют рост кишечной палочки.

С целью дифференциации прототрофных и ауксотрофных бактерий используют селективные среды. Прототрофы растут на минимальной среде, содержащей только соли и углеводы, так как они сами способны синтезировать нужные им для развития метаболиты. Ауксотрофы нуждаются в средах, содержащих определенные аминокислоты, витамины, т.е. факторы роста.

Приготовление питательных сред – один из наиболее ответственных и трудных участков работы бактериологической работы.

В настоящее время медицинской промышленностью организовано производство консервированных сред. Сухие питательные среды находятся в пластмассовых банках с плотно завинчивающимися крышками, обеспечивающими герметичность.

Условия культивирования бактерий:

1. Наличие полноценной питательной среды.

2. Определенная температура культивирования (оптимальная температура 37 0 С).

3. Определенная атмосфера культивирования. Для строгих аэробов необходим кислород, поэтому они хорошо растут на поверхности агара чашках Петри или в тонком верхнем слое жидкой среды. Для роста аэробов в глубинном слое жидкой среды необходимо непрерывно перемешивать или встряхивать питательные среды, чтобы кислород распределялся по всему объему среды. Для факультативных анаэробов используют те же методы. Микроаэрофилы размножаются при пониженном парциальном давлении кислорода. Концентрация СО 2 должна быть 1-5%. Для этого используют специальные СО 2 –инкубаторы или посевы помещают в эксикаторы, в которых устанавливают горячую свечу. Для роста облигатных анаэробов необходимо исключить доступ кислорода. Для этого добавляют к питательным средам редуцирующих кислород веществ (тиогликолевая кислота), регенерация от кислорода воздуха жидких питательных сред путем их кипячения, использование поглотителей кислорода, помещая их в герметически закрываемые емкости «газпаки», использование анаэростатов.

4. Время культивирования (18-48 часов). Для культивирования микобактерий туберкулеза (3-4 недели).

5. Освещение. Для выращивания фототрофных бактерий необходим свет.

В промышленных условиях для получения биомассы бактерий или грибов с целью получения антибиотиков, вакцин, диагностических препаратов культивирование осуществляется в аппаратах (ферментерах) при строгом соблюдении оптимальных параметров роста и размножения культур.

Микроорганизмы культивируют на питательных средах. Питательные среды подразделяются на группы в зависимости от свойств.

По физическому состоянию

Жидкие среды;

Полужидкие среды;

Твердые (плотные) среды;

Жидкие среды представляют собой настои, отвары, бульоны, приготовленные на основе мяса, рыбы, овощей (естественные среды), а также композиции определенных концентраций химических соединений (искусственные среды). Полужидкие среды получают путем добавления к жидким средам 0,5-0,9% агар-агара (желеобразующее вещество, получаемое из морских водорослей). К плотным питательным средам относят среды, содержащие 2-3% агара.

По сложности питательные среды подразделяются на:

- простые , или обычные среды (пептонная вода, мясо-пептонный бульон, мясо-пептонный агар);

- сложные , или специальные среды (кровяной агар, асцитический агар и бульон, мясо-пептонный сахарный бульон, сывороточный агар и бульон, свернутая сыворотка, кровяной бульон).

По происхождению питательные среды подразделяются на:

Естественные среды;

Полусинтетические среды;

Синтетические среды.

Естественные питательные среды - это природные органические среды непостоянного состава, которые включают продукты животного или растительного происхождения. К ним относятся пептоны, кровь, отвары и экстракты, полученные из природных субстратов (мясо, рыба, крупы).

Полусинтетические среды кроме органических и неорганических веществ известного состава содержат продукты природного происхождения (картофельная среда с глюкозой, дрожжевая среда).

Синтетические питательные среды состоят из определенных количеств органических и неорганических химических соединений известного состава.

По набору питательных веществ выделяют:

- минимальные среды , которые содержат лишь источники питания, достаточные для роста;

- богатые среды , в состав которых входят многие дополнительные вещества.

В зависимости от назначения питательных сред различают:

Основные среды;

Элективные (селективные) среды;

Дифференциально-диагностические среды;

Накопительные среды (среды обогащения).

К основным средам относятся мясо-пептонный агар и мясо-пептонный бульон. На этих средах растет большинство бактерий.

Дифференциально-диагностические среды - это сложные среды, позволяющие изучать биохимические свойства бактерий. Эти среды используются для определения вида бактерий.

Элективные (селективные) питательные среды содержат вещества, подавляющие рост одних бактерий, и не влияющие на рост других бактерий. Эти среды служат для выделения определенного вида бактерий из смешанных популяций.

Накопительные питательные среды (среды обогащения) - это среды, на которых определенные виды культур растут быстрее и интенсивнее сопутствующих.

Бактериологический метод исследования

Целью бактериологического исследования является выделение чистой культуры возбудителя, его идентификация и определение чувствительности к антибактериальным препаратам.

Бактериологический метод исследования включает 4 этапа :

Посев исследуемого материала на питательные среды;

Выделение чистой культуры возбудителя;

Идентификация возбудителя (определение вида бактерий) и определение чувствительности к антибактериальным препаратам;

Учет результатов и выдача заключения.

В связи со значительным увеличением видов питательных сред, возникла необходимость в их классификации. Основными классификациями являются: по назначению, по составу и по консистенции.

По составу:

Натуральные среды . В большинстве своём, используются при практических исследованиях. Они обычно состоят из продуктов растительного или животного происхождения, например, различные соки, животная ткань, молоко, яйца, кровь и т.д., а также, всевозможные экстракты и отвары из различных субстратов природного происхождения. Данные среды идеально подходят для многих микроорганизмов, так как они содержат всё необходимое для роста и развития бактерий. Но из-за непостоянного и сложного химического состава значительно затрудняется изучение физиологии и процесса обмена веществ. Натуральные среды, в основном применяются для достижения диагностических целей, накопления биомассы микроорганизмов, например, мясо – пептонный агар и бульон, картофельные и другие среды.

Полусинтетические среды . Данные среды принято относить к натуральным, но в их состав на ряду с химическими элементами, входят и соединения неопределённого состава. Например, мясо – пептонный бульон с глюкозой, среды Эндо, Сабуро и т.д. Также к полусинтетическим средам нужно относить те, которые содержат как вещества известного состава – нитраты, фосфаты, углеводы и т.д., так и неопределённого состава – гидролизат казеина, кукурузный экстракт, дрожжевой автолизат (в основном, выполняют роль фактора роста).

Синтетические среды . Содержат исключительно чистые химические вещества в строго определённых концентрациях, то есть их состав полностью известен. Такие среды наиболее часто используются для изучения обмена веществ бактерий, так как обладают стандартностью и высокоточной воспроизводимостью. По своим качествам, современной науке известно огромное количество синтетических средств, не уступающих натуральным. Но обычно, их производят под определённый вид микроорганизмов, так как каждый имеет свой источник питания и свои особенности обмена веществ. Используются синтетические среды, в основном, для изучения метаболизма веществ, иногда для диагностических целей, аналитики и хранения микроорганизмов.

По назначению :

Среды общего назначения . Универсальны и используются для культивирования множества видов микроорганизмов. Например, мясо – пептонный бульон и агар, бульон и агар Хоттингера и др.

Среды специального назначения. Среды общего назначения зачастую применяются в роли основы для сред специального назначения. Используются для выведения микроорганизмов определённого типа, их хранения и изучения свойств. Различаю несколько видов специальных сред:

  • Элективные среды . Применяются для вывода микроорганизмов из их привычных условий обитания или накопления культур. Их используют для развития одного вида или группы бактерий. Для этого применяется либо положительная селекция (создание оптимальных условий, непосредственно для конкретного вида микроорганизмов), либо отрицательная селекция (в среде создаются условия, угнетающие сопутствующих микроорганизмов – это приводит к замедлению или полной остановке их роста).
  • Дифференциально – диагностические среды . Применяются для изучения биохимических свойств микроорганизмов, а также их дифференциации в зависимости от характера их ферментативной активности. Для этого подбираются определённые среды, в которых наиболее просто будет выявить конкретный вид бактерий. Это делается путём внесения в среду субстрата, вызывающего соответствующую реакцию у микроорганизма или же определённых индикаторов.
  • Консервирующие (транспортные) среды . Они используются для сохранения жизнедеятельности бактерий с момента их взятия до момента посева. Кроме этого их целью является приостановка развития сопутствующей микрофлоры в процессе транспортировки.

По консистенции:

Жидкие. Применяются для изучения физиологических и биохимических свойств микроорганизмов, накопления биомассы и продуктов обмена, хранения тех микроорганизмов, которые имеют трудности с развитием в плотных средах.

Полужидкие . Используются, в основном для хранения культур, иногда, для накопления биомассы.

Плотные. Необходимы для культивирования чистых культур бактерий, исследования морфологических и антагонистических особенностей микроорганизмов, диагностики культур и их хранения.

Сыпучие . В основном выполняют функцию хранения микроорганизмов в медицинской и микробиологической промышленности. Например, отруби, разваренное пшено, кварцевый песок обработанные специальным раствором.

Сухие . Среды представлены в виде порошков или гранул, с влажностью не более 10% и легко растворяющиеся в воде. Имеют широкое распространение из-за своей мобильности, удобства хранения, приготовления готовых к применению сред.

1.По составу питательные среды делятся на простые и сложные

Различают группу сред общего назначения - простых. К этой группе относят мясо-пептонный бульон (простой питательный бульон), мясо-пептонный агар {простой питательный агар), питательный желатин. Эти среды применяются для выращивания многих патогенных микробов. Среды общего назначения, или простые питательные среды, готовятся обычно из гидролизатов с добавлением пептона и хлористого натрия. Их используют также как основу для приготовления сложных сред.

Также по составу выделяют белковые, безбелковые и минеральные среды.

2. По происхождению среды разделяют на искусственные и естественные (природные ).

Естественные питательные среды могут содержать компоненты животного (например, кровь, сыворотка, жёлчь) или растительного (например, кусочки овощей и фруктов) происхождения.

3.По назначению выделяют консервирующие среды (для первичного посева и транспортировки), среды обогащения (для накопления определённой группы бактерий), среды для культивирования {универсальные простые, сложные специальные и для токсинообразования), среды для выделения и накопления (консервирующие, обогащения и элективные) и среды для идентификации (дифференциальные и элективно-дифференциальные).

Консервирующие питательные среды предупреждают отмирание патогенов и подавляют рост сапрофитов. Наибольшее применение нашли глицериновая смесь, гипертонический раствор, глицериновый консервант с LiCl 2 , раствор цитрата натрия и дезоксихолата натрия.

Среды обогащения для бактерий

Среды обогащения (например, среда Китта-Тароцци, селенитовый бульон, тиогликолевая среда) применяют для накопления определённой группы бактерий за счёт создания условий, оптимальных для одних видов и неблагоприятных для других. Наиболее часто в качестве подобных агентов используют различные красители и химические вещества - соли жёлчных кислот, тетратионат Na+, теллурит К, антибиотики, фуксин, генциановый фиолетовый, бриллиантовый зелёный и др.

Также по назначению различают среды элективные, специальные и дифференциально-диагностические.

Среды элективные (селективные, избирательные, накопления, обогащения). Принцип создания элективных питательных сред основан на удовлетворении основных биохимических и энергетических потребностей того вида микроба, для культивирования которого они предназначены, или на добавление ингибиторов, подавляющих рост сопутствующей микрофлоры. Определенный состав и концентрация питательных веществ, микроэлементов, ростовых факторов при строго определённом значении pH или добавлении ингибиторов обеспечивают оптимальные условия для выращивания одного или нескольких видов микроорганизмов. При посеве на них материала, содержащего смесь различных микробов, раньше всего будет проявляться рост того вида, для которого среда будет элективной. Примером элективных сред являются желчный бульон, селенитовый бульон, среда Плоскирева – для выращивания микробов семейства кишечных, щелочная пептонная вода – для холерного вибриона.

Желчный бульон . К МПБ добавляют 10-20% бычьей желчи. Желчь подавляет рост коков и воздушной флоры, но благоприятна для размножения сальмонелл.

Селенитовый бульон . Состоит из фосфатного бульона с добавлением натриевой соли селенита, которая является ингибитором роста кокковой флоры, кишечной палочки, но не задерживает роста сальмонелл.

Среда Плоскирева . Плотная среда, содержащая ингибиторы кишечной палочки, коков, но благоприятная для роста шигелл и сальмонелл, размножение которых не тормозится бриллиантовым зелёным и желчными солями.

Пептонная вода . Содержит 1% пептона и 0,5% хлористого натрия. Среда является элективной для холерных вибрионов, т.к. они лучше других бактерий размножаются на “голодных средах”, особенно при щелочной реакции, потому что сами выделяют кислые продукты жизнедеятельности.

Специальные среды. Необходимы для культивирования бактерий, не растущих на простых питательных средах. Для некоторых организмов к простым питательным средам необходимо добавлять углеводы, кровь и др. дополнительные питательные вещества. Примерами простых питательных сред являются сахарный бульон и сахарный агар для стрептококка (готовится соответственно из МПБ и МПА, к которым добавляется 0,5-2% глюкозы).

Дифференциально-диагностические среды используют для определения видовой принадлежности исследуемого микроба, основываясь на особенностях его обмена веществ. По своему назначению дифференциально-диагностические среды разделяют следующим образом:

1. Среды для выявления протеолитической способности микробов, содержащие в своем составе молоко, желатин, кровь и т.д.

2. Среды с углеводами и многоатомными спиртами для обнаружения различных сахаролитических ферментов.

В состав дифференциально-диагностических сред, предназначенных для выявления сахаролитических свойств и окислительно-восстановительных ферментов, вводят индикаторы: нейтральную красную, кислый фуксин, бромтимоловый синий, водный голубой с розоловой кислотой (ВР). Изменяя свою окраску при различных значениях рН, индикатор указывает на наличие фермента и расщепление введённого в среду ингредиента.

Примеры дифференциально-диагностических сред:

Среда Эндо . Состоит из МПА с добавлением 1% лактозы и обесцвеченного сульфитом натрия основного фуксина (индикатор). Среда Эндо имеет слаборозовый цвет. Используется в диагностике кишечных инфекций для дифференциации бактерий, разлагающих лактозу с образованием кислых продуктов, от бактерий, не обладающих этой способностью. Колонии лактозопозитивных микробов (кишечная палочка) имеют красный цвет вследствие восстановления фуксина. Колонии лактозонегативных микроорганизмов - сальмонелл, шигелл и др. -бесцветны.

К дифференциально-диагностическим средам относятся короткий и развёрнутый пёстрый ряд . Он состоит из сред с углеводами (среды Гисса), МПБ, молока, мясопептонной желатины.

Среды Гисса готовятся на основе пептонной воды, к которой прибавляются химически чистые моно-, ди- или полисахариды (глюкоза, лактоза, крахмал и др.).

Для обнаружения сдвигов рН в результате образования кислот и разложения углевода в среды прибавляют индикатор. При более глубоком расщеплении углеводов образуются газообразные продукты (СО 2 , СН 4 и др.), которые улавливаются при помощи поплавков - маленьких пробирочек, опущенных в среду кверху дном. Среды с углеводами могут готовиться и плотными – с добавлением 0,5-1% агар-агара. Тогда газообразование улавливается по образованию пузырьков (разрывов) в столбике среды.

На МПБ, входящем в пёстрый ряд, обнаруживают продукты, образующиеся при расщеплении аминокислот и пептонов (индол, сероводород). Сероводород обнаруживается путем помещения в МПБ после засева культуры полоски фильтровальной бумаги, пропитанной раствором уксуснокислого свинца. При расщеплении аминокислот, содержащих серу, выделяется сероводород, бумажка чернеет за счёт образования сернистого свинца. Для определения индола можно использовать сложный индикатор. Индол образуется при расщеплении триптофана, и его можно обнаружить при добавлении к культуре, выращенной на МПБ, этого индикатора. При наличии индола МПБ окрашивается в зеленый или синий цвет.

В практических бактериологических лабораториях широко применяют микро- и экспресс-методы для ориентировочного изучения биохимических свойств микроорганизмов. Для этой цели существует множество тест-систем. Наиболее часто используют систему индикаторных бумаг (СИБ). СИБы представляют из себя диски фильтровальной бумаги, пропитанные растворами сахаров или других субстратов в сочетании с индикаторами. Такие диски опускают в пробирку с выросшей в жидкой питательной среде культурой. По изменению цвета диска с субстратом судят о работе фермента. Микро-тест системы для изучения идентификации энтеробактерий представлены одноразовыми пластиковыми контейнерами со средами, содержащими различные субстраты, с добавлением индикаторов. Посев чистой культуры микроорганизмов в такие тест-системы позволяет быстро выявить способность бактерий утилизировать цитраты, глюкозу, сахарозу, выделять аммиак, индол, разлагать мочевину, лизин, фенилаланин и т.д.