Чистые культуры микроорганизмов и их получение

В естественных условиях обитания микроорганизмы встре­чаются не изолированными культурами определенного рода и вида, а образуют сообщества — биоценозы. Изучение морфо­логических и физиологических свойств того или иного вида микроорганизмов возможно лишь при условии полной изоля­ции его от других видов. Для этой цели проводят выделение микроорганизмов в чистую культуру.

Чистой культурой микроорганизмов называют культуру^ которая представлена потомством одной клетки. Естественным путем получить чистую культуру почти невозможно, поэтому ее получают искусственно. В некоторых случаях выделение производится путем изолирования одной клетки микроорга­низма одним из специальных приемов, затем осуществляют ее размножение на подобранной для данного микроорганизма пи­тательной среде.

Чаще перед выделением чистой культуры из какого-либо пищевого продукта или природного субстрата (почвы, воды), в котором данный микроорганизм находится в небольшом коли­честве, получают накопительные культуры в элективных усло­виях.

Внесение клеток микроорганизма или исследуемого мате­риала, содержащего микроорганизмы (образца почвы, пробы воды, пищевого продукта), в стерильную питательную среду для получения чистой или накопительной культуры называется посевом. Перенесение уже выращенных клеток из одной среды в другую (стерильную) называется пересевом. Накопительные культуры состоят преимущественно из клеток одного вида микроорганизма. Элективные (или избирательные) условия — это условия, способствующие развитию одной выделяемой культуры и ограничивающие развитие сопутствующих микро­организмов. Элективные условия можно создать путем исполь­зования элективных сред. Например, элективная среда для уксуснокислых бактерий состоит из пива с добавлением 2—4% этилового спирта.

Накопительные культуры автотрофных организмов получа­ют на средах, где единственным источником углерода является диоксид углерода; отсутствие в среде органических соединений углерода задерживает развитие гетеротрофов. Кроме использования элективных сред элективными условиями могут быть, на­пример, повышенная температура для термоустойчивых форм, повышенная кислотность для кислотоустойчивых и т. д. В элек­тивных условиях происходит преимущественное накопление в микробном комплексе выделяемой культуры, а сопутствующие микроорганизмы совсем не будут развиваться.

После получения накопительной культуры приступают к выделению чистой культуры. Основным методом выделения чистых культур микроорганизмов до настоящего времени яв­ляется метод, предложенный Кохом. Для этого делается посев разбавленной суспензии клеток накопительной культуры на плотную среду с целью получения из каждой клетки отдельной колонии. Колония состоит обычно из клеток, развившихся от одной клетки, и является чистой культурой.

Обычно микроорганизмы выращивают при определенной постоянной температуре в термостатах — специальных шкафах или термостатных комнатах. В тех и других постоянная темпе­ратура поддерживается с помощью особых терморегуляторов.

Культивирование при определенной температуре называется инкубацией, или. инкубированием.

Чистые культуры чаще всего сохраняют в пробирках на плотной среде. При этом требуется постоянно делать пересевы на свежую питательную среду. Другими способами хранения чистых культур микроорганизмов являются сохранение их на питательной среде под слоем вазелинового масла или в лиофи-лизованном состоянии. Лиофилизированные культуры получают путем особой лиофильной сушки под вакуумом замороженных клеток микроорганизмов.

В пищевой промышленности применяют чистые культуры дрожжей, молочнокислых, уксуснокислых бактерий и др., об­ладающих ценными для производства свойствами, что гаран­тирует получение стандартной продукции высокого качества. В последнее время находят успешное применение двухкомпо-нентные чистые культуры, состоящие из двух видов микроор­ганизмов.

Работа по получению и поддержанию чистых культур про­мышленных микроорганизмов осуществляется в научно-иссле­довательских лабораториях. Там они выделяются из различных субстратов, изучаются, а наиболее продуктивные, пригодные для производства хранятся в коллекции музея чистых культур. Чистые культуры рассылаются научно-исследовательскими от­раслевыми институтами на предприятия. В заводской лабора­тории микробиолог подготавливает культуру для производст­венного цикла, проверяет ее биологическую чистоту, активность. Разведение чистой культуры осуществляется путем посева мик­роорганизмов из коллекционной культуры в стерильную питательную среду и включает несколько последовательных пересевов в постепенно возрастающие объемы питательной среды.

Процесс разведения состоит из двух стадий: лабораторной (разведение культуры в микробиологической лаборато­рии) и производственной (разведение в отделении чи­стой культуры). После производственного разведения получают технически чистые культуры в количестве, достаточном для засева производственных емкостей. В разных производствах технически чистые культуры называют по-разному: семенные, засевные, маточные культуры и т. д. Для каждого производст­ва разработаны свои схемы разведения чистой культуры.

При работе с чистыми культурами необходимо соблюдать. стерильность, то есть исключить попадание и развитие посто­ронних микроорганизмов. Имеются различные методы стери­лизации.