BAKTERIENKULTUR: ARTEN, EIGENSCHAFTEN, METHODEN, ANFORDERUNGEN - BIOLOGIE - 2025

Eine Bakterienkultur ist das Ergebnis der Aussaat dieser Mikroorganismen auf Nährmedien, damit sie sich vermehren können, was zum Auftreten von Bakterienkolonien in festen Medien und zu Trübungen in flüssigen Medien führt.

Die Aussaatmethode ist sehr wichtig, um das Inokulum so verteilen zu können, dass die vorhandenen Bakterien verteilt sind und richtig isolierte Kolonien entwickeln können.

Verschiedene vom Autor im Bakteriologielabor des Gebäudes für biomedizinische und technologische Wissenschaften der Universität von Carabobo angebaute Pflanzen. Quelle: Zusammensetzung der vom Autor aufgenommenen Fotos MSc. Marielsa Gil.

Die im festen Kulturmedium erhaltenen Kolonien sind die Folge der Proliferation des ausgesäten Mikroorganismus. Jede Kolonie geht von einem einzelnen Bakterium aus, das sich exponentiell vermehren kann, um eine makroskopisch sichtbare Population zu bilden.

Das gleiche tritt in flüssigen Kulturmedien auf, aber in diesem Fall wird das Bakterienwachstum durch Trübung beobachtet.

Bakterienwachstum ist möglich, wenn das gewählte Kulturmedium die für die Entwicklung eines bestimmten Bakteriums erforderlichen Ernährungs- und pH-Bedingungen erfüllt. Darüber hinaus müssen andere Variablen wie Temperatur, Inkubationszeit, Sauerstoffkonzentration und CO ₂ gesteuert werden .

Nicht alle Bakterienpopulationen benötigen die gleichen Anforderungen, obwohl einige fast allen gemeinsam sein können, beispielsweise dass das Medium Peptonen enthält. Es gibt jedoch auch anspruchsvollere Mikroorganismen, die zusätzlich andere spezifische Substanzen, sogenannte Wachstumsfaktoren, benötigen.

Zum Beispiel kann erwähnt werden, dass einige Haemophilus das Vorhandensein von Faktor X (Hämin) und Faktor V (NAD) benötigen, um zu wachsen.

Arten von Bakterienkulturen

Bakterienkulturen können polymikrobiell, rein oder gemischt sein.

Polymikrobielle Bakterienkulturen

Polymikrobielle Kulturen sind solche, die aus der Aussaat einer Probe stammen, die an einem Ort mit normaler Mikrobiota gewonnen wurde, an dem sich auch ein bestimmter Erreger befindet.

Beispiel: Bei der Entwicklung einer Rachenabstrichkultur kann ein Krankheitserreger wie Streptococcus pyogenes gefunden werden, der jedoch von einer häufigen Mikrobiota in der Region begleitet wird.

In diesem Fall ist eine gute Streifenbildung wesentlich, um das Wachstum der verschiedenen Arten von Bakterien zu ermöglichen, die isoliert vorliegen.

Die Kolonie mit Eigenschaften, die mit einem Streptococcus pyogenes-Stamm kompatibel sind, wird vorsichtig mit der Platinschleife berührt und dann in ein jungfräuliches Kulturmedium gepflanzt, um so eine Reinkultur dieses Mikroorganismus zu erhalten.

Aus dieser Reinkultur können alle zur Identifizierung der Bakterien erforderlichen Tests durchgeführt werden.

Reine Bakterienkultur

Um einen Mikroorganismus effizient zu identifizieren, muss man aus einer Reinkultur heraus arbeiten.

Reinkulturen können wie im Fall des vorherigen Beispiels erhalten werden, indem eine isolierte Kolonie einer polymikrobiellen Kultur neu gepflanzt wird oder wenn eine Probe, die von einem normalerweise sterilen Ort stammt, gepflanzt wird und nur ein Pathogen existiert (Wachstum eines einzelnen) Art der Bakterien). Beispiel: Wenn ein Liquor von einem Patienten mit bakterieller Meningitis ausgesät wird.

Ein anderer Weg ist das Nachsaaten aus einer alten Reinkultur, um eine erneuerte Reinkultur zu erhalten.

Gemischte Bakterienkulturen

Diese Kulturen bestehen aus einer Mischung von Mikroorganismen, wie sie in der Natur vorkommen. In einigen industriellen Prozessen ist die Verwendung von Mischkulturen zweckmäßig.

Es kann durch die Vereinigung mehrerer Reinkulturen erhalten werden, da diese die Untersuchung bakterieller Wechselbeziehungen ermöglichen.

Sie sind beispielsweise beim Abbau von Xenobiotika in Industrieabwässern nützlich, da sie als biologisch abbaubare Mittel wirken.

Eigenschaften von Bakterienkulturen

Die morphologischen Eigenschaften der in Bakterienkulturen erhaltenen Kolonien können sehr unterschiedlich sein.

Kolonien können sehr klein, mäßig oder groß sein und trocken oder schleimig, glänzend oder stumpf erscheinen. Abhängig von der Textur kann es zwischen glatt und rau variieren und je nach Form können sie kreisförmig, flach und konvex sein.

Je nach Farbe können sie sein: farblos, weiß, gelb, pink, fuchsia, rot, orange, beige, grau, grünlich, braun, schwarz oder mit einem metallischen Glanz, abhängig von den beteiligten Bakterien und dem verwendeten Kulturmedium.

Die Grenzen der Kolonien können regelmäßig oder unregelmäßig sein. Andere hingegen können einen einheitlichen Film präsentieren, der in fast dem gesamten Medium verteilt ist, das als "Schwärmen" bezeichnet wird. Dies ist charakteristisch für Proteus sp.

Einige Bakterienkulturen emittieren Gerüche, die für die beteiligten Arten sehr charakteristisch sind. Beispielsweise hat eine Kultur von Pseudomonas aeruginosa einen charakteristischen Fruchtgeruch, während die Gattung Proteus einen charakteristisch faulen Geruch aufweist.

Beispiele für Kolonien nach ihrer Größe

Extrem klein: Mycoplasma pneumoniae, Francisella tularensis.

Klein: Streptococcus sp, Enterococcus sp.

Moderat: Familie Enterobacteriaceae

Groß: Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa.

Beispiel für Kolonien nach ihrem Aussehen

Trocken: Lactobacillus confusus.

Mukoide: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Genial: Klebsiella pneumoniae.

Undurchsichtig: Enterococcus faecalis, einige Stämme von Neisseria gonorrhoeae.

Beispiele für Kolonien nach ihrer Textur

Glatte Kolonien: Micrococcus luteus

Raue Kolonien: Sarcina ventriculi auf Nähragar.

Beispiel für Kolonien nach ihrer Form

Rundschreiben: Listeria murrayi und Micrococcus luteus auf Nähragar.

Flach: Staphylococcus equorum auf Nähragar.

Konvex: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae.

Beispiel für Kolonien nach ihren Grenzen

Abgerundete Kante: Staphylococcus aureus, Escherichia coli.

Unregelmäßige Grenze: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Lappige Kanten: Bacillus sp.

Beispiel für Kolonien nach ihrer Farbe

Transparent oder farblos: Shigella sp auf XLD-Agar.

Weiß: Staphylococcus hominis auf Blutagar.

Beige: Bacillus sphaericus und Lactobacillus confusus auf Nähragar.

Gelb: Staphylococcus aureus und Elizabethkingia meningoseptica auf Blutagar, Pediococcus sp, Staphylococcus lentus auf Nähragar,

Pink: Escherichia coli auf XLD-Agar, Micrococcus roseus auf Nähragar.

Fuchsie: Escherichia coli auf Mac Conkey-Agar.

Violett: Chromobacterium violaceum.

Rötlich: Serratia marcescens bei Raumtemperatur auf Nähragar.

Orange: Kurthia zopfii auf Nähragar.

Grau: Sporosarcina ureae in Bodenextraktagar.

Grünlich: Pseudomonas aeruginosa auf BHI-Agar.

Braun: Enterococcus sp auf Gallen-Esculin-Agar.

Schwarz: Salmonella enteritidis auf SS-Agar.

Mit metallischem Glanz: Escherichia coli auf Endo-Agar.

Methoden der Bakterienkultur

Fakultative aerobe oder anaerobe Bakterienkultur

Es ist die am weitesten verbreitete Anbaumethode. Dies liegt an der Tatsache, dass in erster Linie die meisten für den Menschen pathogenen Bakterien aerob oder fakultativ anaerob sind; und zweitens ist es viel billiger und einfacher als anaerobe Kulturen. Beispiel: Mycoplasma pneumoniae bzw. Escherichia coli.

Anaerobe Bakterienkultur

Diese Art von Kultur erfordert eine vollständige Sauerstoffunterdrückung. Kulturmedien für anaerobe Bakterien sollten im Allgemeinen reduzierende Substanzen wie Ascorbinsäure, Thioglycollat, Cystein oder Schwefel enthalten, um die toxischen Wirkungen des in der Luft enthaltenen Sauerstoffs zu beseitigen.

Einige enthalten Indikatoren wie Resazurin, das in Gegenwart von Sauerstoff blau und bei Anaerobiose farblos ist. Beispiel: Clostridium tetani.

Bakterienkultur bei Mikroaerophilie

Die Kulturplatten werden in eine mikroaerophile Haube mit einer brennenden Kerze gelegt und abgedeckt. Die Kerze verbraucht den Sauerstoff und geht aus. In diesem Zustand wachsen einige Bakterien, wie Streptococcus sp.

Materialien und Anforderungen

Materialien

Die zur Durchführung einer Bakterienkultur erforderlichen Materialien sind: Petrischalen oder Röhrchen mit Kulturmedium oder Brühe, Platinschleife, Probe, Bunsenbrenner oder Ofen.

Anforderungen zur Durchführung einer Bakterienkultur

Die Bakterienkultur erfordert viele Elemente, die berücksichtigt werden müssen, wie z. B. die Nährstoffe im Medium, den pH-Wert, die Temperatur, die Sauerstoffkonzentration, das CO2 und die Luftfeuchtigkeit.

Nährstoffe

Bakterienkulturen erfordern Kulturmedien, die Makroelemente und Mikroelemente enthalten. Unter den Makroelementen können organische Substanzen wie Peptonen, Aminosäuren, Kohlenhydrate als Kohlenstoff- und Stickstoffquellen genannt werden.

Unter den Mikroelementen befinden sich unter anderem anorganische Substanzen oder Spurenelemente wie Mangan, Zink, Nickel, Bor, Chlor, Selen, Silizium, Kobalt, Kupfer.

Wasserstoffionenkonzentration (pH)

Die Konzentration von Wasserstoffionen (H ⁺ ) und Hydroxylionen (OH ^- ) in dem Medium, in dem sich die Kultur entwickeln wird, ist von entscheidender Bedeutung, da diese den pH-Wert bestimmen.

Der am häufigsten verwendete pH-Wert ist neutral (pH = 7,0). Es kann jedoch Medien geben, bei denen ein saurer oder alkalischer pH-Wert günstig ist, beispielsweise wenn Sie ein acidophiles bzw. alkaliphiles Bakterium isolieren möchten.

Temperatur

Die Temperatur ist ein sehr wichtiger Faktor, der das Wachstum von Bakterienkulturen beeinflusst. Bakterien können psychrophil sein (Wachstum bei Temperaturen <20 ° C, mesophil (zwischen 20 ° C und 42 ° C), thermophil (40 ° C bis 70 ° C), hyperthermophil (70 ° C - 105 ° C).

Sauerstoffbedarf

Aerobic: Sie wachsen in Gegenwart von Sauerstoff.

Mikroaerophil: Sie wachsen in Gegenwart von 5-10% CO _2.

Strenge Anaerobier: Wächst in Abwesenheit von Sauerstoff.

Fakultative Anaerobier: Wächst in Gegenwart von Sauerstoff oder ohne Sauerstoff.

Aerotolerant: Sie wachsen gut ohne Sauerstoff und vertragen wenig Sauerstoff.

Kulturmedien

Kulturmedien sind spezielle Nahrungspräparate, die im Labor hergestellt werden, um mikrobielles Wachstum oder Kultur zu erhalten. Diese Medien unterscheiden sich in Konsistenz, Zusammensetzung und Funktion. Jedes Labor bereitet die Art des Kulturmediums vor, die seinen Bedürfnissen entspricht.

Sammlung von Bakterienkulturen

Es gibt Institutionen oder Organisationen, die sich der Sammlung, Charakterisierung, Erhaltung und Verteilung von Bakterienstämmen von klinischer, ökologischer oder industrieller Bedeutung widmen.

Diese Stämme werden für Forschungsarbeiten und zur Durchführung von Qualitätskontrollen an den Kulturmedien verwendet.

Beispiel: unter anderem die Stämme American Type Culture Collection, das venezolanische Zentrum für die Sammlung von Mikroorganismen (CVCM) und die Stämme des Nationalen Instituts für Hygiene, Epidemiologie und Mikrobiologie Kubas (INHEM).

Verweise

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