Requisiti per la coltivazione dei batteri (nutrienti abbondanti e condizioni ambientali ottimali)

I requisiti di base per la coltivazione di batteri sono: (I) Nutrienti abbondanti (II) Condizioni ambientali ottimali

I batteri sono presenti universalmente quasi ovunque; nel suolo, nell'aria, nell'acqua e persino nella bocca e nell'intestino di tutti gli animali. "Coltivazione di batteri" o "coltura di batteri" significa coltivare questi minuscoli batteri invisibili in sostanze nutritive e condizioni ambientali adeguate, che supportano la loro rapida crescita e moltiplicazione.

Ciò si traduce nella loro manifestazione come grande popolazione visibile ad occhio nudo (come colonie o sospensione torbida). Quindi, ci sono due requisiti fondamentali per la coltivazione di batteri, come (I) nutrienti abbondanti e (II) condizioni ambientali ottimali.

(I) Nutrienti abbondanti:

In natura, i batteri assorbono le complesse sostanze nutritive disponibili intorno a loro dopo averli degradati in forme più semplici dagli enzimi da loro secreti. Ma in laboratorio, la rapida crescita è aumentata crescendo in sostanze contenenti sostanze nutritive in forme più semplici.

Queste sostanze contenenti un'adeguata quantità di sostanze nutritive in forme più semplici per una rapida crescita e moltiplicazione dei batteri sono chiamate "terreni di coltura". Sono disponibili numerosi mezzi di coltura contenenti ingredienti diversi. I media di cultura si ottengono nelle tre seguenti "forme fisiche".

1. Liquidi liquidi o brodo:

Si tratta di liquidi chiari contenenti acqua e sostanze nutritive in forme più semplici per la crescita dei batteri, che sono stati sterilizzati in autoclave. Quando i batteri vengono inoculati in essi e incubati in condizioni adatte alla loro crescita, crescono copiosamente in spesse sospensioni di cellule di batteri, a causa delle quali il mezzo diventa torbido.

2. Solid Media:

Si tratta di sostanze solidificate, in cui i brodi liquidi sono stati integrati con un agente di solidificazione chiamato "agar", a un livello superiore all'1%. L'agar è una polvere (talvolta chiamata agar) estratta dalle alghe ed è un carboidrato complesso composto principalmente da galattosio.

È importante notare che; l'agar è un agente solidificante e non ha valore nutritivo per i batteri. Serve come eccellente agente di solidificazione, poiché in soluzione acquosa si liquefa a 100 ° C e solidifica a 40 ° C. La maggior parte dei batteri patogeni dell'essere umano sono cresciuti a 37 ° C (temperatura corporea normale).

L'agar non si scioglie a questa temperatura e fornisce una superficie dura. Su questa superficie dura nutrizionalmente ricca, ogni singolo batterio cresce, si moltiplica e dà origine a una colonia isolata di quei batteri. Tale isolamento non è possibile nei mezzi liquidi, dove i batteri crescono in sospensione.

I terreni su agar solido possono essere preparati nelle seguenti forme:

(a) piastre di agar:

La polvere di agar, ad un livello superiore all'1%, viene sciolta completamente in brodo liquido riscaldando. Quindi, viene sterilizzato in un'autoclave. Rimane liquido a caldo e si solidifica non appena si raffredda. Nello stato liquido caldo, viene versato in piastre di Petri sterilizzate (20 ml in ciascuna capsula di Petri) e lasciato raffreddare, in modo che formi uno spesso strato sul fondo delle piastre di Petri.

Queste piastre di Petri contenenti uno spesso strato di terreno agar solidificato sono chiamate "piastre di agar" o semplicemente "piastre". I batteri sono coltivati ​​come colonie isolate su queste piastre per la loro elencazione e isolamento.

Le caratteristiche di queste colonie aiutano anche nell'identificazione dei batteri. Le piastre di Petri sono disponibili in diverse dimensioni per soddisfare le diverse condizioni sperimentali. Per scopi di routine, tuttavia, vengono utilizzate piastre di Petri con diametro di 15 cm.

(b) Agar Slants:

Per preparare "agar slants" o semplicemente "slants", la polvere di agar, ad un livello superiore all'1%, viene completamente disciolta in un brodo liquido riscaldando. Nello stato liquido caldo, viene distribuito in provette (20 ml in ciascuna provetta), tamponato con cotone e sterilizzato in autoclave.

Il mezzo sterilizzato in provette viene lasciato solidificare in posizione inclinata, in modo da ottenere le inclinazioni. Gli slant sono utilizzati per il mantenimento di colture di batteri puri ottenuti isolando su piastre di agar.

Questi vengono anche utilizzati per il mantenimento di colture standard di riferimento ottenute da laboratori standard internazionali. Colture periodiche e colture standard vengono mantenute periodicamente (di solito da 15 giorni a 1 mese) trasferendo in modo asettico i freschi slant. Le caratteristiche di crescita degli slant aiutano anche nell'identificazione dei batteri.

(c) Agar Deep Tubes:

Le provette sottovuoto agar vengono preparate seguendo la stessa procedura seguita nella preparazione delle inclinazioni su agar, tranne per il fatto che qui i supporti, dopo la sterilizzazione, possono solidificarsi in posizione verticale. Questi sono principalmente usati per lo studio dei requisiti gassosi dei batteri.

3. Media semi-solida:

Contengono l'agar a un livello inferiore all'1%, in modo che rimangano in uno stato semisolido. Sono usati per studi specifici.

(II) Condizioni ambientali ottimali:

Diverse condizioni ambientali influenzano la crescita dei batteri. Per coltivare un batterio, dovrebbe essere fornito un insieme di condizioni ambientali ottimali. Di seguito sono riportate le condizioni ambientali più importanti da fornire durante la coltivazione dei batteri.

1. pH dei media:

Ogni specie di batteri può crescere all'interno di un intervallo di pH specifico. Per la maggior parte dei batteri questo intervallo è compreso tra 4 e 9. Tuttavia, la crescita massima di ciascuna specie di batteri si verifica in un intervallo di pH molto stretto. Questo intervallo di pH ottimale per la maggior parte dei batteri è 6.5-7.5 e quello per la maggior parte dei funghi, muffe e lieviti è 4-6, poiché preferiscono ambienti acidi.

Per ottenere la massima crescita, il pH del terreno di coltura deve essere adattato a questo pH durante la sua preparazione. Le sostanze chimiche che fungono da tampone (ad es. KH ₂ P0 ₄, K ₂ HP0 ₄ ) vengono anche aggiunte al supporto per prevenire qualsiasi variazione del pH che potrebbe verificarsi a causa dell'accumulo di prodotti finali metabolici acidi o basici prodotti dai batteri durante la loro crescita .

2. Temperatura di incubazione:

I mesofili sono incubati a 37 ° C, i termofili a 55 ° C e gli psicofili a 4 ° C.