محیط کشت

هنگامی که باکتری ها در شرایطی مناسب قرار گیرند که قادر به تکثیر و رشد باشند اصطلاحا گفته می شود باکتری کشت داده شده است. کشت باکتری در بسیاری از آزمایشگاه ها برای رسیدن به نتایج خاص انجام می شود. محیط کشت برای این کار یکی از ملزومات است. باکتری ها، میکروارگانیسم هایی هستند که قادرند مانند سایر موجودات زنده اعمال حیاتی خود را مستقل و بدون نیاز به موجود دیگری انجام دهند اما این موجودات به آب، غذا، مواد آلی و معدنی جهت متابولیسم، رشد و تکثیر برای ادامه زندگی نیاز دارند. در همین راستا این موجودات به محیطی نیاز دارند که از نظر منابع مغذی بوده و حاوی کلیه احتیاجات یک باکتری اعم از مواد غذایی، عناصر و … باشد که به این محیط ها، محیط کشت باکتری می‌گویند. محیط کشت ماده ‌ای ست که برای تکثیر و رشد سلول ‌ها شرایط مناسبی را فراهم می ‌کند. که این شرایط عبارتند از هورمون ‌ها و فاکتور های رشد که قابلیت تحریک رشد سلول را دارند. محیط ‌های کشت حاوی گازهای اکسیژن و دی ‌اکسید ‌کربن نیز می ‌باشد. مواد مغذی ضروری که در محیط ‌های کشت وجود دارند شامل اسیدهای آمینه، قندها، ویتامین ‌ها، مواد معدنی است. محیط کشت براساس نیاز میکروارگانیسم ‌ها حاوی مواد مغذی مختلفی است که فقط برای رشد آن مفید می ‌باشد. این محیط بسته به نوع کاربردشان می‌ تواند مایع، جامد یا بصورت ژل باشد. عمده کاربرد محیط‌ های کشت در کارهای تحقیقاتی جهت بررسی میکروب‌ ها، سلول ‌های بدن، جدا کردن سلول‌ ها از سطح، آزمون‌ های بیولوژیکی و … هستند. لازم به ذکر است این محیط باید شرایط محیطی مانند PH، دما و فشاراسمزی مناسب رشد باکتری را نیز فراهم کند. تعریف شده و تعریف نشده بودن این محیط ها جز مهم ترین تمایز آنها به شمار می رود.. یک محیط کشت تعریف شده حاوی مقدار مشخصی از همه مواد تشکیل دهنده است. برای میکروارگانیسم ‌ها محیط ‌ها از عناصر کمیاب و ویتامین ‌های مورد نیاز میکروب و همچنین از منابع کربن و ازت تشکیل می ‌شوند. محیط تعریف نشده حاوی ترکیبات پیچیده ‌ای مانند عصاره مخمر یا هیدرولیزات کازئین است که از ترکیب بسیاری از مواد شیمیایی به هر اندازه ‌ای تشکیل شده است. برخی از میکروارگانیسم‌ ها هرگز در این محیط ها تعریف شده کشت نمی ‌شوند.
روش تهیه محیط های کشت می تواند برای شما عزیزان جالب توجه باشد. مطابق دستور کارخانه سازنده و با توجه به بروشور الصاقی روی آن می توان مقدار لازم از محیط کشت که بصورت پودری یا پلیت شده می باشد را برداشته و با مقدار توصیه شده آب مقطردر داخل ارلن مخلوط کنید بعد آنرا با توجه به دستور کارخانه اگر لازم بود روی شعله قرار داده تا بر اثر حرارت شفاف شود که البته در بعضی از محیطها نیازی به این کار نیست. بعد آن را در اتوکلاو قرار داده و بمدت پانزده دقیقه در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد قرار می دهید تا استریل شود . بعضی از محیط های کشت که به دمای بالا حساس می باشند در اتوکلاو قرار نمی گیرند و این مسأله را کارخانه سازنده حتما متذکر شده است. بعد از اتوکلاو گذاری محیط های کشت آگار دارداخل ارلن سفت می شود و برای استفاده از آنها باید دوباره حرارت داده شوند ولی محیط های کشت مایع به شکل مایع باقی می مانند و آماده مصرف هستند.
انواع محیط کشت از نظر کاربرد را برای شما عزیزان تشریح خواهیم کرد.
محیط کشت پایه: این نوع محیط کشت دارای مقدار کمی منابع غذایی و مواد مغذی است به همین دلیل به عنوان محیط کشت پایه برای تولید سایر محیط های کشت استفاده می ‌شود. نکته دیگر در مورد محیط کشت پایه این است که این محیط کشت ماده ضد میکروب در ترکیبات خود ندارد از همین رو برای رشد تمامی باکتری ها مناسب است. نوترینت براث و نوترینت آگار از دسته محیط های کشت پایه به حساب می ‌آیند.
محیط کشت اختصاصی: این محیط برای رشد باکتری های خاص مناسب هستند و مانع از رشد سایر باکتری ها در محیط می ‌شود. از محیط های کشت اختصاصی جهت ایزوله سازی نوع خاصی از باکتری در یک مخلوط میکروبی استفاده می ‌شود مانند محیط SS آگار که برای جداکردن سالمونلا و شیگلا بکار می‌رود و یا مانیتول سالت آگار که برای تشخیص گونه بیماری زای استافیلوکوکوس اورئوس استفاده می ‌شود.
محیط کشت افتراقی: این دسته از محیط های کشت، محیط کشت تشخیصی بوده و به علت دارا بودن ترکیبات خاص و مواد ضد میکروبی در اجزای خود منجر به تمایز و جداسازی باکتری می شود. مانند محیط M.C و EMB این محیط ها دارای املاح صفراوی معرف های شیمیایی هستند که باکتری لاکتوز مثبت بر روی آن ها کلنی صورتی رنگ و لاکتوز منفی ها مثل سالمونلا و شیگلا کلنی سفید رنگ تشکیل می ‌دهد.
محیط کشت انتخابی: محیط کشت انتخابی محیط هایی هستند که دارای ماده مهار کننده رشد می ‌باشند و این ماده رشد تمام میکروارگانیسم ها بجز میکروارگانیسم مورد نظر را مهار می ‌کند. در مرحله اول از رنگ هایی که دارای خواص ضد میکروبی هستند استفاده می ‌شود و در مرحله بعد از آنتی بیوتیک ها استفاده می‌ کنند و مرحله آخر وارد کردن مواد ترکیبی به محیط کشت جهت فعالیت متابولیکی ارگانیسم مورد نظر می ‌باشد. از آنجایی که این محیط جهت ارگانیسم مورد نظر انتخاب شده و برای سایر ارگانیسم ها مضر می ‌باشد، محیط کشت انتخابی نام دارد. مثل محیط کشت فنیل اتیل الکل آگار که از رشد باسیل های گرم منفی هوازی و بی هوازی اختیاری ممانعت می کند و به ارگانیسم های گرم مثبت اجازه رشد می ‌دهد.
محیط کشت کامل: این نوع محیط کشت دارای تمامی مواد لازم برای رشد باکتری ها ست و مواد ضد میکروبی، مهار کننده و اندیکاتور (شاخص) ندارد یعنی با رشد باکتری های مختلف روی آن هیچ تغییر رنگی مشاهده نمی ‌شود و حدود هشتاد درصد باکتری ها در آن رشد می‌کنند. مثل محیط کشت P.C.A پلیت کانت آگار.
محیط کشت جامد: این محیط کشت دارای یک و نیم الی دو درصد آگار می باشد که همین آگار باعث انعقاد و جامد شدن محیط کشت می ‌شود. از این محیط کشت جهت بررسی خصوصیات باکتری، تشکیل کلونی، شمارش باکتری ها و … استفاده می‌ کنند که هم در ظروف پلیت و هم لوله آزمایش قابل تهیه می ‌باشد (مثل مولر هینتون آگار).
محیط کشت نیمه جامد: این محیط کشت در ترکیبات خود دارای مقدار کمی آگار می ‌باشد به همین دلیل بعد از سرد شدن کاملا منعقد نشده و بصورت نیمه جامد تهیه می ‌شود و جهت بررسی حرکت باکتری ها و ایجاد حالت بی هوازی در عمق کاربرد دارد (مثل SIM).
محیط کشت مایع: این محیط کشت بدون آگار است به همین دلیل مایع بوده و در لوله آزمایش یا فلاسک تهیه می ‌شود و برای رشد باکتری ها و مطالعه فرآیند تخمیری کاربرد دارد (مثل نوترینت براث).
انواع محیط کشت در آزمایشگاه میکروبیولوژی
در آزمایشگاه های میکروبیولوژی محیط های کشت گوناگونی استفاده می ‌شوند که ما به تعدادی از پرکاربرد ترین آن ها اشاره می ‌کنیم. لازم به ذکر است این نمونه محیط های کشت در تمامی آزمایشکاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. کاتالاز تست اگار، TSI، نوترینت براث، ائوزین متیلن بلو، شکلات آگار، مولر هینتون اگار، SIM، آگار خون دار، سیمون سیترات آگار، نوترینت آگار، و مک کانکی اگار. محیط کشت با توجه به نوع مصرف، تنواع فراوانی دارد. محیط های کشتی که برای رشد میکروارگانیسم ها به کار گرفته می شوند بسیار فراوان است. تلاش ما رد دانا آزما این است که تعدادی از پر کاربرد ترین نمونه های محیط کشت را برای شما گرامیان تشریح کنیم.
_ محیط کشت نوترینت آگار: محیط کشت نوترینت آگار محیطی جامد و دارای مواد مغذی و لازم برای رشد دادن میکروارگانیسم ها و همچنین شمارش آن ها در آب، فاضلاب و مواد دیگر می باشد. این محیط که یک محیط کشت میکروب شناسی می باشد حتی در دماهای بالا نیز جامد است و برای رشد قارچ ها و باکتری های که سخت پسند نیستند و به شرایط سخت محیطی احتیاج ندارند، مناسب می باشد. در این محیط رشد باکتری ها و تشکیل کلونی های آن در سطح انجام می شود. همچنین از خصوصیات آن داشتن PH خنثی در دمای بیست و پنج درجه سانتی گراد است.
_ محیط کشت ستریماید آگار: این محیط کشت برای جداسازی انتخابی و شناسایی سودوموناس آئروژینوزا تعبیه شده است. محیط کشت ستریماید آگار دارای فرمولی با تکنیک آگار است که با اضافه کردن ستریماید (استیل تری متیل آمونیوم برمید) برای مهار انتخابی ارگانیسم های غیر از سودوموناس آئروژینوزا اصلاح شده است. تنها گونه سودوموناس یا گرم منفی میله ای، شناخته شده برای برای دفع پیوسیانین است.بنابراین این محیط کشت یک محیط ارزشمند در شناسایی این ارگانیسم است. از این محیط کشت به طور گسترده در بررسی لوازم ارایشی بهداشتی، نمونه های بالینی و ارزیابی اثربخشی ضدعفونی کننده های علیه این ارگانیسم استفاده می شود.
_ محیط کشت شکلات آگار: اگر به محیط پایه آگار خوندار، هنگامی که درجه حرارت آن بعد از اتوکلاو در حدود هفتاد تا هشتاد درجه سانتی گراد باشد، خون دفیبرینه گاو اضافه کنیم، محیط کشت آگار شکلاته بدست می آید. در این محیط بعلت اینکه گلبول های قرمز خون در اثر حرارت متلاشی شده و اجزای آن خارج گشته، برای رشد باکتری هایی نظیر هموفیلوس و نایسریاها که نیاز بیشتری به مواد غذایی آماده دارند مناسب می باشد.
_ محیط کشت مک کانکی آگار: محیط انتخابی است که برای جداسازی و تعیین هویت باکتری های گرم منفی می باشد. املاح صفراوی و کریستال ویوله مانع از رشد باکتری های گرم مثبت می شوند. باکتری های تخمیر کننده لاکتوز (لاکتوز مثبت ها) کلنی هایی به رنگ ارغوانی و باکتری هایی که قادر به تخمیر نیستند (لاکتوز منفی ها) کلنی هایی زرد کاهی ایجاد می نمایند.
_ محیط کشت SIM : محیط کشت SIM دارای ترکیباتی همچون تریپتون، پپتون، سولفات آمونیوم آهن، تی سولفات سدیم، آگار و بافت حیوانی جهت تأمین اسید آمینه و مواد مغذی برای رشد باکتری هاست. اساس تمایز باکتری ها در محیط کشت SIM بر اساس حرکت، تولید اندول و سولفید می ‌باشد. قوام نیمه جامد این محیط اجازه پخش شدن و درنتیجه کدر نمودن محیط را به باکتری های متحرک می ‌دهد پس از این محیط کشت برای تمایز باکتری روده ای استفاده می ‌شود نه تشخیص آن ها.
_ محیط کشت ائوزین متیلن بلو: آگار ائوزین متیلن بلو یک محیط کشت انتخابی و افتراقی ست. این یک محیط کشت انتخابی برای باکتری های گرم منفی است. عموما برای جداسازی و افتراق کلنی های باکتریایی و کلنی های باکتریایی جدا شده از نمونه مدفوع استفاده می شود. محیط کشت ائوزین متیلن بلو دارای ترکیباتی همچون متیلن بلو، پیتون و لاکتوز است، همچنین فاقد املاح صفراوی است.
_ محیط مانیتول سالت آگار: مانیتول نمک آگار یا MSA یک محیط رشد انتخابی و افتراقی است که عموما در میکروبیولوژی مورد استفاده قرار می‌ گیرد و رشد گروهی از باکتری ‌های خاص را تقویت می‌کند در حالی که جلوی رشد سایر آن ‌ها را می ‌گیرد. این محیط به عنوان یکی از روش ‌های تشخیص میکروب ‌های بیماری ‌زا در مدت زمان کوتاه در آزمایشگاه‌ های تشخیص طبی اهمیت دارد. وجود این غلظت از نمک سبب می ‌شود MSA در برابر بیشتر باکتری ‌های گرم منفی انتخابی و برای برخی از باکتری‌ های گرم مثبت (استافیلوکوک، انتروکوک و میکروکوکاسه) قابل تحمل باشد. استافیلوکوکوس اورئوس کلونی ‌های زرد با مناطق زرد تولید می ‌کند، در حالی که سایر استافیلوکوک ‌های منفی کوآگولاز کلنی های کوچک صورتی یا قرمز تولید می ‌کنند و هیچ تغییری در رنگ محیط ایجاد نمی‌ کنند. اگر ارگانیسم بتواند مانیتول را تخمیر کند، یک محصول جانبی اسیدی ایجاد می ‌شود که باعث زرد شدن فنل قرمز موجود در آگار می ‌شود. این محیط برای جداسازی انتخابی گونه‌های استافیلوکوک در بیماری احتمالی کاربرد دارد.
_ محیط کشت آگار خون دار: یک محیط کشت عمومی است برای تکثیر و جداسازی باکتری های بیماری زا به خصوص باکتری هایی که برای رشد به مواد مغذی نیاز دارند. کاربرد دیگر آن پیدا کردن همولیزین در باکتری ها می باشد. همولیز با توجه به نوع باکتری به سه دسته تقسیم می شود. همولیز کاملb، همولیز ناقصa، عدم همولیز y
_ محیط کشت TSI: محیط کشت TSI محیطی جامد و افتراقی است و برای تشخیص باکتری ‌های روده ‌ای (خانواده انتروباکتریاسه) به‌ کار می‌رود.این محیط کشت به صورت شیب ‌دار و درون لوله ای است. محیط موردنظر دارای یک درصد لاکتوز، یک درصد سوکروز، یک دهم درصد گلوکز (دکستروز)، پپتون، تیوسولفات، آهن و فنل رد است و PH محیط کشت فوق حدودا ۸/۴-۴/۸ است. اختلاف در غلظت ‌های متفاوت قندها در این محیط سبب تمایز باکتری‌ های تخمیر کننده براساس نوع قند مصرفی می ‌باشد. تخمیر کربوهیدرات منجر به تولید گاز و تغییر در رنگ محیط کشت از قرمز به زرد می‌شود. کشت در محیط TSI به صورت عمقی و خطی است.
_ محیط کشت SS: یک محیط انتخابی است که جهت تشخیص سالمونلا و شیگلا مورد استفاده قرار می گیرد. این محیط حاوی تیو سولفات سدیم به عنوان منبع گوگرد و آهن فریک به عنوان منبع آهن می باشد. همچنین حاوی لاکتوز و معرف نوترال رد است. اگر باکتری تیوسولفات محیط را احیا کند، H۲S تولید نموده که H۲S با آهن موجود در محیط تولید پرگنه های سیاه رنگ می نماید. اکثر باکتری های لاکتوز مانند سالمونلا ها H۲S مثبت می باشند.
_ محیط کشت آگار بیرد-پارکر: نوعی آگار است که برای جداسازی انتخابی گونه‌ های گرم مثبت استافیلوکوک استفاده می گردد. این ماده حاوی لیتیوم کلراید و تلوریت است تا از رشد فلور میکروبی جایگزین جلوگیری کند، در حالی که پیروات و گلایسین موجود باعث رشد استافیلوکوک خواهد شد. کلونی ‌های استافیلوکوک به رنگ سیاه با مناطق روشن ایجاد شده در اطراف خود نشان می ‌دهند.
_ محیط کشت سیمون سیترات آگار: محیط کشت سیمون سیترات آگار حاوی آمونیوم دی هیدروژن فسفات و سدیم سیترات و همچنین معرف بازی برمو تیمول بلو می ‌باشد. این محیط کشت دارای منابع خوبی از نیتروژن و کربن است و تنها میکروارگانیسم هایی که توانایی مصرف سیترات و استفاده از کربن را دارند در این محیط رشد می ‌کنند و در مجاورت رنگ برمو تیمول بلو به رنگ آبی در می ‌آیند. مثل باکتری های گرم منفی که از این محیط کشت جهت شناسایی اشرشیا ایکولای و انتروباکتر ائروژنز نیز استفاده می‌ کنند.

بیشتر

کمتر