2018-01-08
989
Тема: Культуральні властивості мікробів.
Мета роботи: Вивчити культуральні властивості бактерій. Ознайомитись з характером росту організмів на різних поживних середовищах. Засвоїти техніку виділення чистих культур бактерій.
Матеріали, реактиви, обладнання: барвники, вода, бактеріологічна петля, пробірки з МПБ, агарові стовбчики, предметні скельця, імерсійне масло, суміш Гр. + і Гр. - бактерій.
Основні відомості
Культуральні властивості мікроорганізмів - це характер росту мікробів на твердих, рідинних та напіврідинних живильних середовищах.
Ріст – узгоджене збільшення кількості всіх хімічних компонентів клітини (білка, РНК, ДНК), що веде до зростання розмірів і маси клітини. Зростання відбувається до певної величини, після чого починається розмноження.
Розмноження – це збільшення числа клітин мікроорганізмів в популяції.
Популяція – сукупність бактерій одного виду або декількох видів, зростаючих в певному просторі
Чиста культура – це популяція мікроорганізмів одного виду, що отримані з ізольованої мікробної колонії.
|
|
|
Штам – це клітини одного виду, отримані з різних середовищ і в різний час.
Колонія – це сукупність клітин, що виросли з однієї материнської клітини.
Хід роботи
Завдання 1. Вивчення особливостей росту бактерій на різних поживних середовищах
Колонії бактерій, що виросли на щільних поживних середовищах утворюються з однієї або декількох клітин. Розміри, структура, форма характер краю колонії, швидкість розмноження можуть бути різноманітними і залежать від видових особливостей даного мікроба. Різноманітність мікробних колоній може бути пов'язана з рухливістю мікробів, наприклад, рухливі клітини створюють широкі, повзучі колонії на поверхні середовища, а нерухомі їх різновиди створюють невеликі колонії, круглі і різко відзначені.
Ріст бактерій у рідких середовищах менш різноманітний і буває:
а) ріст дифузний із рівномірним помутнінням рідкого середовища властивий для факультативних анаеробів;
б) ріст з утворенням осаду на дні пробірки властивий для анаеробних мікроорганізмів;
в) пристінний і поверховий ріст притаманний аеробам і деяким актиноміцетам.
Характер росту мікробів у напіврідких поживних середовищах може бути у вигляді суцільного помутніння - властивий для рухливих бактерій, і ріст за ходом петлі - характерний для нерухливих видів.
Завдання 2. Вивчення культуральних властивостей бактерій.
Студенти уважно вивчають засіви бактерій, зроблені на попередньому занятті із суміші культур на чашках Петрі. При правильному розсіві суміші культур у перших двох сегментах буде багато мікробів, що призводить до розвитку суцільного наросту. Потім їх стає все менше, у четвертому сегменті трапляються ізольовані колонії. Студенти вивчають типи колоній. Спочатку мікроскопіюють за допомогою малого збільшення мікроскопа, а потім за допомогою бінокулярної лупи.
|
|
|
За своєю морфологією колонії дуже різноманітні. Вони можуть бути прозорі і непрозорі, гладкі й шорсткі, пігментовані, апігментні, сухі, вологі, слизисті. Край колонії може бути рівним, зазубреним, хвилястим. Кожному виду мікробів відповідає певний характер колоній, що має діагностичне значення.
Кожен тип колоній описують за схемою:
| колонія | форма | розмір | колір | поверхня | край | консис- тенція | морфо логія клітин | |
| № 1 | правильна | 2 мм | жовтий | гладенька | рівний | м’яка | Палички Гр+ |
Завдання 2. Виділення чистої культури бактерій.
Після опису колоній вони піддаються мікроскопічному вивченню. З цією метою з частини відмічених колоній (двох типів) роблять мазки. Забарвлюють за Грамом і мікроскопіюють. Якщо за морфологічними ознаками вони відповідають тим, що були в суміші, то ту частину колоній, що залишилась пересівають на скошений агар для виділення чистих культур.
При пересіві колоній на скошений агар потрібно петлею брати культуру тільки з відміченої раніше колонії, не торкаючись ближніх. Засіяні пробірки підписують і ставлять у термостат на 24 години за температури 37°С.
Оформити протокол. У ньому чітко описати всю виконану роботу, зробити малюнки.
Контрольні запитання:
1. Що таке культуральні властивості мікробів?
2. Що таке ріст і розмноження бактерій?
3. Що таке чиста культура, штам, колонія?
4. Особливості росту мікроорганізмів на щільному, в рідкому і напіврідкому середовищах.
Лабораторна робота № 7
Тема: Вивчення біохімічних властивостей мікроорганізмів.
Мета роботи: Визначити ферментативну активність мікроорганізмів (облік строкатих рядів, виділення сірководню). Здобути навички роботи з визначником Бергі
Матеріали, реактиви, обладнання: мікроскоп, предметне скло, фільтрувальний папір, імерсійне масло, бактеріологічна петля, барвники, пробірки з поживними середовищами для вивчення культуральних і біохімічних властивостей (короткий строкатий ряд Гіса), культура бактерій, перекис водню, індикаторні папірці, фізіологічний розчин.
Основні відомості
Вивчення фізіолого-біохімічних ознак мікроорганізмів включає дослідження ферментної активності мікробів, відношення їх до різних джерел вуглецю і азоту, характер продуктів життєдіяльності, які нагромаджуються в поживних середовищах (гази, спирти, кислоти тощо), а також реагування бактерій на кислоти, луги та інші фактори довкілля.
Щоб встановити які джерела вуглецю використовуються досліджуваною культурою, виготовляють спеціальні синтетичні поживні середовища і до них додають 1% вуглецевої сполуки (яку хочуть випробувати). Найчастіше з цією метою застосовують пентози, гексози, дисахариди, солі органічних сполук, спирти, жили тощо.
При використання мікробами сполук вуглецю (вуглеводів) у субстраті як продукти життєдіяльності можуть нагромаджуватись органічні кислоти, спирти, гази тощо, які можна виявити за допомогою різних методів (використанням індикаторів, якісних хімічних реакцій тощо).
Хід роботи
Завдання 1. Вивчення біохімічних властивостей мікроорганізмів.
На першому етапі виділення чистих культур проводять аналіз культур, що виросли на скошеному агарі. Готують мазок і забарвлюють за Грамом. На препаратах вивчають морфологію бактерій і виявляють чистоту культури.
|
|
|
Виконують посів виділених чистих культур на короткий строкатий ряд Гіса: глюкоза, лактоза, маніт, сахароза, пептонна вода. Інокуляцію починають із пептонної води. У пробірку з пептонною водою під пробку приміщають індикаторний папірець для виявлення сірководню. Методом посіву на короткий строкатий ряд Гіса вивчають ферментативні властивості.
У напіврідкі вуглеводні середовища, що містять індикатор і цукри, посів проводять уколом через товщу всього середовища. Пробірки підписують, ставлять у термостат при температурі 37°С.
Завдання 2. Аналіз росту бактерій на середовищах з різними вуглеводами (короткий строкатий ряд Гіса).
На наступному занятті облік розщеплення вуглеводів різними видами бактерій проводять за типовою схемою (таблиця).
| Вид бактерій | лактоза | глюкоза | маніт | мальтоза | сахароза | Пептонна вода |
| Стафіло-кок | к | к | к | - | - | - |
| кишкова паличка | кг | кг | кг | - | - | - |
Вирощуючи бактерії на цукрових середовищах, звертають увагу на їх зміну. Якщо реакція середовища нейтральна, або слабко лужна, то індикатор має злегка рожевий відтінок. Якщо мікроорганізми виділяють фермент, що розщеплює вуглеводи, то при цьому утворюються проміжні продукти кислого характеру, котрі змінюють реакцію середовища в кислий бік і індикатор стає зелено-блакитним.
Глибина розщеплення вуглеводів може бути різною. Коли розщеплення йде до С02, то крім зміни кольору індикатора в товщі середовища з'являються бульбашки газу. При культивуванні на молоці мікроби можуть викликати його пептонізацію. При вивченні кінцевих продуктів розкладу білків гнильними бактеріями висіяними в пептонну воду, необхідно звернути увагу на зміну кольору індикаторних папірців. Утворення сірководню призводить до почорніння індикаторного паперу, заздалегідь змоченого в розчині оцтового свинцю. Аміак виявляється за посинінням рожевого лакмусового паперу. Результати розщеплення пептону заносять до протоколу.
Завдання 3. Визначення каталітичної активності бактерій.
|
|
|
Визначення ферменту каталази проводять таким чином: на предметне скло петлею наносять мікробну масу (культуру кишкової палички) і відразу додають до неї краплю 3% розчину перекису водню. Виділення бульбашок кисню свідчить про присутність у мікробів каталази. У протоколі відмічають результат реакції на каталазу.
Викладач пояснює принципи користування визначником бактерій Бергі. Визначає основні ознаки, якими потрібно користуватись при визначенні бактерій до виду.
Контрольні запитання:
1. Які існують методи вивчення ферментативної активності мікроорганізмів?
2. Що представляє собою короткий строкатий ряд Гіса?
3. Як змінює свій колір індикатор при розчиненні вуглеводів, пептону?
4. Принцип користування визначником бактерій Бергі.
Лабораторна робота № 8
Тема: Обмін речовин у мікроорганізмів. Типи бродіння.
Мета роботи: Визначити морфологію мікроорганізмів збудників молочнокислого та оцтовокислого бродіння.
Матеріали, реактиви, обладнання: огірковий і капустяний розсіл, кисле молоко, барвники, мікроскоп, готові препарати мікроорганізмів-збудників молочнокислого та оцтовокислого бродіння.
Основні відомості
Залежно від умов середовища безазотні органічні речовини розкладаються аеробними або анаеробними мікроорганізмами. Кінцевими продуктами розкладу вуглецевих сполук аеробними мікроорганізмами є вуглекислий газ і вода, а анаеробними – продукти неповного розкладу (кислоти, спирти тощо). Від основного продукту, який утворюється при перетворенні безазотних органічних речовин, насамперед вуглеводів, ці процеси дістали назву: маслянокислого, молочнокислого, спиртового бродіння тощо.
Спиртове бродіння спричинюється дріжджами, а також деякими видами бактерій Sarcina ventriculi і мукорових грибів. Найбільш поширеними збудниками цього процесу є дріжджові гриби – сахароміцети (Saccharomyces cerevisiae). Це одноклітинні організми округлої або овальної форми, факультативні анаероби, розмножуються нестатевим (брунькування) і статевим шляхом. Поширені в природі (понад 200 видів): на листі, квітках і плодах, на харчових продуктах, у ґрунті тощо. Найхарактернішою ознакою всіх видів дріжджів цього роду є їхня здатність до активного зброджування моно- і дисахаридів з утворенням етилового спирту і СО2 Оптимальна температура для спиртового бродіння дорівнює 28-35о С. Серед дріжджів, які застосовуються у виробництві, розрізняються верхові (хлібопекарські, спиртові, винні) та низові (пивні).
Молочнокисле бродіння – процес перетворення цукру молочнокислими бактеріями до молочної кислоти. Збудники цього процесу – молочнокислі бактерії – дуже поширені в природі (у повітрі, воді, ґрунті, на овочах, фруктах, у молоці, кишечнику людини і тварин тощо). Молочнокислі бактерії мають кулясту або паличкоподібну форму, не утворюють спор, нерухливі, грампозитивні.
Молочнокисле бродіння за характером бродіння поділяється на дві групи: гомоферментативне, при якому при зброджуванні як основний продукт утворюється молочна кислота, і гетероферментативне, при якому крім молочної кислоти утворюється низка інших продуктів: оцтова і янтарна кислоти, спирт, СО2 тощо.
Молочнокисле бродіння є основою таких важливих виробництв, як переробка молока на кисломолочні продукти, сир і масло, випікання кислого чорного хліба, квашення овочів, силосування кормів, виготовлення деяких сортів ковбас тощо.
Оцтовокисле бродіння - процес перетворення бактеріями етилового спирту на оцтову кислоту, який є процесом неповного окислення органічних сполук в анаеробних умовах. Цей процес спричиняється великою групою бактерій, що належать до облігатних анаеробів. Це представники роду Acetobacter (A. aceti, A. pasteurianum, A. orleanens): паличкоподібні, неспорові, грамнегативні бактерії. Оцтовокислі бактерії використовують для промислового виробництва оцту з натурального вина або яблучного соку.
Хід роботи
Завдання 1. Вивчення морфології бактерій збудників оцтовокислого бродіння.
Студенти вивчають на готових препаратах морфологію бактерій збудників оцтовокислого бродіння. Кожен студент готує мазки з огіркового й капустяного розсолу. Препарати фарбують водним фуксином, висушують і вивчають з імерсійною системою.
На препаратах мікрофлори огіркового та капустяного розсолів виявляються грамнегативні неспорові паличковидні бактерії Acetobacter aceti, A. pasteurianum, A. orleanens). На препаратах, виготовлених з плівки, яка утворилась на поверхні огіркового розсолу, можна побачити клітини молочної цвілі Oidium lactis.
Препарати замалювати.
Завдання 2. Вивчення морфології молочнокислих бактерій.
Студенти вивчають на готових препаратах морфологію бактерій збудників молочнокислого бродіння.
Кожен студент Мазки з кислого молока перед забарвленням потрібно знежирити (препарат обробляють розчином аміаку 2-3 хвилини, потім промивають водою). Забарвлення проводиться фуксином чи метиленовою синню.
На препаратах мікрофлори кислого молока добре виявляються бактерії-збудники молочнокислого бродіння: молочні стрептококи Streptococcus lactis, довгі паличкоподібні бактерії Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus.
На препаратах, виготовлених з плівки, яка утворилась на поверхні молока, можна побачити клітини молочної цвілі Oidium lactis.
Препарати замалювати.
Контрольні запитання:
1. Що таке бродіння?
2. Які типи бродіння існують?
3. Молочнокисле бродіння, його хімізм.
4. Бактерії, що викликають молочнокисле бродіння.
5.Оцтовокисле бродіння, його практичне значення.
6. Мікрофлора оцтовокислого бродіння.
