KÜLTÜR ORTAMI: TARIH, IŞLEV, TÜRLER, HAZIRLIK - BIYOLOJI - 2025

Kültür ortamı kurtarma, izolasyon ve bakteriyel ve fungal mikroorganizmaların bakımı için özel beslenme hazırlıklar vardır. Bu ortam katı, sıvı veya yarı katı olabilir.

Louis Pasteur, haşlanmış et parçalarıyla yapılan bir et suyunda bakterilerin suyu bulanıklaştıracak kadar çok sayıda çoğalması için kullanıldığını gösteren ilk kişi oldu. Bu anlamda, Pasteur et suyu kullanılan ilk sıvı kültür ortamı olarak kabul edilir.

Ham ve hazırlanmış kültür ortamı (katı ve sıvı). Kaynak: Flickr

Ardından Robert Koch, ortakları Julius Richard Petri ve Walter Hesse'nin yardımıyla büyük adımlar attı. İlk tasarlanan Petri kabı bugün hala kullanılmaktadır; ve ikincisi, jelatin bazı mikroorganizmalar tarafından bozunduğundan, katı kültür ortamını hazırlamak için jelatini agar-agar ile ikame etmek için aklına geldi.

Şu anda farklı amaçlara sahip birçok kültür medyası sınıfı vardır, bu nedenle bunlar işlevlerine göre sınıflandırılır: en önemlileri arasında besleyici, seçici, farklı, aktarım, zenginleştirme ve sayma kültür ortamlarından bahsedebiliriz. koloniler, bakım ve duyarlılık testi için.

Bazı kültür ortamları, kimyasal reaksiyonları gözlemlemek için özeldir ve ilgili mikroorganizmanın tanımlanması için çok faydalıdır. Bunların arasında şunlar sayılabilir: Kligler ortamı, MIO, LIA, sitrat ve diğerleri.

Tarih

İlk kültür ortamı Louis Pasteur tarafından mikrobiyal yaşamın kendiliğinden oluşumun bir ürünü olmadığını, mikroorganizmaların çoğalabildiğini ve ayrıca havadan geldiğini göstermeye çalışırken hazırlandı.

Et parçalarından oluşan bir et suyu hazırladı ve havaya maruz kaldıktan birkaç gün sonra havanın bulanıklaştığını ve et suyunda önemli miktarda mikroorganizma olduğunu gözlemledi. Aynı zamanda, önceden kaynatılmış ve hava geçirmez şekilde kapatılmış et parçaları içeren başka bir et suyu günler geçtikçe yarı saydam kaldı.

Bu, birçok araştırmacının dikkatini çekti ve bu mikroorganizmaların etin parçalanmasından ve bazı hastalıklara yol açmasından sorumlu olduğunu fark ettiler.

Bu nedenle, bu mikroorganizmaları daha fazla incelemek için laboratuvarda yeniden üretmenin bir yolunu bulmak çok önemliydi.

Bu anlamda Robert Koch, katı bir kültür ortamı konseptini ortaya koyarken, bazı laboratuvar tekniklerinin, özellikle de bakteriyel izolasyonla ilgili olanların iyileştirilmesine paha biçilmez bir katkı yaptı.

Başlangıçta katı ortam olarak patates dilimlerini kullandı ancak daha sonra et suyuna daha iyi sonuç veren jelatin ekledi. Ancak jölenin eriyip sıvı bir kültüre dönüştüğü zamanlar olmuştur. Bugün bunun, bazı bakterilerin jelatini hidrolize edebildiği için olduğu bilinmektedir.

O zaman iş arkadaşlarından biri, karısının şekerlerini koyulaştırmak için kullandığı bir bileşik olan agar-agar kullanma fikrini ortaya attı.

Bu ilkel kültür ortamı, bugün bilinen kültür ortamına ulaşıncaya kadar giderek daha karmaşık hale geldi.

Kompozisyon

Her ortamın farklı bir bileşimi vardır, ancak aranan mikroorganizma türünün iyi bir şekilde gelişmesi için belirli besinleri içermesi önemlidir.

Ayrıca, belirli bir suşun sahip olduğu veya belirli enzimlerin varlığını gösteren metabolik yolu ortaya çıkarmaya yardımcı olan spesifik kimyasal maddeler içerebilir.

Bir diğer önemli unsur ise tampon maddelerinin kullanılmasıdır. Bunlar, ortamın ozmotik dengesini ve pH'ı korumaya yardımcı olur.

Ayrıca, ilave şeker fermentasyonunu göstermek için karbonhidratlar ve bir pH göstergesi de içerebilirler. Fermantasyon ile üretilen asitleşme varsa, besiyerinde bir renk değişikliği gözlemlenecektir.

Bazı kültür ortamları inhibe edici maddeler içerir. Kullanılan maddeye bağlı olarak, bazı mikroorganizmaların büyümesi kısıtlanacak ve diğerlerinin büyümesi tercih edilecektir.

Kültür ortamı türleri

Kültür ortamları çeşitli kriterlere göre sınıflandırılır. Bunlar: tutarlılığına, bileşimine ve işlevine göre.

- Tutarlılığına göre

Sıvılar

Agar-agar içermezler. Bakteriyel veya mantar büyümesi, başlangıçta yarı saydam olan et suyunun bulanıklığıyla kanıtlanır.

Katı

% 1.5 ile 2 arasında agar-agar içerirler. Katılaşan karışım, platin sapın ince hareketine kırılmadan direnen bir yüzeye sahiptir.

Yarı katı

Yaklaşık% 0.5 agar-agar içerirler, bu nedenle sıvı ve katı arasında bir ara durumdur. Hareketliliği görmeye hizmet eden medyada idealdir. Nemi çok daha uzun süre muhafaza ettikleri için suşların korunması için de tavsiye edilirler.

Bifazik

Katı faz ve bunun üzerinde sıvı ortam olacak şekilde hazırlanmış ortamlardır. Kan kültürlerinde yaygın olarak kullanılır.

- Bileşimine göre

Doğal büyüyen ortam

Bakterileri yetiştirmek için doğrudan doğadan alınan maddelerdir ve onlara ekosistemde normal olarak geliştiklerine yakın bir ortam sağlarlar. Örnek, süt, meyve suları, seyreltilmiş kan, serum vb.

Sentetik kültür ortamı

Günümüzde en yaygın olarak kullanılan, izole edilecek mikroorganizma türüne göre stratejik olarak tasarlandığı için ticari evlerde edindiğimiz ve tüm kimyasal bileşimi bilinen susuz ortamlardır.

Yarı sentetik kültür besiyeri

Ortamı zenginleştirmek için doğal bir elementin eklendiği sentetik bir ortamın kombinasyonudur.

Hücre kültürü ortamı

Bu mikroorganizmalar hücrelerin dışında hayatta kalamadıklarından, bir hayvandan veya bitkiden doku veya canlı hücreler içermeleri gerektiğinden, virüs yetiştirmek için özel ortamlardır.

Örnek: maymun böbrek hücre kültürleri veya embriyo yumurtaları.

- Faydasına göre

Besleyici, seçici, diferansiyel, taşıma, zenginleştirme, tanımlama, koloni miktar tayini, bakım ve duyarlılık test ortamı. Daha sonra açıklanacaklar.

fonksiyon

Kültür ortamının türüne bakılmaksızın, hepsinin ortak bir yanı vardır ve bu, belirli mikroorganizmaların çoğalmasını kolaylaştırması veya teşvik etmesidir. Aradaki fark, sahip olacakları nihai fayda için belirleyici bir faktör olan her birinin bileşiminde yatmaktadır.

Mevcut kültür medyalarının her biri, yaratıldığı belirli işlev için stratejik olarak tasarlanmıştır, yani, hepsinin kendi özel işlevinin yönergelerini yöneten bir temeli vardır.

Ekilen kültür ortamının, izole edilecek bakteri veya mantar tipine uygun sıcaklık ve oksijen koşullarına tabi tutulması gerektiği unutulmamalıdır.

Örneğin, mezofilik anaerobik bakterileri izole etmek istiyorsanız, kanlı agar kullanabilir ve anaerobik koşullarda (oksijensiz) 37 ° C'de 48 saat inkübe edebilirsiniz.

Şimdi, bir mantarın izole edilmesi gerekiyorsa, antibiyotikli Sabouraud agar kullanılır. Aerobiosis'te oda sıcaklığında birkaç gün inkübe edilir, çünkü ikincisi yavaş büyür.

Besleyici Basit Kültür Besiyeri

Adından da anlaşılacağı gibi, bu kültür ortamı vitamin kaynakları, amino asitler, nitrojen ve karbon gibi besleyici maddeler içerir, bunların arasında şunlar sayılabilir: et özütü veya maya özütü, mısır nişastası, pankreas sindirimi, peptonlar, glikoz, diğerleri arasında.

Ayrıca, çoğu ürün 7.0'a yakın bir pH gerektirdiğinden, çevreye ozmotik bir denge sağlayan başka bileşenler de içerirler. Bu elementler şunlar olabilir: diğerleri arasında sodyum klorür, disodyum fosfat.

Seyreltici damıtılmış sudur ve katı ortam agar-agara sahiptir.

Bu kültür ortamlarının amacı, belirli bir örnekte bulunan bakteri veya mantar mikrobiyotasını geri kazanmaktır. Mikroorganizmalar arasında ayrım yapmaz, çünkü hem Gram pozitif hem de Gram negatif çok sayıda bakteri ve ayrıca maya ve miselyal mantarları üretebilir.

Normalde steril bölgelerden numune tohumlamak için tavsiye edilirler. Ancak güç üreyen mikroorganizmalar için uygun değildirler.

Glikoz içermedikleri sürece suşların bakımı için de faydalıdırlar.

Zenginleştirilmiş kültür ortamı

Basit besleyici ortama kan veya ısıtılmış kan eklenirse, bunlar zenginleştirilmiş ortam haline gelir (sırasıyla kanlı agar ve çikolata agar).

Bu ortamlar, normal olarak steril numunelerin tohumlanması, zayıf olan suşların kurtarılması ve beslenme açısından zorlu mikroorganizmaların izole edilmesi için çok kullanışlıdır.

Seçici kültür ortamı

Seçici kültür ortamı, ilgi konusu belirli mikroorganizmaların büyümesi için gerekli besinleri içermenin yanı sıra, diğerleri arasında antibiyotikler, mantar önleyiciler, boyalar, safra tuzları gibi inhibe edici maddeler de eklenir.

İnhibe edici maddeler, kurtarılacak özellikle özel bir grubun büyümesini destekleyerek büyüyebilen çeşitli suşları azaltmaya yöneliktir.

Örnek: EC broth (total ve fekal koliformlar için özel) veya antibiyotikli Sabouraud agar (mantarlara özel).

Diferansiyel kültür ortamı

Diferansiyel ortam, belirli bir mikroorganizma grubunun büyümesi için gerekli besin öğelerini içerir ve ayrıca belirli mikroorganizmaların varlığında metabolize edilecek veya bozunacak maddeler içerir.

Yani, kültür ortamında öyle ya da böyle kanıtlanacak kimyasal reaksiyonlar üreteceklerdir.

Bazı reaksiyonlar besiyerini alkalileştirir veya asitleştirir ve bir pH indikatörünün varlığı sayesinde bu değişiklikler, besiyerinde ve kolonide bir renk kayması ile kanıtlanabilir.

Bu nedenle, bu besiyerinde üreyebilecek büyük bir bakteri grubu arasında, basitçe koloninin ve besiyerinin rengini gözlemleyerek maddeyi metabolize eden veya bozan ve yapmayanlar ayırt edilecektir.

Örneğin, kanlı agar, beta hemolize (açık halo) neden olan bakterileri, alfa hemolize (yeşilimsi hale) neden olanlardan ve hemoliz üretmeyenlerden ayırmaya izin verir.

Seçici ve farklı ortam

Bunun bir örneği, MacConkey agar'da olanlardır. Yalnızca Gram negatif basillerin büyümesine izin verdiği için seçicidir; ve laktozu fermente eden bakteriler (fuşya kolonileri) fermente olmayan bakterilerden (soluk pembe veya renksiz) ayırt edilebildiğinden farklıdır.

Taşıma kültürü ortamı

Adından da anlaşılacağı gibi, bunlar, numuneyi işleyecek olan laboratuvara az ya da çok uzak bir yerden alınmış numuneleri taşımak için kullanılan araçlardır. Taşıma ortamı numuneyi en iyi koşullarda tutar, böylece güvenilir sonuçlar elde edilir.

Bu kültür ortamları, mevcut bakteri popülasyonunun sayıca artmadan canlı kalması gerektiğinden, besin maddelerinde aşılamayacakları için çok özel özelliklere sahiptir.

Genellikle yarı katı ortamlardır ve numunenin hidratlı kalmasına izin verir. Bununla birlikte, numuneyi mümkün olan en kısa sürede laboratuvara ulaştırma konusunda cimrilik etmemelisiniz. Ulaşım aracı örnekleri: Stuart medium, Cary Blair ve Amies.

Zenginleştirme kültür ortamı

Bu kültür ortamları sıvıdır. Herhangi bir zamanda bir numunede minimum miktarda bulunabilen spesifik patojenleri kurtarmak için kullanılırlar.

Ayrıca, daha önce alınan herhangi bir tedaviden zayıf olabilecek bir patojenik suşu kurtarmak için de yararlıdır. Ör: pepton suyu, tiyoglikolat et suyu ve selenit suyu.

Bu ortamlar, eşlik eden mikrobiyotanın büyümesini önleyen inhibe edici maddelere ve ilgili mikroorganizmanın gelişimini destekleyen belirli besin maddelerine sahiptir.

Tanımlama amaçlı kültür besiyeri

Bu ortamlar, belirli bakteriler tarafından kimyasal olarak metabolize edilebilen ve belirli enzimlerin veya metabolik yolların varlığını gösteren kimyasal reaksiyonlar üreten maddeler içerir.

Bu nedenle, cinsin ve belirli bir suş grubunun türlerinin tanınmasına yardımcı olan biyokimyasal testler olarak kullanılırlar. Örnek: Kligler ortamı, mikroorganizmanın, hidrojen sülfit ve gaz üretmesi durumunda glikoz ve laktozu fermente edip edemeyeceğini gösterir.

Bu ortam, pH göstergesi ve demir iyonları gibi reaksiyonun gözlenmesini sağlayan açığa çıkarıcı maddeler içerir.

Bu basit test, Enterobacteriaceae familyasına ait bakteriler gibi iki büyük bakteriyel mikroorganizma grubunu sözde fermente olmayan bakterilerden ayırt edebilir.

Kolonileri saymak için ortam

Bunlar, standart sayım ortamı gibi bir mikrobiyal popülasyonun nicelendirilmesine hizmet eden basit, seçici olmayan ortamlardır. Bu ortamda büyüyecek mikroorganizma türü, oluşturulan sıcaklık ve oksijen koşullarına bağlı olacaktır.

Duyarlılık testi için kültür besiyeri

Bu amaç için standartlaştırılmış besiyeri Müeller Hinton agardır, bu besiyeri farklı antibiyotiklerin izole edilmiş bir patojenik mikroorganizmaya karşı davranışını değerlendirmek için idealdir.

Özellikle iddiasız bakterilerde faydalıdır, güç üreyen bakterilerde ise sadece kanla desteklenmişse kullanılabilir.

Bakım için kültür besiyeri

Bu araçların amacı, mikroorganizmayı yeniden üretmek ve ayrıca bakteri veya mantarın yaşayabilirliğini mümkün olduğu kadar uzun süre korumak ve ayrıca fizyolojik işlevlerini korumaktır.

Önemli bir özellik, bu tür ortamın glikoz içermemesi gerektiğidir, çünkü hızlı büyüme sağlayan bir element olmasına rağmen, fermantasyonu ayrıca mikroorganizmanın ömrünü azaltan asitler üretir.

Bazı laboratuvarların belirli mikroorganizmaları daha sonra araştırma çalışmalarında, iç kontrollerde veya eğitim amaçlı kullanım için canlı tutması gerekir.

Hazırlık

Şu anda farklı kültür medyalarını dağıtan birçok ticari marka var. Ortam, hava geçirmez kavanozlarda bulunan ve ışıktan korunan, dondurularak kurutulmuş veya suyu alınmış biçimde gelir.

Her besiyeri, besiyerinin adını, bileşenlerini, lot numarasını ve bir litre kültür ortamı hazırlamak için ne kadar tartılacağını belirten bir etiketle birlikte gelir.

Seyreltici olarak damıtılmış su kullanılır. Tartılan miktar, karışım homojen hale gelene kadar bir litre damıtılmış suda çözülür. Çoğu ortam 121 ° C sıcaklıkta 15 pound basınçta 15 dakika otoklavlanır.

Katı ortam Erlenmeyer şişelerinde otoklavlanırken sıvı ortam, ilgili çalışma tüplerine zaten dağıtılmış olarak otoklavlanır.

Sonuncusu, 55 ° C'lik bir sıcaklığa ulaşana kadar beklemeye bırakılır ve bir laminer akış başlığı içinde veya Bunsen brülörünün yakınında Petri kaplarında servis edilir. Katılaşmaya bırakılır ve baş aşağı buzdolabında saklanır.

Tüplere dağıtılan katı kültür besiyerleri de vardır, bu da bunların dikmelerde (düz) veya oluk gagasında (eğimli) katılaşmalarına izin verir.

İster katı ister sıvı olsun, herhangi bir hazırlanmış kültür besiyerini kullanmadan önce, numune ekilmeden önce bunun temperlenmesi gerekir.

Önem

Kültür medyası şüphesiz mikrobiyologlar için çok değerli bir çalışma aracıdır, çünkü belirli bir anda bir kişiyi etkileyen veya bir yiyeceği, ortamı veya yüzeyi kirleten bulaşıcı ajanı geri kazanmayı mümkün kılar.

Bu anlamda mikrobiyolojinin aralarında klinik, endüstriyel, çevresel, gıda mikrobiyolojisi olmak üzere farklı alanları olduğu ve hepsinde kültür ortamlarının kullanıldığı söylenebilir.

Tabii ki, her durumda kullanılan ortamın türü ihtiyaçlara ve işlenen örneğin türüne göre değişebilir. Mikroorganizma grubu da etkiler aradı.

Patojenik mikroorganizmanın izolasyonu veya herhangi bir kontaminasyonun nedeni, etkili bir tedavi uygulayabilmek veya söz konusu kontaminantı ortadan kaldırmaya yardımcı olan prosedürleri benimsemek için gereklidir.

Klinik mikrobiyoloji söz konusu olduğunda, sadece mikroorganizmayı izole etmek ve tanımlamak (cinsi ve türü bilmek) önemli değildir, aynı zamanda antibiyogram da yapılmalıdır.

Kültür ortamının da kullanıldığı bu çalışma, hangi antimikrobiyalin duyarlı, hangisinin dirençli, kısaca hangisinin tedavi olarak kullanılabileceğini ve hangilerinin olamayacağını söylememizi sağlayacaktır.

Bu nedenle, alan ne olursa olsun bir mikrobiyoloji laboratuvarında kültür ortamı genel olarak eksik olamaz.

Son olarak, kültür ortamının hem bakteri hem de mantarların çeşitli yönlerini araştırmayı mümkün kıldığı söylenebilir.

Kültür ortamının kalite kontrolü

Kültür besiyerinin hazırlanması ve kullanımı hafife alınmamalıdır. Her laboratuvarda, her yeni parti hazırlandığında ortama kalite kontrol protokollerini uygulayan ve böylece bunların uygun şekilde hazırlanmasını, steril ve işlevsel olmasını sağlayan bir departman bulunmalıdır.

Sterilliklerini değerlendirmek için, her partiden rastgele bir veya iki ortam alınır ve 37 ° C'de birkaç gün inkübe edilir (üreme olmamalıdır). Uygun şekilde kültürlenmiş ve canlı ATCC (Amerikan Tipi Kültür Koleksiyonu) referans suşları, işlevlerini doğrulamak için kullanılır.

Kültür ortamının imhası

Kültür besiyerini kullandıktan sonra çevreyi kirletmeyecek şekilde atılmalıdır.

Bunun için malzeme atılmadan önce otoklavda sterilize edilir. Daha sonra malzeme cam eşyadan çıkarılır. İkincisi daha sonra yıkanır, kurutulur, sterilize edilir ve daha sonra kullanılmak üzere saklanır. Tek kullanımlık tabak kullanılması durumunda bunlar sterilize edilir ve daha sonra özel poşetlere atılır.

Referanslar

1. Pullarda Borrego Mikrobiyolojisi VIII. Robert Koch: Azmin zaferi (I). Haberler SEM 2018, 117 (1): 1-18 University of Malaga. Mevcut: jornades.uab.cat/
2. Volcy C. Genesis ve Koch postülatlarının evrimi ve bunların fitopatoloji ile ilişkisi. Bir Kolomb incelemesi. 2008; 26 (1): 107-115. Scielo.org.co/ adresinde bulunabilir.
3. Burguet Gölü Nancy, Abraham Lourdes Kalesi. Sınıflandırılmış üretim alanlarının çevresel izlemesinde kullanılan kültür besiyerinin kalite kontrolü. Rev Cubana Hig Epidemiol 2013; 51 (2): 155-160. Mevcut: scielo.
4. Bonilla M, Pajares S, Vigueras J, Sigala J, Le Borgne S.Temel mikrobiyoloji uygulamalarının didaktik materyal kılavuzu. Metropolitan özerk üniversite. Doğa Bilimleri ve Mühendislik Bölümü. Cuajimalpa Birimi. 2016. Şu adresten ulaşılabilir: cua.uam.mx/
5. Carbajal A. Hücre kültürü ortamı: bir inceleme. Labome Laboratuvarların dünyası. Pittsburgh Üniversitesi Tıp Merkezi, Amerika Birleşik Devletleri. 2013 mevcut: es /
6. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Mikrobiyolojik Tanı. 5. baskı. Editoryal Panamericana SA Arjantin.
7. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey & Scott Mikrobiyolojik Tanı. 12 ed. Editoryal Panamericana SA Arjantin.