Ознаки колоній мікроорганізмів - студопедія

в'язка, що тягнеться суха, щільна

плоский високий опуклий подушечкообразний кратерообразной конусоподібний пуповідний

Здатність бактерій утворювати на поживних середовищах забарвлені колонії визначається одним з двох факторів:

а) кольором пігменту, що виділяється мікроорганізмами. За хімічною будовою розрізняють каратіноідние, меланиновой і інші пігменти, які можуть бути червоного, оранжевого, жовтого, коричневого, чорного, синього або зеленого кольору. Пігментообразованія детермінується генетично. Пігменти зазвичай знаходяться в ЦПМ і захищають мікробні клітини від ефектів фотоокислення, тому пігментообразованія більше характерно для повітряної мікрофлори і служить фактором захисту від УФ. Найчастіше пігменти нерозчинні в поживних середовищах і фарбують тільки колонії. Деякі пігменти розчиняються у воді (наприклад, піоціанін у псевдомонад) і тому дифундують в середу, фарбуючи її.

Приклади мікроорганізмів, які продукують пігменти:

Staphylococcus aureus - оранжево-жовтий каротиноїдний пігмент;

Pseudomonas aeruginosa - синьо-зелений пігмент піоціанін (при нейтральній реакції - синій, при лужному - зелений);

Prevotella melaninogenica, Peptostreptococcus niger - коричнево-чорний пігмент.

б) складом середовища, на якій культивують мікроорганізми. До складу селективних або диференційно-діагностичних середовищ можуть входити:

- індикатор рН, колір якого змінюється при розкладанні вуглеводів в складі середовища;

- барвники, які можуть вибірково накопичуватися в колоніях ферментуючих вуглеводи мікроорганізмів. Наприклад, Escherichia coli розкладають лактозу і утворюють на середовищі Ендо колонії малиново-червоного кольору, а на середовищі Левіна - фіолетового, колонії Salmonella spp. і Shigella spp., які не розкладають лактозу, на цих середовищах безбарвні або слабо-рожеві.

- солі двовалентних металів, які забарвлюють колонії сероводородпродуцірующіх мікроорганізмів в сірий або чорний колір (чорні або сірі колонії утворюють сальмонели на вісмут-сульфитном агарі, коринебактерій дифтерії на телурітовом агарі).

Мал. 19. Колонії мікроорганізмів: а - мікобактерій, б - бацил сибірської виразки, в - нокардій, г - бактероїдів, д - клостридій, е - бордетел коклюшу

Незважаючи на безліч ознак, якими різняться колонії, більшість мікроорганізмів утворюють на середовищах один з чотирьох морфотипов колоній:

гладкий, іліS-колонії (від англ. smooth - гладкий) мають рівні краї, гладку поверхню; вони опуклі, блискучі. S-форми мікроорганізмів більш вірулентніші (виключаючи Y. pestis, B. anthracis). Такий вид колоній обумовлений присутністю в складі зовнішніх оболонок мікроорганізмів гідрофільних полісахаридів.

-шероховатие, або R-колонії (від англ. rough - шорсткий) мають нерівний край, покреслену поверхню, вони плоскі, що не блищать. R-форми мікроорганізмів часто авірулентние. Такий вид колоній пов'язаний з гидрофобностью зовнішніх оболонок бактерій через відсутність в них гідрофільних полісахаридів.

слизова, або мукоїдні, або М-колонії (від англ. mucus - слизовий) - у клебсієл, що мають виражену полисахаридную макрокапсулу;

-карліковие, або D-колонії - у мікоплазм і L-форм; видно тільки під малим збільшенням мікроскопа.

Під дією ряду факторів може відбуватися перехід бактерій з S- в R-форми, званий дисоціацією. Явище дисоціації у патогенних мікробів спостерігається:

а) під дією хіміопрепаратів;

б) під дією факторів імунітету;

в) при попаданні вірусу в зовнішнє середовище.

При великій кількості в засівати матеріалі мікробів вони ростуть у вигляді плівки, що покриває всю поверхню щільного поживного середовища. Такий характер росту мікробів отримав назву газонного. Посів газоном виробляють, коли потрібно отримати велику кількість чистої мікробної культури (наприклад, при визначенні чутливості її до антибіотиків).

Стадії (фази) зростання бактеріальної культури на живильному середовищі (рис. 20).

Кожна фаза зростання культури в живильному середовищі характеризується певним розміром клітин, швидкістю розмноження і споживання субстрату, синтезом метаболітів.

Логарифм кількості життєздатних клітин

Мал. 20. Фази росту бактеріальної культури в живильному середовищі:

B - період позитивного прискорення;

D - фаза негативного прискорення;

E - стаціонарна фаза;

F - фаза відмирання.

B - короткійперіод позитивного прискорення між фазами A і B, коли починається поділ бактерії.

Незважаючи на постійну швидкість зростання популяції бактерій в логарифмічній фазі, окремі клітини все ж знаходяться в різних стадіях поділу. Іноді важливо синхронізувати зростання всіх клітин популяції, тобто отримати синхронну культуру. Простими методами синхронізації є зміна температурних умов або культивування в умовах нестачі поживних речовин. Спочатку культуру поміщають в неоптимальні умови, потім змінюють їх оптимальними. При цьому у всіх клітин популяції синхронізується цикл поділу, але синхронне ділення клітин відбувається зазвичай не більше 3-4 циклів.

D - фаза уповільнення швидкості росту (негативного прискорення) триває близько 2 ч. Кількість поживних речовин істотно зменшується (відзначається вплив на бактерії лімітують), в культуральній рідині накопичуються метаболіти, в тому числі токсичні для бактерій (відзначається ингибирующее вплив) і швидкість ділення клітин знижується.

E - стаціонарна фаза, або фаза максимальної концентрації (М-концентрація). Клітини перестають ділитися. Однак, кількість живих клітин постійно, так як кількість життєздатних бактерій можна порівняти з кількістю відмираючих. У цей період клітини переходять на ендогенні субстрати (окислюють запасні речовини, білки, вуглеводи, ліпіди). Тривалість стаціонарної фази різниться у різних мікроорганізмів. Напр. у Escherichia coli вона настає через 18-24 год, у Azotobacter - через 72 год з моменту внесення інокулята в живильне середовище.

F - фаза відмирання, характеризується масовою загибеллю бактерій. У бактеріальної популяції відзначається утворення інволюційних форм, аутолиз під дією власних ферментів. У бактерій змінюються морфологічні та біохімічні властивості. Загибель може настати через кілька днів, тижнів, місяців.

У цю фазу розрізняють періодиускоренной загибелі (кількість живих клітин починає знижуватися з наростаючою швидкістю), логарифмічною загибелі (кількість живих клітин зменшується з максимальною швидкістю), зменшення швидкості загибелі (кількість живих клітин зменшується з зменшується швидкістю) і стаціонарну фазу мінімуму (кількість живих клітин мінімально ).