IZOLACIJA MIKROORGANIZMOV: TEHNIKE IN POMEN - BIOLOGIJA - 2026

Izolacija mikroorganizmov vključuje vrsto tehnik za izločanje in ločevanje vrste mikrobov interesa iz njihovega naravnega okolja v in vitro habitat. Te tehnike so niz številnih osnovnih in potrebnih orodij za mikrobiološke študije.

Večina mikroorganizmov, ki so znani in jih je opredelila znanost, so tisti, ki jih je bilo mogoče izolirati in hraniti v posodah, ki deloma simulirajo notranje pogoje krajev, kjer živijo.

Tipična slika kolonij bakterijsko podobnih mikroorganizmov, izoliranih na trdnem mediju znotraj Petrijeve posode (Slika avtorja nadya_il na www.pixabay.com)

Morda je bil eden prvih mož, ki je izvajal izolacijo mikroorganizmov, Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), ki je zbral in izoliral vzorce mikrobov iz večjega števila krajev in ekosistemov, da jih je skrbno opazoval pod stotimi mikroskopi, ki jih je zasnoval. .

Vendar pa so se šele v časih znanstvenikov Louis Pasteur in Roberta Kocha začeli izvajati stroge prakse, ki so služile izolaciji specifičnih mikroorganizmov, vse zato, da bi jih lahko podrobno preučili. .

Za razliko od Leeuwenhoeka so se ti raziskovalci osredotočili na izoliranje opredeljenih vrst od drugih vrst mikrobov v okolju. Poleg tega jih je zanimalo, kako bi jih čim dlje ohranili zunaj njihovega naravnega okolja.

Danes so bile razvite natančne tehnike za izolacijo in rast številnih različnih mikroorganizmov, pridobljenih iz skoraj katerega koli okolja na biosferi.

Tehnike izolacije mikroorganizmov

Vse izolacije mikroorganizmov se začnejo z zbiranjem vzorca v naravi, kjer se nahajajo zanimivi mikroorganizmi. Na teh mestih so lahko rane v živalskih ali rastlinskih tkivih, tleh ali podlagah, lužah, morjih, površinah, kot so koža itd.

Vzorec se odvzame z dotikom ali podpiranjem posode, ki ima medij z ustreznimi zahtevami za rast mikroorganizmov na površini, iz katere se želi izolirati. V tej posodi boste dobili tisto, kar je znano kot "kultura" mikrobov.

Na splošno je prvi pridelek, ki ga dobimo iz naravnih habitatov, nedvomno "mešani pridelek", torej tisti, ki je sestavljen iz velikega števila različnih vrst mikrobov.

Vendar pa je večino vrst mikroorganizmov mogoče izolirati med seboj v laboratoriju in si prizadevati za pridobivanje kultur mikroorganizmov, kjer rastejo le zanimive vrste ali, z drugimi besedami, pridobivanje "čistih kultur".

V bistvu je postopek pridobivanja "čistih kultur" znan kot "izolacija mikroorganizmov".

Obstaja veliko število tehnik za izolacijo mikroorganizmov, obstajajo celo nekatere značilne za določeno vrsto mikroorganizmov. V drugih primerih je čisto kulturo mogoče dobiti le z zbiranjem vzorca iz naravnega okolja.

Med najpogosteje uporabljenimi tehnikami izolacije za ločevanje vrst, ki jih zanima mešana kultura, so:

Praske ali proge

Morda je to najpogosteje uporabljena metoda izolacije mikroorganizmov. Ta tehnika obsega pripravo sterilnega trdnega medija z vsemi prehranskimi spojinami, potrebnimi za rast mikroorganizma, v stekleni posodi, kot je Petrijeva posoda.

S finim inštrumentom, ki je običajno poudarjen, se dotakne mikroorganizem, ki ga je treba izolirati v mešani kulturi, nato pa se v sterilnem trdnem mediju konica instrumenta, s katerim se je mikroorganizem dotaknil, začne drsiti s strani na celotno stran Registrska tablica.

To se intenzivno izvaja naprej in nazaj po površini trdnega ali agariziranega medija, kot da gre za cikcak. Običajno se naredi, dokler se pokrije približno tretjina premera agarja na plošči.

Fuzija s sredstvom ali prevleko

Pri tej metodi se redčenje gojišča, kjer živijo zbrani mikrobi, opravi do točke, v kateri ostane le nekaj sto celic za vsak mililiter medija, kjer so bili razredčeni.

Po tej razredčitvi odvzamemo nekaj mililitrov in jih pomešamo z medijem, ki ga bomo dodali v posodo, preden se strdi. Ker nastane mešanica med agariziranim medijem in tekočim medijem, kjer so mikroorganizmi, ostanejo potopljeni v medij in so vidni le, dokler se ne razmnožijo kot kolonija.

Ko se razvijajo kot kolonija, jih je lažje ločiti od preostalih mikroorganizmov z drugimi metodami, kot je na primer praskanje.

Serijska redčenja

Ta metoda je sestavljena iz serijskih razredčitev medija, v katerem so mikroorganizmi. Primer tega so redčenja, ki so narejena za čiščenje Lactococcus lactis ali Lactobacillus acidophilus, bakterij, odgovornih za proizvodnjo sira in jogurta.

Približno 1 mililiter se odvzame iz epruvete, ki vsebuje kislo mleko ali prej fermentiran jogurt, in ta mililiter se inokulira v sterilno mleko brez mikroorganizmov. Kasneje se odvzame približno mililiter omenjenega mleka in postopek se ponovi.

To se ponovi približno tri ali štiri zaporedne čase, pri katerih je zelo verjetno, da se v mediju, izoliranem od kontaminantov, ki lahko predstavljajo druge mikrobe, pridobimo Lactococcus lactis ali Lactobacillus acidophilus.

Podrobna fotografija lokacije in tipični materiali za izolacijo mikroorganizmov (Slika Sintija Valucka na www.pixabay.com)

Postopek obogatitve

Ta metodologija se doseže z gojenjem mikroorganizmov v gojiščih s pogoji, ki spodbujajo ali olajšajo rast zanimivih vrst in v mnogih primerih pod pogoji, ki zavirajo rast drugih onesnažujočih mikroorganizmov.

Bakterije iz roda Salmonella rastejo v kulturnih medijih, obogatenih s selenitom, saj ti mikroorganizmi transformirajo selenit v selen, da ga presnavljajo. Selenit v mediju otežuje asimilacijo hranilnih snovi za mikroorganizme, ki niso salmonele.

Edinstvena ali ekskluzivna tehnika

To je morda najtežja in najmanj učinkovita tehnika izolacije mikrobov. Vključuje kapljico medija (vzorca), v katerem so mikroorganizmi nameščeni na sterilni pokrov, in nato na mikroskopski oder.

Kasneje se med opazovanjem s pomočjo sterilne mikro-pipete odstrani ena sama celica. Kapljica je nameščena na drugem sterilnem pokrovčku, ki se inkubira pri ustrezni temperaturi za mikroorganizem. Končno ga ponovno opazimo pod mikroskopom, da pokaže rast.

Če se ob ponovnem opazovanju iz posameznih odvzetih celic razvijejo nove celice, se te dodajo v sterilno gojišče, da dobimo popolnoma izolirano čisto kulturo.

Tehnike po meri

Na planetu Zemlja obstaja nešteto različnih mikrobov, ki so raztreseni po skoraj vseh znanih ekosistemih. Nekateri mikroorganizmi so znani kot ekstremofili in potrebujejo edinstvene pogoje za njihov razvoj in rast.

Ti ekstremni pogoji so tako ugodni in neugodni za izolacijo, saj jih in vitro težko ustvarijo le mikroorganizmi, čeprav le tako omogočajo rast.

Pomen

Izolacija mikroorganizmov je predstavljala enega najpomembnejših dosežkov na področju znanosti in medicine. To je človeštvu omogočilo študij in razvoj učinkovitih načinov zdravljenja proti različnim mikrobnim patogenom.

Danes je zagotovo znano, da so mikroorganizmi bistveni del vseh ekosistemov, zato doseganje izolacije nekaterih med njimi za človeka sorazmernega pomena omogoča raziskovalcem, da jih intenzivno preučujejo, da bi jih lahko globlje razumeli njegova vloga v vsakem ekosistemu.

Reference

1. De Kruif, P. (1996). Lovci na mikrobe Houghton Mifflin Harcourt.
2. López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J., in Bothast, RJ (2004). Izolacija mikroorganizmov za biološko razstrupljanje lignoceluloznih hidrolizatov. Aplikativna mikrobiologija in biotehnologija, 64 (1), 125-131.
3. Spigno, G., Tramelli, L., Galli, R., Pagella, C., in De Faveri, DM (2005). Biofiltracija hlapov diklorometana: izolacija mikroorganizmov.
4. Tresner, HD, & Hayes, JA (1970). Izboljšana metodologija izolacije talnih mikroorganizmov. Appl Okolice. Mikrobiol. , 19 (1), 186–187.
5. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Prescottova načela mikrobiologije. Boston (MA): McGraw-Hill visoko šolstvo.