[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]

Baktēriju audzēšana

Kā jau iepriekš minējām, mikroorganismu daudzveidība ir ļoti liela un arī to prasības pēc augšanas apstākļiem ir ļoti dažādas. Lai mikroorganismus pavairotu laboratorijas apstākļos, tiek lietotas barotnes. Barotnēm jāsatur visi nepieciešamie ķīmiskie savienojumi, kādi nepieciešami pavairojamajai mikroorganismu kultūrai.

Baktērijas var augt gan šķidrā vidē gan uz cietas, barības vielām bagātas virsmas. Pēc savas konsistences visas barotnes var iedalīt šķidrajās un cietajās.

Šķidrās barotnes

Šķidrajās barotnēs vairums mikroorganismu aug ātrāk, jo šajā gadījumā barības vielām bagāta vide tās apņem no visām pusēm. Šķidrās barotnes galvenokārt lieto mikroorganismu biomasas saaudzēšanai. Taču ar šādas barotnes palīdzību nevar izdalīt noteiktas baktēriju līnijas, jo visi mikroorganismi haotiski pārvietojas un sajaucas vides tilpumā.

Cietās barotnes

Augot uz cietas barotnes virsmas baktērijas veido norobežotas kolonijas. Kolonija veidojas no vienas šūnas, tai daloties veidojas divas baktērijas, kad tās abas pārdalījušās jau ir četras šūnas utt. Tomēr cietās vides dēļ visas šūnas paliek viena ar otru kopā un nespēj tālu izplatīties pa barotnes virsmu. Kad, aktīvi daloties, kopā kolonijā atrodas jau simtiem tūkstošu baktēriju, koloniju var labi saredzēt bez palielinošām ierīcēm, var noteikt kolonijas formu, krāsu un citas pazīmes. Pēc koloniju skaita var spriest, cik baktērijas sākotnēji uz barotnes nokļuvušas (viena dalīties spējīga baktērija – viena kolonija). Praksē ieviesies raksturlielums - kolonijas veidojošās vienības - tas raksturo kādu ūdens, gaisa, pārtikas produktu parauga mikrobioloģisko stāvokli - cik cīvot spējīgas baktērijas analizējamajā paraugā atrodas.

Mūsdienu laboratoriju praksē visplašāk lieto agarizētās barotnes. Agars ir grūti attīrāms polisaharīds (pieder ogļhidrātu grupai), ko iegūst no dažām jūras aļģēm. Agaru kā pulverveida vielu barotnēm pievieno 1,5% koncentrācijā. Ūdens vidē agars uzbriest un izšķīst aptuveni 100°C temperatūrā. Ja agaru saturošās barotnes atdziest zem 45-40°C tās sacietē un veido gelveidīgu masu. Pēc sacietēšanas barotne sašķidrināma to uzkarsējot virs 100°C.  Lielā starpība starp agara kušanas un želēšanās temperatūru arī nosaka tās plašo pielietojumu:

1. barotne ir šķidra samērā zemās temperatūrās (43-50°C), kas atvieglo sapildīšanu vajadzīgajos traukos, šķidrai barotnei iespējams arī piejaukt dzīvas šūnas;

2. ja barotne palikusi cieta, tā tāda arī paliks plašā temperatūru diapazonā, kas atļauj audzēt mikroorganismus arī samērā augstās temperatūrās;

3. agaru spēj noārdīt tikai daži mikroorganismi, vairumā gadījumu tas nepakļaujas mikroorganismu iedarbībai;

4. agars ir samērā dzidrs un caurspīdīgs, kā rezultātā ir viegli novērot baktēriju augšanu gan uz agara gan agara ieslēgumos.

Agara sliktā īpašība – to ir grūti pietiekami attīrīt no dažādiem mazas koncentrācijas piemaisījumiem (mikroelementiem u.c.), tāpēc tas var ienest nelielas izmaiņas barotnēs, kuras ir ļoti precīzi ķīmiski definētas. Šādos gadījumos nākas lietot no silikona atvasinātus cietinātājus.

Pirms agara ieviešanas par cietajām barotnēm tika lietotas kartupeļu šķēlītes un želatīns. Šādu barotņu lietošana bija apgrūtināta, jo daudzi mikroorganismi spēja šādus materiālus pilnībā noārdīt. Piedevām vēl želatīns siltā telpā kļūst šķidrs, bet katrupeļu šķēlītes nav caurspīdīgas.

Agaru mikrobioloģijā 1881. g. ieviesa R. Koha laboratorijas tehniķis E. Hese, kurš pirmais ieteica jau daudzus gadus kulinārijā lietojamo produktu pielietot cieto barotņu gatavošanai.

Barotņu funkcionālie tipi

Minimālā barotne

Apmierina tikai organisma pašas ierobežotākās barības vielu prasības, lai tās spētu augt un vairoties. Piemēram tipiska minimālā vide satur tikai neorganikos sāļus un kādu no ogļhidrātiem (piemēram glikozi) kā enerģijas avotu. Šādā barotnē spēs augt mikroorganismi, kuri visas pārējās šūnai vajadzīgās organiskās vielas (aminoskābes, vitamīnus, lipīdus u.c..)spēj sintezēt patstāvīgi.

Prasīgākām baktērijām minimālajā vidē tiek iekļauti arī noteikti vitamīni, aminoskābes u.c. savienojumus. Ar minimālo barotņu palīdzību iespējams pētīt mikroorganismu bioķīmisko procesu īpatnības – kādus savienojumus tās spēj noārdīt, kādus spēj sintezēt un kādi tam noteikti jāuzņem no apkārtējās vides.

Bagātā barotne vai plaša pielietojuma barotne

Šādā barotnē ir ļoti daudzas, dzīvai šūnai vajadzīgās organiskās un neorganiskās vielas, tai skaitā ogļhidrāti, aminoskābes un proteīni, vitamīni, mikro un makro elementi. Bagātajā barotnē var augt ļoti daudz dažādu mikroorganismu. (Nutrient Agar, APT Agar, Plate Count Agar, Heart Infusion Agar, Brain Heart Infusion Agar un Penassay Agar).

Selektīva barotne

Domāta noteiktu mikroorganismu audzēšanai. Tai pat laikā šāda barotne nav pieņemama vairumam citu mikroorganismu. Šādā barotnē pievienoti savienojumi, kuri indīgi vairumam mikrobu, bet nekaitē vēlamajam, vai arī barības vielu kompozīcija apmierina tikai vēlamo mikroorganismu augšana. Piemēram, N2 fiksējošiem organismiem tiek lietotas barotnes bez slāpekli saturošiem savienojumiem; Mak Koneja barotnē žultskābes sāļi un kristālvioletā krāsviela inhibē gram-pozitīvo baktēriju augšanu un ļauj netraucēti vairoties gram-negatīvajām baktērijām. Sukcinātu barotnē kā vienīgais oglekļa avots tiek pievienots sukcināts. Saprotams, ka šādā barotnē spēs augt tikai mikroorganismi, kuri sukcinātu spēj pārvērst citos, dzīvei nepieciešamos oglekļa savienojumos.

Diferencējošā barotne

Barotne, kurā spēj augt un vairoties vairāki mikroorganismu tipi, taču šī barotne satur specifiskas krāsvielas vai citus savienojumus, kuru reakcija uz dažādo tipu organismiem ir atšķirīga, un arī novērojamais efekts ir atšķirīgs. Visbiežāk tas izpaužas kā krāsu izmaiņas barotnē vai koloniju iekrāsošanās. Piemēram, jau minētajā selektīvajā Mak Koneja barotnē tiek pievienots pH indikators (neitrālais sarkanais), līdz ar to pašas kolonijas un barotne ap kolonijām, kurās baktērijas fermentē laktozi un izdala organiskās skābes (paskābina vidi) kļūst sarkanas. Savukārt baktēriju kolonijas, kuras skābi neizdala, savu krāsojumu nemaina. (Šo barotni var saukt arī par selektīvi – diferenciālo barotni.)
Lapu atjaunoja Mārtiņš Pētersons
EU ESF LU LU BF Latvijas Daba 28.02.2008