MIKRO-ORGANISMIEN ERISTÄMINEN: TEKNIIKAT JA MERKITYS - BIOLOGIA - 2026

Eristäminen mikro-organismien liittyy joukko tekniikoita käytetään erottamaan ja erottaa lajit mikrobien kiinnostavia niiden luonnollisessa elinympäristössä in vitro elinympäristö. Nämä tekniikat ovat joukko monia perus- ja välttämättömiä työkaluja mikrobiologisiin tutkimuksiin.

Suurin osa tunnetuista ja tieteen määrittelemistä mikro-organismeista on niitä, jotka on pystytty eristämään ja pitämään astioissa, jotka simuloivat osittain niiden asuinpaikkojen luontaisia ​​olosuhteita.

Tyypillinen kuva bakteerimaisten mikro-organismien pesäkkeistä, jotka on eristetty kiinteälle alustalle Petri-maljan sisällä (Kuva nadya_il osoitteessa www.pixabay.com)

Ehkä yksi ensimmäisistä miehistä, joka käytti mikro-organismien eristämistä, oli Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), joka keräsi ja eristi mikrobinäytteet monista paikoista ja ekosysteemeistä tarkkailemaan niitä huolellisesti satojen suunnittelemiensa mikroskooppien alla..

Kuitenkin vasta tiedemiesten Louis Pasteurin ja Robert Kochin aikoina 1800-luvun aikana aloitettiin tiukat käytännöt, joiden tarkoituksena oli eristää tietyt mikro-organismit, jotta kaikki voitaisiin tutkia niitä yksityiskohtaisesti..

Toisin kuin Leeuwenhoek, nämä tutkijat keskittyivät määriteltyjen lajien eristämiseen ympäristössä olevista muista mikrobilajeista. Lisäksi he olivat kiinnostuneita pitämään heidät hengissä mahdollisimman pitkään luonnollisen ympäristön ulkopuolella.

Nykyään on kehitetty tarkkoja tekniikoita monien erilaisten mikro-organismien eristämiseksi ja kasvattamiseksi, jotka on saatu melkein mistä tahansa biosfäärin ympäristöstä.

Mikro-organismien eristysmenetelmät

Kaikki mikro-organismien eristykset alkavat näytteen keräämisellä luonnossa, missä mielenkiintoisia mikro-organismeja löytyy. Nämä paikat voivat olla haavoja eläin- tai kasvikudoksissa, maaperässä tai substraateissa, lätäköissä, merissä, pinnoilla, kuten iholla jne.

Näyte otetaan koskettamalla tai tukemalla säiliötä, jossa on väliaine, jolla on asianmukaiset vaatimukset mikro-organismien kasvulle pinnalla, josta se halutaan eristää. Tästä astiasta saat niin kutsutun mikrobien "kulttuurin".

Yleensä ensimmäinen sato, joka saadaan luonnollisista luontotyypeistä, on epäilemättä "sekoitettu sato", ts. Se koostuu suuresta määrästä erilaisia ​​mikrobeja.

Useimmat mikro-organismilajit voidaan kuitenkin eristää toisistaan ​​laboratoriossa pyrkien saamaan mikro-organismiviljelmiä, joissa vain kiinnostuksen kohteena olevat lajit kasvavat, tai toisin sanoen saamaan ”puhtaita viljelmiä”.

Pohjimmiltaan prosessi, joka suoritetaan "puhtaan viljelmän" saamiseksi, on niin kutsuttu "mikro-organismien eristäminen".

Mikro-organismien eristämiseksi on olemassa suuri joukko tekniikoita, ja on jopa joitain erityisiä tietyntyyppisille mikro-organismeille. Muissa tapauksissa puhdas viljelmä on mahdollista saada vain keräämällä näyte luonnollisesta ympäristöstä.

Sekoitetuissa elatusaineissa esiintyvien kiinnostavien lajien erottamiseen käytetyimpiä eristysmenetelmiä ovat:

Naarmuja tai raitoja

Ehkä tämä on yleisimmin käytetty menetelmä mikro-organismien eristämiseksi. Tämä tekniikka koostuu steriilin kiinteän väliaineen valmistamisesta, jossa on kaikki ravinto-yhdisteet, jotka ovat välttämättömiä mikro-organismin kasvulle lasisäiliössä, kuten Petri-maljassa.

Sekoitetussa viljelyssä eristettävää mikro-organismia kosketaan hienolla, yleensä terävällä instrumentilla, sitten steriilissä kiinteässä väliaineessa sen instrumentin kärki, johon mikro-organismi kosketettiin, alkaa liukua sivulta toiselle koko rekisterikilpi.

Tämä tapahtuu intensiivisesti edestakaisin kiinteän tai agaroidun väliaineen pinnan yli, ikään kuin se olisi siksak. Se tehdään yleensä, kunnes noin kolmasosa levyn agarin halkaisijasta on peitetty.

Fuusio väliaineen tai pinnoitteen kanssa

Tätä menetelmää varten väliaineen laimennus, jossa kerätyt mikrobit elävät, suoritetaan pisteeseen, jossa vain muutama sata solua jää jokaisesta millilitrasta väliainetta, jossa ne laimennettiin.

Tästä laimennuksesta otetaan muutama millilitra ja sekoitetaan väliaineen kanssa, joka lisätään astiaan, ennen kuin se jähmettyy. Kun agarisoidun väliaineen ja nestemäisen väliaineen välillä, jossa mikro-organismit ovat, tehdään seos, ne pysyvät upotettuna väliaineeseen ja ovat näkyviä vain siihen asti, kunnes ne lisääntyvät pesäkkeenä.

Kun ne kehittyvät pesäkkeenä, on helpompaa erottaa ne muista mikro-organismeista muilla menetelmillä, kuten esimerkiksi naarmuuntumisella.

Sarjalaimennokset

Tämä menetelmä koostuu sarjalaimennoksien tekemisestä elatusaineesta, josta mikro-organismit löytyvät. Esimerkki tästä ovat laimennokset, jotka tehdään puhdistamaan Lactococcus lactis tai Lactobacillus acidophilus, juustojen ja jogurtin tuotannosta vastaavat bakteerit.

Noin 1 millilitra otetaan putkesta, joka sisältää hapanmaitoa tai aiemmin käynyttä jogurttia, ja tämä millilitra siirrostetaan steriiliin maitoon ilman mikro-organismeja. Myöhemmin otetaan noin millilitra mainittua maitoa ja prosessi toistetaan.

Tämä toistetaan suunnilleen kolme tai neljä peräkkäin, jolloin on erittäin todennäköistä saada Lactococcus lactis tai Lactobacillus acidophilus elatusaineeseen, joka on eristetty kontaminoivista aineista, jotka voivat edustaa muita mikrobeja.

Yksityiskohtainen valokuva paikasta ja tyypillisiä materiaaleja mikro-organismien eristämiseksi (Kuva Sintija Valucka osoitteessa www.pixabay.com)

Rikastamismenettely

Tämä menetelmä saavutetaan kasvattamalla mikro-organismeja elatusaineissa olosuhteissa, jotka stimuloivat tai helpottavat mielenkiinnon kohteena olevien lajien kasvua, ja monissa tapauksissa olosuhteissa, jotka estävät muiden saastuttavien mikro-organismien kasvua.

Salmonella-suvun bakteerit kasvavat seleniitillä rikastetuissa elatusaineissa, koska nämä mikro-organismit muuttavat seleniitin seleeniksi sen metabolisoimiseksi. Elatusaineessa oleva seleniitti vaikeuttaa muiden mikro-organismien kuin salmonellojen ravintoaineiden omaksumista.

Ainutlaatuinen tai yksinomainen tekniikka

Tämä on ehkä vaikein ja tehottomin tekniikka mikrobien eristämiseksi. Tähän sisältyy tippa väliainetta (näytettä), jossa mikro-organismit sijoitetaan steriilille kansilevylle, ja asetetaan sitten mikroskoopin vaiheelle.

Myöhemmin tarkkailun aikana yksi solu poistetaan steriilin mikropipetin avulla. Pisara asetetaan toiselle steriilille kansilevylle, jota inkuboidaan mikro-organismille sopivassa lämpötilassa. Lopuksi sitä tarkkaillaan uudelleen mikroskoopin alla kasvun osoittamiseksi.

Jos uudet solut ovat kasvaneet yhdestä solusta, joka on otettu uudelleen tarkkailuun, ne lisätään steriiliin viljelyelatusaineeseen täysin eristetyn puhtaan viljelmän saamiseksi.

Mukautetut tekniikat

Maapallolla on lukemattomia erilaisia ​​mikrobeja, jotka ovat hajallaan melkein kaikissa tunnetuissa ekosysteemeissä. Joitakin mikro-organismeja kutsutaan ekstremofiileiksi, ja niiden kehitys ja kasvu vaativat ainutlaatuiset olosuhteet.

Nämä äärimmäiset olosuhteet ovat sekä edullisia että haitallisia eristämiselle, koska vaikka ne sallivat vain näiden mikro-organismien kasvun, niitä voi olla vaikea luoda uudelleen in vitro.

Merkitys

Mikro-organismien eristäminen on ollut yksi tärkeimmistä edistyksistä tieteen ja lääketieteen aloilla. Tämä on antanut ihmiskunnalle mahdollisuuden tutkia ja kehittää tehokkaita hoitomuotoja erilaisille mikrobipatogeeneille.

Tällä hetkellä tiedetään varmasti, että mikro-organismit muodostavat olennaisen osan kaikista ekosysteemeistä, joten joidenkin eristämisen saavuttaminen suhteellisen tärkeinä ihmisen kannalta antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia niitä intensiivisesti ymmärtääksesi perusteellisesti sen rooli kussakin ekosysteemissä.

Viitteet

1. De Kruif, P. (1996). Mikrobi-metsästäjät. Houghton Mifflin Harcourt.
2. López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J., ja Bothast, RJ (2004). Mikro-organismien eristäminen lignoselluloosahydrolysaattien biologista vieroitusta varten. Sovellettu mikrobiologia ja biotekniikka, 64 (1), 125 - 131.
3. Spigno, G., Tramelli, L., Galli, R., Pagella, C., ja De Faveri, DM (2005). Dikloorimetaanihöyryjen biosuodatus: mikro-organismien eristäminen.
4. Tresner, HD, & Hayes, JA (1970). Parannettu menetelmä maaperän mikro-organismien eristämiseksi. Appi. Environ. Microbiol., 19 (1), 186 - 187.
5. Willey, JM, Sherwood, L., ja Woolverton, CJ (2009). Prescottin mikrobiologian periaatteet. Boston (MA): McGraw-Hill -yliopisto.