Kultivace mikroorganismů

Kultivace mikroorganismů je způsob jejich pomnožení v laboratorních podmínkách na živných půdách (kultivačních médiích).

Kultivace mikroorganismů v laboratořích je úspěšná jen tehdy, jestliže se složení živného média co nejvíce přiblíží podmínkám přirozeného stanoviště mikroorganismu a splňuje-li jeho nutriční požadavky.

Rozdělení kultivačních médií podle původu

Přirozené půdy jsou půdy organického původu, např. mléko, brambory, vajíčko, maso, zelenina, ovoce, krev apod.; často jejich složení není možné přesně stanovit. Tyto půdy jsou vhodné ke krátkodobé kultivaci určitých mikroorganismů nebo k jejich izolaci z přírodních zdrojů. Pro laboratorní kultivaci mikroorganismů jsou tak získávány a komerčně distribuovány hydrolyzáty kaseinu, masový výtažek, extrakt z kvasinek, pepton.

Syntetické půdy jsou přesně definovanou směsí organických a anorganických sloučenin. Používají se pro studijní účely nebo ke kultivaci litotrofních organismů.

Polosyntetické půdy jsou směsí syntetických a přirozených půd, kromě chemických sloučenin obsahují také odvary, maceráty, výluhy nebo hydrolyzáty některých přírodních materiálů. V praxi mají největší uplatnění.

Rozdělení kultivačních půd podle jejich konzistence

Tekuté půdy slouží především k pomnožení mikroorganismů, k přípravě čistých kultur, k oživení mikrobiálních kultur i k dalším účelům. Tyto půdy neobsahují žádné ztužující látky, proto jsou po celou dobu kultivace mikroorganismů tekuté. Po naočkování mikroorganismů a jejich inkubaci se tekutá půda buď zakalí, nebo se biomasa mikroorganismů usadí na dně kultivační nádoby v podobě sedimentu, případně se koncentruje při povrchu média v podobě blanky. Jednotlivé růstové typy se mohou kombinovat, např. kmen roste v zákalu a současně vytváří sediment. V tekutých médiích jsou projevy růstu mikroorganismů málo charakteristické, a pokud je do nich naočkována směsná kultura, často není možné jednotlivé mikrobiální druhy od sebe rozlišit. Kmeny téhož druhu mohou růst v tekuté půdě různým způsobem v závislosti na růstové fázi, jen některé kmeny rostou v tekutých půdách zcela charakteristicky.

Pevné (tuhé) půdy jsou nejrozšířenějším typem médií, která vždy obsahují ztužující složku. V mikrobiologii se pro výrobu tuhých půd využívá nejčastěji želírujících vlastností agaru, který se pro mikrobiologické účely přidává do médií v poměru 15–30 g na 1 litr média. Agar je přírodní polysacharid získávaný ze stélek červených mořských řas, především z rodu Gelidium (rosolenka), dnes také z dalších druhů (Gracilaria, Ptyllophora, Euchlema, Ceramium). Tato látka byla původně v Malajsii používána jako gelující přísada do jídel, do mikrobiologické praxe byla zavedena v roce 1880.

Polotekuté půdy mají krémovitou konzistenci, neboť obsahují nízkou koncentraci ztužujících přísad, obvykle 0,5 %.

Rozdělení živných půd podle použití

Univerzální (základní) živná média jsou běžné půdy, vhodné pro růst a množení většiny mikroorganismů, např. trypton-sójový agar pro bakterie a maltózový agar pro mikroskopické houby.

Selektivní půdy svým složením podporují růst jen určité skupiny mikroorganismů a ostatní záměrně inhibují. Jako inhibiční faktory jsou do půd přidávána různá barviva, antibiotika, žlučové soli, azid sodný a celá řada dalších látek.

Diagnostické půdy se využívají k identifikaci určité skupiny mikrobiálních organismů, neboť obsahují složky, které hledaný druh svým metabolismem specificky pozměňuje. Na základě těchto biochemických reakcí pak lze konkrétní rod či druh mikroorganismu diagnostikovat. Tyto půdy umožňují izolovat také málo běžné, případně ojediněle se vyskytující druhy, a to i z konsorcia vysoce převládající původní mikroflóry. Příkladem jsou chromogenní média, která se vlivem přidaných chromogenních přísad využívají pro barevnou diagnostiku celé řady bakterií.

Selektivně-diagnostické půdy jsou kombinací obou předchozích typů – selektivní přísady brání v růstu nežádoucím mikroorganismům, diagnostické přísady umožňují barevné odlišení hledaných druhů. Tyto půdy jsou v praxi velmi žádané a nejčastěji využívané.

Testovací půdy se používají např. k ověření sterility, příkladem je Clausen agar.

Kultivační média