Сабақ 3 Микроорганизмдерді жасанды жағдайда өсіру. Өсіру тәсілдері
жүктеу/скачать 1.07 Mb.
|
1 2
Тәжірибелік сабақ 3- Бұл бет үшін навигация:
- Жабдықтар мен материалдар.
- Микроорганизмдерді қоректік орталарға себу мен қайта себу тәсілдері.
|
Тәжірибелік сабақ 3 Микроорганизмдерді жасанды жағдайда өсіру. Өсіру тәсілдері. Сабақтың мақсаты. Микроорганизмдерді қоректік орталарға себу және қайта себу тәсілдермен танысу. Микроорганизмдерді шыны түтіктердегі ЕПС мен ЕПА-на себу. Микроб өсінділерін Петри шынысындағы ЕПА-на себу. Микроорганизмдерді өсіруге арналған аппараттың, термостаттың құрылысы мен жұмыс істеу тәртібімен танысу. Жабдықтар мен материалдар. Шыны түтіктердегі апатогенді микробтар өсінділері, физиологиялық ерітіндідегі микробтардың суспензиясы. ЕПС мен ЕПА бар шыны түтіктер. Стерильденген, қағазға оралған Петри шынылары. Балқытылған ЕПА бар шыны түтіктер. Микробиологиялық ілмектер мен инелер. Стерильді пастер пипеткалары, шпательдер, шыныға жазатын қарындаштар. Спирт шамдары. Кестелер. Микроорганизмдерді қоректік орталарға себу мен қайта себу тәсілдері. Қоректік орталар микробтарды өсіру үшін қолданылады. Патологиялық материалдарды немесе микроб өсінділерін қоректік орталарға микробиологиялық ілиектер мен инелердің немесе пастер пипеткаларының көмегімен себеді. Қолданар алдында пипеткалар бу стерилизаторларында стерильденеді. Олардың жіңішке ұшы дәнекерленген болуы керек. Пипетканың екінші ұшында мақтаның кішкене кесегі болады. Ол материалды ауызбен сорып алу кезінде зерттеушінің ауыз қуысына микробтардың өтуіне кедергі болады. Пипеткаларды арнайы сауыттарға салып немесе оралған түрінде стерильдейді де, сол күйінде сақтайды. Қағазды пипеткалардың дәнекерленген жағынан ашады. Себу техникасы. 14-суретте көрсетілгендей ілмекті немесе пипетканы оң қолда, ал шыны түтікті сол қолда ұстайды. Тығынды оң қолдың шынашағымен ұстап, себетін материалды ілмек немесе пипетканың көмегімен шыны түтіктен шығарады. Ілмекті стерильді қоректік орта құйылған шыны түтіктің ішіне енгізеді. Қиғаш қатырылған тығыз қоректік ортаға материалды ирек қозғалыспен таратады. Бір шыны түтіктен екінші шыны түтікке себер кезінде ілмекті қайта қыздырып алғаннан кейін шыны түтіктің ішінде суытады, сонан соң микроб өсіндісінен үлгіні алып, ілмекті сыртқа шығарады. Ілмектегі микробтардың массасын жалынның әсерінен сақтау қажет. Егер ілмек вольфрам сымынан немесе басқа баяу суитын материалдардан жасалса, онда ең әуелі ілмекті стерильді қоректік ортаға тигізіп, сонан соң ғана микроб дақылын алу керек. Ілмектегі қоректік ортаның жұқа қабаты, тек оны суытып қана қоймайды, сонымен қатар микробтар клеткаларының зақымдалуының да алдын алады. Шыны түтіктердегі тік қатырылған ЕПА-ға шаншу арқылы микробтарды себу үшін микробиологиялық ине қолданылады. Ол қоректік ортаға ешқандай кедергісіз өтуге тиісті. Микроорганизмдер қоректік ортада иненің шаншу жолында өседі. Микробтарды ЕПС-на себу үшін ілмекті шыны түтіктің түбіне дейін түсіреді де, ирек қозғалыспен ілмекті сыртқа алып шығады. Пастер пипеткасымен сұйық материалды немесе сұйық ортада өсірілген микроорганизмдерді алуға болады. Материалды алар алдында пипетканы жалынның үстінен өткізіп, оның дәнекерленген ұшын стерильді пинцетпен сындырғаннан кейін материалды алып, оны қоректік ортаға себеді. Шыны түтікті жалынның үстінде жауып, пипетканы дезинфекциялық ерітіндіге салады. Шыны түтіктерге, Петри шыныларына себу жасалған күнді, мекеме атын немесе микроб өсіндісінің атын жазып, оларды термостатқа орналастырады (патогенді микробтардың көбі 370 С-та өседі). Таза дақылды бөліп алу үшін микроптардың қоспасынан немесе басқа материалдардан ерітінділері дайындайды. Ол үшін натрий хлоридінің 0,85%-дық ерітіндісі қолданылады. Дайындалған ерітінділердің үлгісін тығыз қоректік орталарға себеді. Ілмектің немесе пипетканың көмегімен Петри шынысындағы қоректік ортаға материалдың бір тамшысын тамызып, оны шпательмен таратады. Жекеленген микробтардың колонияларын алу үшін материалдың тамшысын бір шпательдің көмегімен бірнеше Петри шынысындағы қоректік орталардың бетіне таратады. Осылай кейінгі шыныларда жекеленген микробтардың мекендерін бөліп алуға болады. Шпательді шыны таяшалардан жасайды. Олардың бір ұшы үш бұрышты болып келеді. Петри шыны аяғының қақпағы себу кезінде жалын бағытында ашылады. Себуді аяқтағаннан соң шпатель күйдіріліп, штативке қойылады. Петри шынысы термостатқа аударылып қойылады. Аударылып қойылған шыныларда микробтардың колониялары бір-бірімен қосылмай өседі. Студенттер шыны түтіктердегі және Петри шыныларындағы ЕПС мен ЕПА-ға микробтардың қос-қоспасынан себінді жасайды. Шыны түтіктердегі ЕПА су моншасында балқытылып, Петри шыныларына құйылады. Қоректік ортаны жалын үстінде құйып, баяу қозғалыспен шыны ішінде біркелкі таратады. Бір студент бір Петри шынысындағы қоректік ортаны үш бөлікке бөліп (І, ІІ, ІІІ), осы бөліктерге микробтарды себеді. Ол үшін бірінші бөлікке пипеткамен микроб суспензиясының бір тамшысын тамызады, сонан соң тамшыны шпательмен осы бөлікке таратып, шпательді екінші және үшінші бөліктерге ауыстырады. Келесі бір студент екі Петри шыныдағы қоректік ортаға себінді жасайды. Микробтар суспензиясы бірінші шыныда таратылғаннан соң екіншісіне ауыстырылады. Барлық Петри шынылары термостатқа аударылып қойылады. Осылай жекелеген микроб колонияларын алуға, демек, таза дақылдарды бөлуге мүмкіндік бар. Экспоненциалды өсудің теңдеуі. Биологиялық популяциялардың экспоненциалды өсуінің теңдеуі Мальтус жұмыстарынан бері белгілі. Бұл теңдеуді пайдалану кезінде, микроорганизмдер популяциясы қоректену ресурстарының шартты шектелген жағдайларында, микроорганизмдердің тіршілік əрекеттеріне байланысты əсер ету факторларының жоқ болуы кезінде, шектелмеген кеңістікте тіршілік етеді деген сияқты жорамалдар жасалады. Бұндай жағдайларда уақыт ішіндегі Δτ тірі клеткалар санының ΔX өсуі X жəне Δτ байланысты. Бұл тəуелділіктің өте қарапайым түрін – тура пропорционалдылық – болжауға болады. Онда ΔХ=μXΔτ, мұндағы μ – пропорционалдылық коэффициенті. Х=105 ÷109 кл/мл болғандықтан, Х(τ) функциясын үздіксіз деп санауға болады, яғни кіші Δτ кіші өсімше ΔХ сəйкес келеді. Бұл Δτ→0 шегіне ауысуға жəне микроорганизмдер популяциясының экспоненциалды өсуінің теңдеуін (7) дифференциалды формада алуға мүмкіндік береді. Өзгерістерді бөліп, Хк-дан Х-қа дейін жəне 0-ден τ дейін интеграциялана отырып, экспоненциалды өсудің теңдеуін аналитикалық формада аламыз: μ=dX/Xdτ=dlη X/dτ болғандықтан, бұл жағдайда μ өсудің үлесті жылдамдығы болып табылады. Формула (8) тірі клеткалар санының шексіз өсуін болжайды. Алайда, шын мəнісінде, клеткалардың өсуі қоректік ортаның құрамының өзгеруі, метаболизм өнімдері жəне микроорганизмдердің өзара əрекеттесуі себептерінен тежеледі. Сондықтан (8) теңдеу арқылы популяция дамуының циклінің тек жартысы үшін ғана сəйкес келеді. Белгілі бір уақыт ішінде сəйкес қолайлы жағдайларды жасау кезінде кез келген популяцияның дамуы (8) теңдеуіне бағытталғандығы дəлелденді. Популяциялар, əдетте, шектелген жүйеде (пробирка, колба, аппарат) дамиды. Жоғарыда көрсетілгендей, мұндай популяциялар санының өзгеруіне өсудің S-тəрізді қисық сызығы тəн. Бұл ретте субстрат концентрациясының жоғарылауы қисық сызықтың жалпы сипатын өзгертпейді. Дегенмен де, мұнда кеңістіктің шектелуіне тəуелді басқа да факторлар əсер ететіндігі анық. S-тəрізді қисық сызық теңдеуін өлшеуге мүмкіндік беретін өсудің математикалық моделдерін алудағы көпшілік əрекеттер экспоненциалды фаза теңдеуімен тікелей байланысты болып келеді. Сонымен, Моно өсудің үлесті жылдамдығы өсуді шектейтін субстрат концентрациясына тəуелді екендігін анықтады. Өсудің үлесті жылдамдығының өсуді шектейтін субстарт концентрациясына тəуелділігі ферментативті реакциялар кинетикасын сипаттау үшін ұсынылған Михаэлис – Ментен теңдеуіне (9) ұқсас теңдеуге бағынады: мұндағы, S – субстрат концентрациясы, кг/м3; Ks − қанығу константасы, кг/м3; μmax - өсудің максималды үлесті жылдамдығы, сағ – 1. Қанығу константасының физикалық мағынасы μ=0,5 μmax кезінде Ks=S болатындығында. Олай болса, қанығу константасы – бұл өсудің үлесті жылдамдығы максималды көрсеткіштің жартысын құрайтын субстрат концентрациясы. Ks жəне μmaх эксперименталды анықталуы мүмкін. Алғашында теңдеу бойынша логарифмикалық формада құрастырылатын тəуелділік арқылы субстарттың түрлі концентрациялары үшін өсудің үлесті жылдамдықтарын анықтайды: Субстраттың түрлі концентрациялары үшін өсудің үлесті жылдамдықтарын біле отырып, (9) теңдеуі бойынша құрастырылған график бойынша (сурет 6) Ks жəне μmaх анықтауға болады. (9) теңдеуінен S − Ks кезінде μ=μmax болатындығын, яғни субстрат артық болғанда биомасса мөлшері экспоненциалды өсу (8) теңдеуіне сəйкес шексіз ұлғаюы керек екендігін көре аламыз. А ) Өсу жылдамдығы коэффициентінің μ субстрат концентрациясына S тəуелдігі; Б) Логаримдік формадағы Моно теңдеуінің графигі; В) К2 жəне μmax анықтауға арналған график; Д) Өсу жылдамдығы коэффицентінің μ метаболизмнің ингибирлеуші өнім концентрациясына P тəуелдігі. 1 сурет Өсудің S-тəрізді қисық сызығын сипаттайтын теңдеу Өсудің үлесті жылдамдығы субстарттың концентра-циясынағана емес, сонымен қатар басқа факторларға да, ең алдымен, дақылдық сұйықтықта жиналатын зат алмасу өнімдерінің концентрациясына тəуелді екендігі дəлелденген. жүктеу/скачать 1.07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2