微生物的分离涉及一套用于从自然栖息地到体外栖息地提取和分离目标微生物的技术。这些技术是微生物研究的许多基本和必要工具的集合。
大多数已知的微生物已经被科学定义,并且能够被分离并保存在容器中,这些微生物在一定程度上模拟了其居住地的内在条件。
在培养皿内的固体培养基上分离出的细菌样微生物菌落的典型图像(图片来源:nadya_il,网址:www.pixabay.com)
最早从事微生物分离的人可能是安东·范·列文虎克(1632-1723),他从许多地方和生态系统中收集并分离出微生物样品,并在他设计的数百种显微镜下对其进行仔细观察。 。
然而,直到19世纪,科学家路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)和罗伯特·科赫(Robert Koch)时代开始,严格的实践才得以分离出特定的微生物,以便能够对其进行详细研究。 。
与Leeuwenhoek不同,这些研究人员专注于从环境中的其他微生物物种中分离定义的物种。此外,他们有兴趣在自然环境中尽可能长时间地存活。
如今,已经开发出精确的技术来分离和生长从生物圈上几乎任何环境中获得的许多不同的微生物。
微生物分离技术
所有微生物的分离都始于在野外收集样本,在那里发现了感兴趣的微生物。这些地方可能是动植物组织,土壤或基质,水坑,海洋,皮肤等表面上的伤口等。
通过触摸或支撑一个容器来获取样品,该容器的介质对要从其分离的表面上的微生物的生长具有适当的要求。在此容器中,您将获得所谓的微生物“培养”。
通常,从自然栖息地获得的第一批作物无疑是“混合作物”,也就是说,它由大量不同种类的微生物组成。
但是,大多数微生物物种可以在实验室中彼此分离,以寻求仅生长目标物种的微生物培养物,或者换句话说,获得“纯培养物”。
本质上,为获得“纯培养物”而进行的过程就是所谓的“微生物分离”。
有许多分离微生物的技术,甚至有一些特定于特定类型的微生物的技术。在其他情况下,仅通过从自然环境中收集样品就可以获得纯净的培养物。
在分离混合培养基中发现的感兴趣物种中最常用的分离技术包括:
划痕或条纹
也许这是分离微生物最广泛使用的方法。该技术包括制备无菌固体培养基,其中含有在玻璃容器(如皮氏培养皿)中微生物生长所需的所有营养化合物。
使用通常指向的精细仪器触摸要在混合培养物中分离的微生物,然后在无菌固体培养基中,与微生物相接触的仪器的尖端开始在整个过程中左右滑动牌照。
在固体或琼脂培养基的表面上来回密集地完成此操作,就好像它是曲折的。通常进行直到覆盖平板上琼脂直径的三分之一为止。
与介质或涂层融合
对于该方法,对收集的微生物所居住的培养基进行稀释,以至于稀释它们的每毫升培养基仅剩下几百个细胞。
从该稀释液中取出几毫升,并与将在容器凝固之前添加到容器中的介质混合。当在琼脂培养基和液体培养基(微生物所处的地方)之间形成混合物时,它们仍然浸没在培养基中,直到它们繁殖为菌落时才可见。
当它们发展为菌落时,更容易通过其他方法(例如刮擦)将它们与其余微生物分离。
系列稀释
该方法包括对发现微生物的培养基进行连续稀释。这方面的一个例子是用于纯化乳酸乳球菌或嗜酸乳杆菌的稀释液,乳酸菌是负责奶酪和酸奶生产的细菌。
从装有酸牛奶或预先发酵的酸奶的试管中取出大约1毫升,并将此毫升接种到不含微生物的无菌牛奶中。之后,大约抽取一毫升的所述牛奶,并重复该过程。
将其重复大约连续三四次,使其很可能在从可能代表其他微生物的污染物中分离出来的培养基中获得乳酸乳球菌或嗜酸乳杆菌。
该地点的详细照片和分离微生物的典型材料(图片由Sintija Valucka在www.pixabay.com提供)
浓缩程序
通过在刺激或促进目的物种生长的条件下以及在许多情况下在抑制其他污染微生物生长的条件下在培养基中生长微生物来实现该方法。
沙门氏菌属细菌在富含亚硒酸盐的培养基中生长,因为这些微生物将亚硒酸盐转化为硒以使其代谢。培养基中的亚硒酸盐很难吸收沙门氏菌以外的微生物的营养。
独特或专有技术
这也许是分离微生物的最困难和最无效的技术。这涉及将一滴培养基(样品)(其中装有微生物)放在无菌盖玻片上,然后将其放在显微镜载物台上。
随后,在观察的同时,借助无菌微量移液器去除单个细胞。将液滴放在另一个无菌盖玻片上,该盖玻片在适合微生物的温度下孵育。最后,再次在显微镜下观察以显示生长。
如果在重新观察时已经从所采集的单个细胞中发育出新细胞,则将它们添加到无菌培养基中以获得完全分离的纯培养物。
定制技术
地球上存在无数不同的微生物,这些微生物散布在几乎所有已知的生态系统中。一些微生物被称为极端微生物,它们的生长和发育需要独特的条件。
这些极端条件对于分离既有利又不利,因为尽管它们仅允许这些微生物的生长,但它们可能难以在体外再生。
重要性
微生物的分离代表了科学和医学领域最重要的进展之一。这使人类能够研究和开发针对不同微生物病原体的有效治疗方法。
如今,众所周知,微生物是所有生态系统的重要组成部分,因此,将某些微生物分离出来对人类而言具有相对重要的意义,因此研究人员可以对其进行深入研究,以深入了解微生物。在每个生态系统中的作用。
参考文献
- De Kruif,P.(1996年)。微生物猎人。霍顿·米夫林·哈考特。
- López,MJ,Nichols,NN,Dien,BS,Moreno,J.,&Bothast,RJ(2004)。分离微生物以对木质纤维素水解产物进行生物解毒。应用微生物学与生物技术,64(1),125-131。
- Spigno,G.,Tramelli,L.,Galli,R.,Pagella,C.,&De Faveri,DM(2005)。二氯甲烷蒸气的生物过滤:分离微生物。
- Tresner,HD,和Hayes,JA(1970)。分离土壤微生物的改进方法。应用 环境。微生物。,19(1),186-187。
- Willey,JM,Sherwood,L.&Woolverton,CJ(2009)。普雷斯科特的微生物学原理。波士顿(MA):麦格劳-希尔高等教育。