ISOLERING AF MIKROORGANISMER: TEKNIKKER OG BETYDNING - BIOLOGI - 2025

Den isolering af mikroorganismer involverer en række teknikker, der anvendes til at udtrække og adskille arter af mikrober af interesse fra deres naturlige levested til en in vitro habitat. Disse teknikker er et sæt af mange basale og nødvendige værktøjer til mikrobiologiske undersøgelser.

De fleste af de mikroorganismer, der er kendt og defineret af videnskab, er dem, der har været i stand til at blive isoleret og opbevaret i containere, der til dels simulerer de iboende forhold på de steder, hvor de bor.

Typisk billede af kolonier af bakterielignende mikroorganismer isoleret på et fast medium inde i en petriskål (Billede af nadya_il på www.pixabay.com)

En af de første mænd, der praktiserede isolering af mikroorganismer, var måske Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), som indsamlede og isolerede prøver af mikrober fra et stort antal steder og økosystemer for at observere dem omhyggeligt under de hundreder af mikroskoper, han designet..

Imidlertid var det først i tiden for videnskabsmændene Louis Pasteur og Robert Koch i løbet af det 19. århundrede, at man begyndte at udføre streng praksis, der tjente til at isolere specifikke mikroorganismer, alt sammen for at kunne studere dem detaljeret..

I modsætning til Leeuwenhoek fokuserede disse forskere på at isolere definerede arter fra de andre arter af mikrober i miljøet. Derudover var de interesserede i at holde dem i live så længe som muligt uden for deres naturlige miljø.

I dag er der udviklet nøjagtige teknikker til isolering og vækst af mange forskellige mikroorganismer opnået fra næsten ethvert miljø på biosfæren.

Mikroorganisme isolationsteknikker

Alle mikroorganismerisoleringer begynder med indsamlingen af ​​en prøve i naturen, hvor mikroorganismerne af interesse findes. Disse steder kan være sår i dyre- eller plantevæv, jord eller underlag, vandpytter, have, overflader som hud osv.

Prøven udtages ved at røre ved eller understøtte en beholder, der har et medium med de passende krav til vækst af mikroorganismer på overfladen, hvorfra det ønskes at isolere. I denne beholder får du den, der er kendt som en "kultur" af mikrober.

Generelt er den første afgrøde, der opnås fra naturlige levesteder, utvivlsomt en "blandet afgrøde", det vil sige den består af et stort antal forskellige arter af mikrober.

De fleste arter af mikroorganismer kan imidlertid isoleres fra hinanden i laboratoriet og søge at få mikroorganismekulturer, hvor kun arten af ​​interesse vokser eller med andre ord opnå ”rene kulturer”.

I det væsentlige er processen, der udføres for at opnå "rene kulturer", hvad der er kendt som "isolering af mikroorganismer".

Der er et stort antal teknikker til isolering af mikroorganismer, og der er endda nogle specifikke for en bestemt type mikroorganisme. I andre tilfælde er det kun muligt at opnå en ren kultur ved at opsamle prøven fra det naturlige miljø.

Blandt de mest anvendte isolationsteknikker til at adskille en art af interesse, der findes i blandede kulturmedier, er:

Ridser eller striber

Måske er dette den mest anvendte metode til isolering af mikroorganismer. Denne teknik består af at fremstille et sterilt fast medium med alle de næringsindholdsforbindelser, der er nødvendige for væksten af ​​mikroorganismen i en glasbeholder, såsom en petriskål.

Ved anvendelse af et fint instrument, normalt spids, berøres den mikroorganisme, der skal isoleres i den blandede kultur, derefter i det sterile faste medium begynder spidsen af ​​instrumentet, som mikroorganismen blev berørt med, at glide fra side til side gennem hele nummerplade.

Dette gøres intensivt frem og tilbage over overfladen af ​​det faste eller agariserede medium, som om det var en zig-zag. Det gøres normalt, indtil cirka en tredjedel af diameteren af ​​agaren på pladen er dækket.

Fusion med mediet eller belægningen

Til denne metode udføres en fortynding af mediet, hvor de opsamlede mikrober bor, til det punkt, hvor der kun er nogle få hundrede celler tilbage for hver milliliter af mediet, hvor de blev fortyndet.

Fra denne fortynding udtages et par ml og blandes med det medium, der sættes til beholderen, før det størkner. Når der fremstilles en blanding mellem det agariserede medium og det flydende medium, hvor mikroorganismerne er, forbliver de nedsænket i mediet og er kun synlige, indtil de spredes som en koloni.

Når de udvikler sig som en koloni, er det lettere at adskille dem fra resten af ​​mikroorganismer med andre metoder som f.eks. Ridser.

Seriefortyndinger

Denne metode består i at fremstille serielle fortyndinger af mediet, hvor mikroorganismerne findes. Et eksempel på dette er fortyndingerne, der er lavet for at rense Lactococcus lactis eller Lactobacillus acidophilus, bakterier, der er ansvarlige for produktionen af ​​ost og yoghurt.

Cirka 1 ml tages fra et rør, der indeholder sur mælk eller tidligere gæret yoghurt, og denne milliliter inokuleres i steril mælk uden mikroorganismer. Senere tages cirka en milliliter af nævnte mælk, og processen gentages.

Dette gentages cirka tre eller fire på hinanden følgende gange, hvilket gør det meget sandsynligt, at der opnås Lactococcus lactis eller Lactobacillus acidophilus i et medium isoleret fra kontaminanter, der kan repræsentere andre mikrober.

Detaljeret fotografi af stedet og typiske materialer til isolering af mikroorganismer (Billede af Sintija Valucka på www.pixabay.com)

Berigelsesprocedure

Denne metode opnås ved dyrkning af mikroorganismer i kulturmedier under betingelser, der stimulerer eller letter væksten af ​​arten af ​​interesse og i mange tilfælde under betingelser, der hæmmer væksten af ​​andre kontaminerende mikroorganismer.

Bakterier af slægten Salmonella vokser i kulturmedier beriget med selenit, da disse mikroorganismer omdanner selenit til selen for at metabolisere det. Seleniten i mediet gør det vanskeligt at assimilere næringsstofferne til andre mikroorganismer end salmonellaer.

Unik eller eksklusiv teknik

Dette er måske den vanskeligste og mindst effektive teknik til isolering af mikrober. Dette involverer anbringelse af en dråbe af mediet (prøve), hvor mikroorganismerne er anbragt på et sterilt dækglas og derefter anbringes på mikroskoptrinnet.

Senere, mens man observerer det, fjernes en enkelt celle ved hjælp af en steril mikro-pipette. Dråben anbringes på et andet sterilt dækglas, der inkuberes ved den passende temperatur til mikroorganismen. Endelig observeres det igen under mikroskopet for at vise vækst.

Hvis der ved genobservation er udviklet nye celler fra den individuelle celle, der blev taget, sættes disse til et sterilt kulturmedium for at opnå en fuldstændigt isoleret ren kultur.

Tilpassede teknikker

Der er utallige forskellige mikrober på planeten Jorden, der er spredt over næsten alle kendte økosystemer. Nogle mikroorganismer er kendt som Extremophiles og kræver unikke betingelser for deres udvikling og vækst.

Disse ekstreme forhold er både fordelagtige og ufordelagtige til isolering, da selvom de kun tillader vækst af disse mikroorganismer, kan de være vanskelige at genskabe in vitro.

Betydning

Isolering af mikroorganismer har repræsenteret en af ​​de vigtigste fremskridt inden for området videnskab og medicin. Dette har gjort det muligt for menneskeheden at studere og udvikle effektive behandlinger mod forskellige mikrobielle patogener.

I dag er det med sikkerhed kendt, at mikroorganismer udgør en væsentlig del af alle økosystemer, så at opnå isolering af nogle af dem med relativ betydning for mennesket giver forskere mulighed for at studere dem intenst for at forstå dybtgående dens rolle i hvert økosystem.

Referencer

1. De Kruif, P. (1996). Mikrobejægere. Houghton Mifflin Harcourt.
2. López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J., & Bothast, RJ (2004). Isolering af mikroorganismer til biologisk afgiftning af lignocellulosiske hydrolysater. Anvendt mikrobiologi og bioteknologi, 64 (1), 125-131.
3. Spigno, G., Tramelli, L., Galli, R., Pagella, C., & De Faveri, DM (2005). Biofiltrering af dichlormethandampe: isolering af mikroorganismer.
4. Tresner, HD, & Hayes, JA (1970). Forbedret metode til isolering af jordmikroorganismer. Appl. Environ. Microbiol., 19 (1), 186-187.
5. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Prescott's principper for mikrobiologi. Boston (MA): McGraw-Hill Higher Education.