انواع محیط کشت در آزمایشگاه چیست و چه کاربرد هایی دارند؟

محیط کشت از جمله پرکاربرد ترین تجهیزات آزمایشگاهی در بخش میکروب شناسی است. برای شناسایی و تشخیص عوامل بیماری از انواع محیط کشت ها با ویژگی های مختلف استفاده می‌شود. به دلیل مجهول بودن عامل میکروبی، یکی از محیط ها باید فاقد عوامل ممانعت کننده رشد باشد.
از محیط بلاد آگار در درجه اول برای همه نمونه ها به استثنای کشت مدفوع به طور روتین استفاده می شود.

انواع محیط ها از نظر خواص فیزیکی

محیط های جامد
محیط جامد محیطی است که درصد آگار آن بین ۱/۸- ۱/۵ درصد می باشد.
محیط کشت جامد معمولا برای تهیه کلنی های خالص به کار می رود. محیط های کشت جامد هم در لوله آزمایش و هم در پلیت تهیه میشوند.

محیط های نیمه جامد
میزان آگار این نوع محيط ها كمتر از محیط جامد است و حدود ۰/۵ تا ۰/۸ درصد می باشد. از این محیط ها برای بررسی حرکت در باکتری ها استفاده می شود. این دسته محيط ها نیز در لوله و پلیت تهیه می شوند.

محیط های کشت مایع
میزان آگار در این محیط ها تقلیل یافته و درصد آگار آنها ناچیز است. از محیط های کشت مایع معمولا برای غنی کردن و جداسازی اولیه باکتری ها استفاده می شود. این محیط ها معمولا در لوله تهیه می شوند.

آگار و خصوصیات آن

آگار ماده ای ژله مانند است که عمدتاً از جلبک قرمز Gelidium و Gracilaria (راسته‌ی Rhodophyta) ساخته شده است. این ماده به عنوان یک جزء جامد کننده‌ی محیط کشت باکتریولوژیک شناخته شده است. این ماده از پلی ساکارید آگارز مشتق شده‌ و باعث استحکام دیواره سلولی در گونه‌های خاصی از جلبک‌ها می‌شود. در واقع آگار مخلوطی از ۲ ترکیب پلی ساکارید خطی آگارز و ترکیب هتروژن مولکول‌های کوچکتری بنام آگاروپکتین می باشد. سایر ترکیبات آن شامل D گالاکتوز، L گالاكتوز و D گلوکورونیک اسید می باشد. در واقع آگار یک پلیمر سولفاته است که به طور طبیعی از جلبک های قرمز استخراج می شود.

از آگار در کنسرو کردن گوشت، ماهی و مرغ نیز استفاده می شود. همچنین در لوازم آرایشی، دارویی و دندانپزشکی، در بستنی ، شیرینی ، دسر و سس سالاد نیز کاربرد دارد. آگار به عنوان یک محصول بی شکل و نیمه شفاف از جلبک ها جدا شده و به صورت پودر، پولک یا آجر فروخته می شود.

ویژگی های آگار:

– آنزیم باکتریایی هیچ گونه تأثیری روی آن ندارند.
– آگار بعد از این که جامد شد، فقط در ۱۰۰ درجه مایع میشود.
– آگار روی محیط و رشد باکتری هیچ تأثیری نداشته و فقط محیط را جامد می کند.
– آگار در دمای ۹۶°C ذوب و در دمای ۵۰°C سفت میشود.

در مدت زمان انکوباسیون، در طی تکثیر، تعداد باکتری ها در هر ۱۵ دقیقه دو برابر می شود. البته این زمان دو برابر شدن در جنس های مختلف باکتریایی متفاوت می باشد.
بعد از ۲۴ ساعت تعداد باکتری ها به حدی می رسند که به شکل کلنی قابل رؤیت خواهند بود. کلنی هر کدام از باکتری ها دارای ویژگی هایی است که توسط آن شناسایی می شوند.

تعریف کلنی

واحد تشکیل کلنی واحدی است که در میکروبیولوژی برای تخمین تعداد باکتری های زنده یا سلول های قارچی در یک نمونه استفاده می شود. یک کلنی، از باکتری های یکسان از نظر ژنتیکی تشکیل شده است.

خصوصیات محیط های کشت

محیط هایی که برای جداسازی باکتری مورد استفاده قرار می گیرند، به دو دسته تقسیم میشوند. محیط های ساده و پیچیده
– محيط های ساده
در محیط های ساده تمام اجزاء محيط تعريف شده و مشخص است. این محيط ها برای میکروارگانیسم های بیماری زا مورد استفاده قرار نمی گیرند و بیشتر برای گروه های خاصی از میکروارگانیسم ها به خصوص آنهایی که در گروه اتوتروف هستند (یعنی میکروارگانیسم هایی که منبع کربن آنها CO2 است) کاربرد دارد.

– محیط های پیچیده
محیط هایی هستند که دارای اجزای تشکیل دهنده متفاوت بوده و برای رشد میکروارگانیسم ها مناسب اند. به همین دلیل به این گونه محیط ها محيط کمپلکس می گویند. در این گونه محیط ها عصاره موادی نظیر مغز، قلب، سرم و آسيت وجود دارد. بنابر این ترکیبات آنها نامشخص است. این ترکیبات، مواد غذایی لازم برای رشد میکروارگانیسم ها را فراهم می نماید. پپتون جزء اصلی تشکیل دهنده در تمامی این محيط ها است.

پپتون چیست؟

پپتون در واقع از هضم ناقص پروتئین های گوشت به دست می آید و به عنوان منبع کربن، انرژی و نیتروژن در محیط عمل می کند. از مواد دیگر موجود در محیطهای کشت می توان به عصاره گوشت گوساله (به عنوان منبع اسیدهای آمینه)، ویتامین ها، اسیدهای آلی، مواد معدنی و عصاره مخمر (به عنوان منبع ویتامین B) اشاره کرد.

دسته بندی از نظر کاربرد

محیط های پیچیده بر اساس نوع کاربرد و نحوه عملکرد به گروه های زیر طبقه بندی میشوند:

محیط نگهدارنده (Supportive media)

در این دسته از محيط ها همه باکتری ها قابلیت رشد دارند (به استثنای باکتریهای سخت رشد و پرنیاز). در این محیط باکتری ها با سرعت طبیعی رشد می کنند.
مهمترین این محیط ها BHI و نوترینت آگار است. این دو محیط بصورت جامد یا براث (مایع) تهیه میشوند.

محيط غنی کننده ( Enrichment media)

محیط کشت های غنی کننده معمولا در مواردی به کار می روند که تعداد باکتری های پاتوژن مورد جستجو در نمونه کم باشد و یا به علت وجود باکتری های دیگر ، جدا کردن آنها مشکل است. از جمله این محیط ها می توان به محیط SF (سلنیت F) برای جداسازی سالمونلا و GN Broth برای جداسازی شیگلا اشاره کرد.

محیط کشت غنی شده (Enriched media)
اگر به محیط های نگهدارنده موادی مثل خون یا سرم اضافه کنیم، در این صورت محيط غنی شده خواهیم داشت. محیط های کشت غنی شده را می توان با اضافه کردن آنتی بیوتیک های خاص انتخابی نمود. (آنتی بیوتیک های پادتن طب)
به عنوان مثال محیط تایر مارتین، محیط شکلات آگاری است که به آن آنتی بیوتیک های ونكومایسین، کولیستین و نیستاتین اضافه شده و برای ایزولاسیون نایسریاها استفاده می شود.

محیط کشت انتخابی (Selective media)
محیط کشت انتخابی محیطی است که به علت دارا بودن برخی از معرف ها و رنگ ها به گروه خاصی از باکتری ها اجازه رشد داده و از رشد گروهی دیگر ممانعت می‌کند.
به عنوان مثال محیط ائوزین متیلن بلو (EMB) به علت دارا بودن رنگ ائوزین و معرف فنل رد و یا محیط مک کانکی به علتی دارا بودن رنگ کریستال ویوله و معرف فنل رد محیط هایی انتخابی هستند.

محیط کشت افتراقی

در محیط های کشت افتراقی اجزایی وجود دارد که موجب می شود برخی از ارگانیسم ها در مقایسه با باکتری های دیگر که در همان محیط کشت رشد می کنند به شکل متفاوتی ظاهر شوند. به عبارتی این دسته از انواع محیط کشت، باکتری های مختلف موجود در یک گروه را از یکدیگر متمایز می کنند.
مثلا ممکن است بر اساس وجود یک قند در محیط از یکدیگر تفاوت داده شوند. مانند محیط مک کانکی که در آن باکتری هایی که از قند لاکتوز استفاده می کنند کلنی آن ها به رنگ صورتی و باکتری هایی که از قند لاکتوز استفاده نمی کنند کلنی آن ها به صورت بی رنگ می باشد.

محیط EMB یک محیط افتراقی- انتخابی است که به علت وجود املاح صفراوی، از رشد باکتری های گرم مثبت جلوگیری می کند در حالی که باکتری‌های گرم منفی به طور انتخابی در آن رشد می کنند. در این محیط باکتری های گرم منفی لاکتوز مثبت به رنگ سبز مایل به خاکستری و لاکتوز منفی ها بی رنگ می شوند.

از دیگر محیط های افتراقی انتخابی می توان به محیط زايلوز لایزین دکربوکسیلاز (XLD) اشاره کرد که برای جداسازی سالمونلا و شیگلا مورد استفاده قرار می گیرد.
محیط بلاد آگار علاوه بر آن که محیط غنی شده ای است می تواند به عنوان یک محیط افتراقی هم عمل کند زیرا باکتری ها بر اساس فعالیت همولیتیک از هم افتراق پیدا می کنند.

نکاتی که هنگام خرید انواع محیط کشت باید به آن دقت کنید

• بسته بندی محیط کشت باید کاملا سالم باشد.
• مشخصات انواع محیط کشت (آماده یا پودری) و همچنین شرایط نگهداری آن نوشته شده باشد.
• روی سطح محیط های کشت استریل نباید هیچگونه اثری از رشد باکتری یا قارچ (آلودگی محیطی) باشد.
• محیط ها باید شفاف و تازه باشند.
• از آنجا که مدت نگهداری محیط ها محدود است به اندازه ی نیاز آزمایشگاه خود خرید کنید.
• حمل و نقل محیط های کشت باید در شرایط دمایی مناسب صورت گیرد. دمای بالا باعث ذوب شدن محیط ها و خراب شدن آگار میشود.
• به شرایط نگهداری محیط کشت ها مانند دما و هچنین تاریخ انقضای محیط ها توجه نمایید.
• قبل از کشت، درب محیط ها را باز و بسته نکنید.

• پیشنهاد بررسی و مطالعه : 
• آخرین روش جهت تشخیص پارگی کیسه آب جنین با کمک کیت آمنی تست AMNI TEST
• همه چیز در مورد کیسه پارگی کیسه آب جنین یا پروم PROM

منابع:
کتاب میکروبیولوژی، روش های عملی در آزمایشگاه تشخیص طبی، دکتر گودرزی

https://www.jahaneshimi.com