IZOLAREA MICROORGANISMELOR: TEHNICI ȘI IMPORTANȚĂ - BIOLOGIE - 2025

Izolarea microorganismelor implică un set de tehnici utilizate pentru a extrage și separa speciile de microbi de interes din habitatul lor natural la un habitat in vitro. Aceste tehnici sunt un set de multe instrumente de bază și necesare pentru studii microbiologice.

Majoritatea microorganismelor cunoscute și definite de știință sunt cele care au putut fi izolate și păstrate în containere care simulează, în parte, condițiile intrinseci ale locurilor în care trăiesc.

Imagine tipică a coloniilor de microorganisme asemănătoare bacteriilor izolate pe un mediu solid în interiorul unui vas Petri (Imagine de nadya_il la www.pixabay.com)

Poate unul dintre primii bărbați care a practicat izolarea microorganismelor a fost Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), care a colectat și izolat mostre de microbi dintr-un număr mare de locuri și ecosisteme pentru a le observa cu atenție sub sutele de microscoape pe care le-a proiectat. .

Cu toate acestea, abia pe vremea oamenilor de știință Louis Pasteur și Robert Koch, pe parcursul secolului al XIX-lea, au început să fie efectuate practici riguroase care au servit la izolarea microorganismelor specifice, toate pentru a le putea studia în detaliu. .

Spre deosebire de Leeuwenhoek, acești cercetători s-au concentrat pe izolarea speciilor definite de celelalte specii de microbi din mediu. În plus, erau interesați să le mențină în viață cât mai mult timp în afara mediului lor natural.

Astăzi, tehnici precise au fost dezvoltate pentru izolarea și creșterea multor microorganisme diferite obținute din aproape orice mediu din biosferă.

Tehnici de izolare a microorganismelor

Toate izolațiile de microorganisme încep cu colectarea unui eșantion în sălbăticie unde se găsesc microorganismele de interes. Aceste locuri pot fi răni în țesuturi animale sau vegetale, soluri sau substraturi, bălți, mări, suprafețe precum pielea etc.

Proba este prelevată atingând sau susținând un recipient care are un mediu cu cerințele corespunzătoare pentru creșterea microorganismelor de pe suprafața de pe care se dorește izolarea. În acest recipient veți obține ceea ce este cunoscut sub numele de „cultură” de microbi.

În general, prima cultură obținută din habitatele naturale este, fără îndoială, o „cultură mixtă”, adică una care este compusă dintr-un număr mare de specii diferite de microbi.

Cu toate acestea, majoritatea speciilor de microorganisme pot fi izolate una de cealaltă în laborator, căutând să obțină culturi de microorganisme unde doar speciile de interes cresc sau, cu alte cuvinte, obținând „culturi pure”.

În esență, procesul care se realizează pentru obținerea „culturilor pure” este ceea ce este cunoscut sub numele de „izolarea microorganismelor”.

Există un număr mare de tehnici de izolare a microorganismelor și există chiar unele specifice unui anumit tip de microorganism în special. În alte cazuri, este posibilă obținerea unei culturi pure numai prin colectarea eșantionului din mediul natural.

Printre cele mai utilizate tehnici de izolare pentru a separa o specie de interes găsită în mediile de cultură mixtă se numără:

Zgârieturi sau dungi

Poate că aceasta este cea mai utilizată metodă pentru izolarea microorganismelor. Această tehnică constă în prepararea unui mediu solid steril cu toți compușii nutriționali necesari pentru creșterea microorganismului într-un recipient de sticlă, cum ar fi un vas Petri.

Folosind un instrument fin, de obicei îndreptat, microorganismul care trebuie izolat în cultura mixtă este atins, apoi, în mediu solid steril, vârful instrumentului cu care a fost atins microorganismul a început să alunece dintr-o parte în alta pe întregul înmatriculare.

Aceasta se face intens înainte și înapoi pe toată suprafața mediului solid sau agarizat, ca și cum ar fi un zig-zag. De obicei, se face până când aproximativ o treime din diametrul agarului de pe placă este acoperit.

Fuziunea cu mediul sau acoperirea

Pentru această metodă, o diluare a mediului în care trăiesc microbii colectați este efectuată până la punctul în care rămân doar câteva sute de celule pentru fiecare mililitru de mediu în care au fost diluate.

Din această diluție se iau câteva mililitri și se amestecă cu mediul care va fi adăugat în recipient înainte de a se solidifica. Pe măsură ce se face un amestec între mediul agarizat și mediul lichid în care se află microorganismele, acestea rămân cufundate în mediu și sunt vizibile numai până când proliferează ca o colonie.

Pe măsură ce se dezvoltă ca o colonie, este mai ușor să le separați de restul microorganismelor cu alte metode, cum ar fi zgârierea, de exemplu.

Diluații seriale

Această metodă constă în realizarea diluțiilor seriale ale mediului în care se găsesc microorganismele. Un exemplu în acest sens sunt diluțiile care se fac pentru a purifica Lactococcus lactis sau Lactobacillus acidophilus, bacterii responsabile de producerea brânzei și iaurtului.

Se ia aproximativ 1 mililitru dintr-un tub care conține lapte acru sau iaurt fermentat anterior și acest mililitru este inoculat în lapte steril fără microorganisme. Ulterior, se ia aproximativ un mililitru de lapte menționat și procesul se repetă.

Aceasta se repetă de aproximativ trei sau patru ori consecutiv, ceea ce face foarte probabil să se obțină Lactococcus lactis sau Lactobacillus acidophilus într-un mediu izolat de contaminanți care pot reprezenta alți microbi.

Fotografia detaliată a site-ului și materialele tipice pentru izolarea microorganismelor (Imagine de Sintija Valucka la www.pixabay.com)

Procedura de îmbogățire

Această metodologie este obținută prin creșterea microorganismelor din mediile de cultură cu condiții care stimulează sau facilitează creșterea speciilor de interes și, în multe cazuri, în condiții care inhibă creșterea altor microorganisme contaminante.

Bacteriile din genul Salmonella cresc în mediile de cultură îmbogățite cu selenit, deoarece aceste microorganisme transformă selenitul în seleniu pentru a-l metaboliza. Selenitul din mediu face dificilă asimilarea nutrienților pentru alte microorganisme decât salmonelele.

Tehnică unică sau exclusivă

Aceasta este poate cea mai dificilă și cea mai puțin eficientă tehnică de izolare a microbilor. Aceasta implică plasarea unei picături a mediului (eșantion) în care microorganismele sunt adăpostite pe un înveliș steril, apoi plasarea acestuia pe stadiul microscopului.

Mai târziu, în timp ce observați, o singură celulă este îndepărtată cu ajutorul unei micro-pipete sterile. Picătura este plasată pe un alt înveliș steril care este incubat la temperatura corespunzătoare pentru microorganism. În cele din urmă, se observă din nou la microscop pentru a arăta creșterea.

Dacă la re-observare s-au dezvoltat celule noi din celula individuală care a fost luată, acestea sunt adăugate la un mediu de cultură sterilă pentru a obține o cultură pură complet izolată.

Tehnici personalizate

Pe planeta Pământ sunt nenumărați diferiți microbi care sunt împrăștiați în aproape toate ecosistemele cunoscute. Unele microorganisme sunt cunoscute sub numele de Extremofile și necesită condiții unice pentru dezvoltarea și creșterea lor.

Aceste condiții extreme sunt avantajoase și dezavantajoase pentru izolare, deoarece, deși permit doar creșterea acestor microorganisme, ele pot fi dificil de recreat in vitro.

Importanţă

Izolarea microorganismelor a reprezentat unul dintre cele mai importante progrese pentru domeniul științei și medicinei. Acest lucru a permis umanității să studieze și să dezvolte tratamente eficiente împotriva diferiților agenți patogeni microbieni.

Astăzi se știe sigur că microorganismele fac parte din esența tuturor ecosistemelor, astfel încât realizarea izolării unora dintre ele cu importanță relativă pentru om permite cercetătorilor să le studieze intens, pentru a înțelege în profunzime rolul său în fiecare ecosistem.

Referințe

1. De Kruif, P. (1996). Vânători de microbi. Houghton Mifflin Harcourt.
2. López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J., & Bothast, RJ (2004). Izolarea microorganismelor pentru detoxifierea biologică a hidrolizaților lignocelulozici. Aplicat Microbiologie și Biotehnologie, 64 (1), 125-131.
3. Spigno, G., Tramelli, L., Galli, R., Pagella, C., și De Faveri, DM (2005). Biofiltrarea vaporilor de diclorometan: izolarea microorganismelor.
4. Tresner, HD, & Hayes, JA (1970). Metodologie îmbunătățită pentru izolarea microorganismelor solului. Appl. Environ. Microbiol. , 19 (1), 186-187.
5. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Principiile Prescott ale microbiologiei. Boston (MA): McGraw-Hill Învățământ superior.