Механизм и этапы окраски по Граму

Методы окраски

Механизм и этапы окраски по Граму

1. На фиксированный мазок нанести карболово-спиртовой раствор генцианового фиолетового через полоску фильтровальной бумаги. Через 1-2 мин снять ее, а краситель слить.

2. Нанести раствор люголя на 1-2 мин (йод)

3. Обесцветить этиловым спиртом в течении 30-60 с до прекращения отхождения фиолетовых струек красителя.

4. Промыть водой

5. Докрасить водным р-ом фуксина в течении 1-2 мин, промыть водой, высушить и микроскопировать.

* Грамположительные бактерии окрашиваются в темно-фиолетовый цвет, грамотрицательные - в красный.

Механизм и этапы окраски по Цилю-Нельсону

1. На фиксированный мазок нанести карболовый р-р фуксина через полоску фильтровальной бумаги и подогреть до появления паров в течении 3-5 мин

2. Снять бумагу, провыть мазок водой

3. Нанести 5% р-р серной кислоты или 3% р-р смеси спирта с хлороводородной кислотой на 1-2 мин для обесцвечивания.

4. Промыть водой

5. Докрасить мазок водным р-ом метиленового синего в течении 3-5 мин

6. Промыть водой, высушить и микроскопировать

* Некислоустойчивые – обесцвечиваются и окр. метиленовым синим в голубой цвет, а кислоустойчивые остаются окрашенными фуксином в красный.

Метод Ожешко

Относится к сложным методам окраски и используется для выявления спор бактерий.

Этапы окраски:

1. На нефиксированный мазок нанести 0, 5% раствор хлористоводородной кислоты и подогреть в течение 2-3 мин на пламени (для протравливания плотной оболочки споры) до полного испарения кислоты.

2. Высушить и зафиксировать мазок в пламени горелки.

3. Окрасить по методу Циля-Нильсена.

Споры бактерий будут окрашиваться в красный цвет (как кислотоустойчивые бактерии), а вегетативные формы в синий цвет (как некислотоустойчивые бактерии).

Окраска по Гиссу

Техника. Препарат, фиксированный любым способом, кроме жара, красят 5% водным раствором генцианового фиолетового, подогревая до появления паров. Мазок промывают 20% водным раствором медного купороса и сушат.

Микроскопическая картина. Бактерии и капсулы окрашиваются в фиолетовый цвет различной интенсивности.

Требования предъявляемые к петельным средам

Готовые питательные среды должны:

1. удовлетворять потребностям обмена веществ микробной клетки;

2. легко усваиваться бактериями;

3. содержать необходимые соли (NaCl, K, Mg, Ca);

4. быть стерильными;

5. иметь оптимальную рН;

6. иметь достаточную влажность (плотная среда должна иметь не меньше 60% влаги);

7. содержать факторы роста.

Классификация питательных сред

По составу питательные среды подразделяются на естественные, искусственные и синтетические.

Естественные среды состоят из натуральных продуктов животного или растительного происхождения. Основой таких сред являются молоко, яйца, овощи, животные ткани, желчь, сыворотка крови. На естественных средах хорошо развиваются многие микроорганизмы, так как в таких средах имеются все компоненты для их роста и размножения.

Синтетические среды – это такие среды, в состав которых входят только определенные, химически чистые соединения, взятые в точно указанных концентрациях. Синтетические среды могут иметь большой набор компонентов, но могут быть и простыми по составу. Эти среды удобны для исследования обмена веществ микроорганизмов. Зная точный состав и количество входящих в среду компонентов, можно изучить их потребление и превращения в соответствующие продукты обмена.

По консистенции среды бывают жидкие, полужидкие, плотные, сыпучие и сухие.

Жидкие среды применяют для изучения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы или продуктов обмена микроорганизмов. Примером наиболее часто применяемой жидкой питательной среды является мясо-пептонный бульон (МПБ).

Для его приготовления сначала готовят мясной отвар. С этой целью свежее мясо (говядину, телятину) освобождают от костей и сухожилий, пропускают через мясорубку. 500 г такого фарша заливают 1 л водопроводной воды и оставляют на 24 часа для экстрагирования необходимых для питания микроорганизмов веществ. Затем мясо отжимают через марлю и полученный настой кипятят в течение 30 минут для свёртывания белка, который отделяют фильтрованием. Отфильтрованный настой стерилизуют. Стерильная мясная вода является основой для приготовления мясо-пептонного бульона. Для этого к 1 л мясной воды добавляют 10 г пептона и 5 г NaCl. Пептоны добавляют взамен свернувшегося белка. Они являются продуктами неполного разрушения белка, получаемыми кислотным или ферментативным гидролизом мяса или молочного казеина. Преимуществом этих источников аминокислот является то, что они легко усваиваются и при стерилизации не свёртываются. Поэтому стерильный бульон остаётся прозрачным.

Рост микроорганизмов в таких средах легко отмечается визуально по появлению мутности. МПБ – богатая питательная среда, но в ней мало углеводов.

Плотные среды необходимы для выделения и изучения свойств чистых культур микроорганизмов, так как на них можно получить изолированный рост отдельных клеток. Плотные питательные среды (мясо-пептонный агар (МПА)) готовят из жидких посредством добавления к ним агар-агара. Агар-агар (по малайски – желе) получают из водорослей. Это сложный полисахарид, который образует гель с точкой плавления 96 – 100 º С и температурой застывания 40 º С. Несколько циклов плавления и затвердевания не влияют на способность агара образовывать гель, поэтому агаровые среды можно несколько раз стерилизовать.

Плотные питательные среды получают, добавляя к жидким 1-2% агар-агара. Среду с внесённым в неё агаром нагревают на водяной бане до расплавления последнего. Полученный горячий раствор фильтруют через гигроскопическую вату и разливают по чашкам Петри и пробиркам.

Сухие питательные среды изготовляются в виде сухих порошков, которые хорошо растворяются в воде при комнатной температуре. Преимущество таких сред в их стандартности, стабильности, простоте приготовления и удобстве при транспортировке. Сухие питательные среды представляют собой гигроскопические порошки, хранящиеся в специальных флаконах. В лаборатории из порошков готовят соответствующие питательные среды по прописи указанной на этикетке. Чаще всего применяют сухой питательный агар, среду Эндо.

По назначению среды подразделяются на обычные (простые), специальные, элективные, дифференциально-диагностические.

Обычные (простые) среды используют для культивирования большинства микроорганизмов. Это мясо-пептонный бульон (МПБ), мясо-пептонный агар (МПА).

Специальные среды – это среды, предназначенные для выявления тех или иных микроорганизмов или получения культуры микроорганизмов, обладающих особыми свойствами.

Среди специальных сред различают:

1. элективные (избирательные)

2. дифференциально-диагностические (индикаторные) среды.

Элективные среды (от латинского слова electus – избираю) подобраны таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия для выращивания определённых микроорганизмов. В них могут быть добавлены вещества, избирательно подавляющие развитие сопутствующей микрофлоры. При посеве материала, содержащего смесь различных микроорганизмов, раньше всего проявляется рост того вида, для которого данная среда будет избирательно пригодна.

Сопутствующие микроорганизмы или совсем не растут на таких средах, или развитие их задерживается. Такие среды применяют для выделения микробов определённых видов из объектов, содержащих постороннюю микрофлору.

Например, холерный вибрион может развиваться в присутствии относительно высокой концентрации щелочи(1%), губительно действующей на сопутствующую. Дифтерийная палочка опережает по быстроте роста на свёрнутой кровяной сыворотке Лёффлера сопутствующую микрофлору зева.

Методика посева на искусственные питательные среды

Посев на плотную среду

Если необходимо произвести посев на твердую питательную среду, например на «косой агар», то материал наносят на поверхность среды при помощи легких зигзагообразных движений петли. В том случае, если производят посев анаэробов, делают укол иглой, зараженной микробами, в центральную часть среды, застывшей в виде столбика (рис. 57). Пробирку при этом держат в опрокинутом вверх дном положении или под углом, чтобы уменьшить опасность загрязнения среды из воздуха. Посев нужно делать именно уколом, а не разрывать поверхность среды и не касаться ее рукояткой иглы.

Метод истощающего штриха

В целях экономии сред и посуды можно пользоваться одной чашкой, разделив её на 4 сектора и последовательно засеяв штрихом. Для этого материал берут петлёй и проводят ею на расстоянии 5 мм друг от друга ряд параллельных штрихов сначала по поверхности первого сектора, а затем последовательно оставшимися на петле клетками засевают все другие секторы. При каждом последующем штрихе происходит уменьшение количества засеваемых клеток. После рассева чашки переворачивают вверх дном, чтобы конденсационная вода, образовавшаяся на крышке чашки Петри, не мешала получить изолированные колонии. Чашки выдерживают в термостате 1-7 суток, так как скорость роста различных микроорганизмов неодинакова.

Таким образом, в первых секторах получается сплошной рост, а вдоль последующих штрихов вырастают обособленные колонии, представляющие собой потомство одной клетки.

Метод прогревания

Позволяет отделить спорообразующие бациллы от неспоровых форм. Прогревают исследуемый материал на водяной бане при 80°С 10-15 минут. При этом погибают вегетативные формы, а споры сохраняются и при посеве на соответствующую питательную среду прорастают, образуя колонии только спорообразующих бактерий.

Метод обогащения

Исследуемый материал засевают на элективные питательные среды, способствующие росту определенного вида микроорганизмов.

Метод Шукевича

Применяется для выделения подвижных микроорганизмов. Исследуемый материал засевают в конденсационную воду скошенного агара, находящегося в пробирке. При размножении подвижные формы микробов из конденсационной воды распространяются по агару, как бы " вползают" на его поверхность. Из верхней части роста производят высев в конденсационную воду свежей питательной среды. Производя таким образом несколько пересевов, в конце концов получают чистую культуру подвижной бактерии.

Метод ингибирования

Основан на различном действии некоторых химических веществ и антибиотиков на микроорганизмы. Определённые вещества угнетают рост одних микроорганизмов и не оказывают влияния на другие. Например, небольшие концентрации пенициллина задерживают рост грамположительных микроорганизмов и не влияют на грамотрицательные.

Этап 1

А. Забор, транспортировка, хранение, предварительная обработка материала. Иногда до посева проводят селективную обработку материала с учетом свойств выделяемого микроорганизма. Например, перед исследованием мокроты или другого материала на присутствие кислотустойчивых микобактерий туберкулеза, материал обрабатывают растворами кислот или щелочей.

Б. Посев в среду обогащения (при необходимости).Его проводят, если в исследуемом материале содержится малое количество бактерий, например, при выделении гемокультуры. Для этого кровь, взятую на высоте лихорадки в большом объёме (8–10 мл у взрослых, 4–5 мл у детей) засевают в среду в соотношении 1: 10 (для преодоления действия бактерицидных факторов крови); посев инкубируют при температуре 37⁰С 18-24 ч.

В. Микроскопия исследуемого материала. Из исследуемого материала готовят мазок, окрашивают его по Граму или другим методом и микроскопируют. Оценивают присутствующую микрофлору, ее количество. В ходе дальнейших исследований должны быть выделены микроорганизмы, присутствовавшие в первичном мазке.

Г. Посев на питательные среды с целью получения изолированных колоний. Производят посев материала петлёй или шпателем методом механического разобщения на чашку с дифференциально-диагностической или селективной средой с целью получения изолированных колоний. После посева чашку переворачивают дном кверху (чтобы избежать размазывания колоний капельками конденсационной жидкости), подписывают и помещают в термостат при температуре 37⁰С на 18-24 ч.

Этап 2

А. Изучение морфотипов колоний на средах, их микроскопия. Просматривают чашки и отмечают оптимальную питательную среду, скорость роста, характер роста микроорганизмов. Для изучения выбираютизолированные колонии, расположенные по ходу штриха, ближе к центру. Если вырастает несколько типов колоний – каждый исследуется в отдельности. Оценивают признаки колоний (табл. 7). При необходимости чашки с посевамипросматривают через лупу или с помощью микроскопа с объективом малого увеличения и суженной диафрагмой. Изучают тинкториальные свойства отличающихся морфотипов колоний, для этого из части исследуемой колонии готовят мазок, окрашивают по Граму или другими методами, микроскопируют и определяют морфологию чистоту культуры.При необходимости ставят ориентировочную РА на стекле с поливалентными сыворотками.

Б. Накопление чистой культуры. Для накопления чистой культуры изолированные колонии всех морфотипов пересевают в отдельные пробирки со скошенным агаром или какой-либо другой питательной средой и инкубируют в термостате при +37⁰С (такая температура оптимальна для большинства микроорганизмов, но может быть и другой, например, для Campylobacterium spp. – +42⁰C, Candida spp. и Yersinia pestis – +25⁰C).

В качестве среды накопления для энтеробактерий обычно используют среду Клиглера.

Состав среды Клиглера: МПА, 0, 1% глюкозы, 1% лактозы, реактив на сероводород (сернокислое железо + тиосульфат натрия + сульфит натрия), индикатор феноловый красный. Изначальный цвет среды малиново-красный, среда «скошена» в пробирках: имеет столбик (2/3) и скошенную поверхность (1/3).

Посев в среду Клиглера производится штрихом по поверхности и уколом в столбик.

Этап 3.

А. Учет роста на среде накопления, оценка чистоты культуры в мазке по Граму.Отмечают характер роста выделенной чистой культуры. Визуально чистая культура характеризуется однородным ростом. При микроскопическом исследованииокрашенного мазка, приготовленного из такой культуры, в нём в разных полях зрения обнаруживаются морфологически и тинкториально однородные клетки. Однако в случае выраженного плеоморфизма, присущего некоторым видам бактерий, в мазках из чистой культуры могут встречаться одновременно клетки с различной морфологией.

Если в качестве среды накопления использовали индикаторную среду Клиглера, то оценивают изменения ее цвета в столбике и скошенной части, по которым определяют биохимические свойства: ферментацию глюкозы, лактозы и продукцию сероводорода. При разложении лактозы желтеет скошенная часть среды, при разложении глюкозы – желтеет столбик. При образовании CO₂ в процессе разложения сахаров образуются газовые пузырьки или разрыв столбика. В случае продукции сероводорода отмечается почернение по ходу укола из-за превращении сульфата железа в сульфид железа.

Характер изменения цвета среды Клиглера (рис. 23) объясняется неодинаковой интенсивностью расщепления микроорганизмами азотистых веществ и образования щелочных продуктов в аэробных (на скошенной поверхности) и анаэробных (в столбике) условиях.

В аэробных условиях на скошенной поверхности происходит более интенсивное щелочеобразование, чем в столбике среды. Поэтому при разложении глюкозы, присутствующей в среде в небольшом количестве, образующаяся на скошенной поверхности кислота быстро нейтрализуется. В то же время при разложении лактозы, присутствующей в среде в высокой концентрации, щелочные продукты не способны нейтрализовать кислоту.

В анаэробных условиях в столбике щелочные продукты образуются в ничтожном количестве, поэтому здесь выявляется ферментация глюкозы.

Б. Окончательная идентификация чистой культуры (определение систематического положения выделенного микроорганизма до уровня вида или варианта) и определение спектра чувствительности выделенной культуры к антибиотикам.

Для идентификации чистой культуры на этом этапе изучают биохимические, генетические, серологические и биологические признаки.

Методы окраски

Механизм и этапы окраски по Граму

2. Нанести раствор люголя на 1-2 мин (йод)

3. Обесцветить этиловым спиртом в течении 30-60 с до прекращения отхождения фиолетовых струек красителя.

4. Промыть водой

5. Докрасить водным р-ом фуксина в течении 1-2 мин, промыть водой, высушить и микроскопировать.

* Грамположительные бактерии окрашиваются в темно-фиолетовый цвет, грамотрицательные - в красный.

12 3 Следующая ⇒