البيئات والأوساط  الغذائية Culture Media

الوسط الغذائى : تعرف البيئة الغذائية Medium بأنها المادة أو مجموعة المواد التي يمكن أن تنمو عليها الكائنات الحية الدقيقة , أو هى عبارة عن البيئة التي تستعمل لزراعة وإنماء الكائنات الحية الدقيقة المختلفة في المعمل وتحتوي عادة على جميع المكونات الضرورية للنمو .     

 حيث تعتمد غالبية الدراسات والبحوث الميكروبية علـى استعمال بيئات غذائية مختلفـة ، وهذه البيئات إن لم تكن متماثلة تماما مع البيئات التي تعيش فيها أو عليها هذه الكائنات في الطبيعة فيجب أن تكون قريبة الشبه منها من حيث توفير الاحتياجات والمتطلبات الغذائية اللازمة لتنميتها.

الشروط الواجب توفرها في الوسط الغذائي:

1 – توفر مصدر للكربون مثل السكروز والجلوكوز .

2 – توفر مصدر للنيتروجين العضوي كالأحماض العضوية واللاعضوية مثل أملاح الامونيا  والنترات .

3 - توفر كميات مناسبة من الكالسيوم والكبريت والفسفور .

4 – توفر ايونات لاعضوية أو معدنية بتراكيز قليلة مثل المنجنيز والحديد والخارصين .

5 – مصدر للرطوبة .

6 – تعديل درجة حموضة PH البيئة حيث تعيش الفطريات في وسط حامضي قريب من التعادل ( pH 6-7) والبكتريا في وسط قاعدي( (pH  7-8  .

ومن هنا نجد أن البيئات المغذية تختلف في تركيبها بما يتلائم مع طبيعة وحاجـة الكائن الحي المنمى فيها أو عليها ، غير أن هنـاك بعض الفطريات التي لا يمكن تنميتهـا على بيئات غذائية صناعية حتى لو توفر بها كل الاحتياجات الغذائية وهذه تعرف بالكائنات الإجبارية والتي لا تنمو إطلاقا إلا علي الأنسجة الحية لعائلها.

الغرض من استخدام الاوساط الغذائية:

- تنمية وحفظ النوع البكتيري

- دراسة تاثير الكائنات الدقيقة على احد المواد الغذائية الموجودة بالوسط

- استحثاث البكتيريا على انتاج او تكوين بعض المواد

- تصنيف البكتيريا ودراسة صفاتها المزرعية

تقسيم البيئات المغذية

أولا تقسيم البيئات المغذية على أساس مكوناتها أو التركيب إلي :-

1-     بيئات طبيعية Natural  media :

وهذه يكون المصدر الغذائي بها أجزاء نباتية أو حيوانيـة أو كلاهما ، لذلك يطلق عليها بيئات غير محددة التركيب الكيمـاويلأن التركيب الكيماوي الدقيق للأجزاء النباتية أوالحيوانية غير محـدد ويختلف باختلاف المـادة الطبيعية المستعملة، ويتم تجهيز هذه البيئة بعدة طرق ، فقـد تكون علـى شكل قطع من النسيج المستعمل مثل قطع البطاطس أو الجزر ، أو قد تكون علي صورة مهروس حيث يتم تفتيت النسيج المستخدم كمـا في حالة مهروس الطماطـم أو الموز ، وقد تكون في هيئة منقوع حيث يتم نقع النسيج المستخدم لمدة محددة ثـم يؤخذ المنقوع لتنمية الكائن الحي الدقيق عليه ، كمـا قد تكون في صورة مستخلص حيث يتم غلي وزن معين من النسيج النباتي أو الحيواني ثم يستخلص الرائق بواسطة قطعة من قمـاش الموسلين كما في مستخلص البطاطس والجزر والفاصوليا .

    ومن أهم البيئات الطبيعية المستخدمة :-

   ا - بيئة دقيق الذرة    Corn  meal    

        ب- بيئة أجار عصير ثمان خضروات   V- 8     

2- بيئات تركيبية أو صناعية  Synthetic  media :

                وهذه تعرف أحيانا باسم البيئات محددة التركيب الكيماوي ، حيث أنها تتكون من مخلوط من مركبات عضوية وأملاح غير عضوية أو أحدهما وتضاف بنسبة معينة وتذاب في الماء ، وبالتالي فإن التركيب الكيماوي لهـذه البيئات معروف ومحدد

  ومن أهم هذه البيئات :

       أ - بيئة تشابك دوكس  Czapec (dox) agar 

           ب - بيئة براون Browen, s  media   

          ج- بيئة الأجار المائي  Plain  agar

3- بيئات طبيعية تركيبية(أو شبة صناعية) Natural  synthetic  media :

        وهي عبارة عن بيئات تحتوي على مكونات طبيعية مضاف إليها بعض المواد الكيماوية المعروفة التركيب ويطلق عليها بيئات غير محددة التركيب الكيماوى.

ومن هذه البيئات :

        أ- بيئة مستخلص البطاطس والدكستروز Potato .Dextrose .Agar  " P. D.A " 

       ب- بيئة المرق المغذى

       ج- بيئة الأجار المغذي  Nutrant  agar

ثانيا تقسيم البيئات المغذية على أساس قوامها إلى :-

1-     بيئات صلبة Solid  media : مثل شرائح البطاطس أو الجزر0

2-     بيئات صلبة قابلة للإسالة Solid-reversible to liquid : مثل البيئات التي يدخل في تركيبها الأجار أو الجيلاتين0

3-     بيئات نصف صلبة Semisolid  media : وهى بيئات تحتوي على كمية من الأجار لا تزيد عن ربع الكمية التي تضاف إلى البيئات الصلبة القابلة للإسالة

4-     بيئات سائلة Liquid  media  : وهى بيئات لا يضاف إليها الأجار أو الجيلاتين مثل المرق المغذى أو بيئة اللبن.

ثالثا تقسيم البيئات المغذية على أساس وظيفتها وتطبيقاتها العملية إلى ما يلي:-

1 – بيئات العزل Media for Isolation : وهي عبارة عن وسط غذائى بسيط يحتوي على جميع المكونات الضرورية للنمو .

2 – أوساط مدعومة Enriched Media:  وتحضر بإضافة مواد غذائية كالدم أو المصل أو مستخلص أنسجة نباتية أو حيوانية إلى الوسط الغذائى البسيط بحيث إن الوسط الناتج يدعم نمو البكتريا الحساسة .

3 - الأوساط الانتخابية  Selective Media : وتحضر بإضافة مواد كيميائية معينة مثل Crystal Violet  إلى الوسط الغذائي البسيط لمنع نمو مجموعة معينة من البكتريا من غير أن تثبط الأنواع الأخرى .

4 - الأوساط التفريقيةDifferential media : وتحضر بإضافة بعض العوامل والمواد الكيميائية إلى الوسط الغذائى البسيط لإنتاج تغييرات معينة في النمو والتي يمكن بواسطتها التمييز بين الأنواع المختلفة من البكتريا .

5 – أوساط اختباريه Assay Media:  وهي أوساطغذائية ذات مكونات معينة لإختبارات الفيتامينات والأحماض الامينية والمضادات الحيوية .

6 – أوساط غذائية لعد البكتريا Media for Enumeration of Bacteria: وهي عبارة عن أنواع معينة من الأوساط تستعمل لتحديد كمية البكتريا في بعض المواد كالحليب والماء .

7 - أوساط غذائية لتشخيص البكتريا Media for characterization of Bacteria:  وتشمل مدى واسع من الأوساط الغذائية وهي تستعمل لتحديد نوع النمو المنتج من قبل بعض الميكروبات بالإضافة لقابليتها على إنتاج بعض التغييرات الكيميائية .

8 – أوساط غذائية للحفاظ على البكتريا  Maintenance Media : وهي أوساط بسيطة تنمى فيها المزارع البكتريولوجية من أجل الحفاظ على حيويتها وعلى صفاتها الفيزيولوجية لفترات طويلة ولا تشجع مثل هذه الأوساط عادة على النمو المثالي الجيد .

المكونات الأساسية للأوسـاط والبيئات الغذائية:

تشترك معظم البيئات الغذائية في إحتوائهـا على المواد التاليـة:

1-     الببتـون Peptone

يعتبر مصدراً هامـاً للنتروجين العضوي في البيئـات المعدة لتنميـة البكتيريـا غير ذات التغذيـة, يحضر من اللحم الخالي من الدهون بعد تحلله بـإنزيم الببسين.

2-     خلاصـة اللحم Beef extract

تحضر من اللحم البقري الخـالي من الدهـون بعد غليـه وترشيح الخلاصـة وتركيزهـا, يحتـوي المستخلص على بعض الأحمـاض غيـر العضويـة وبعض المواد العضويـة مثل الأحمـاض الأمينيـة, الجلوكوز, اليوريـا, حامض اللاكتيـك, الفيتـامينـات, عوامـل النمـو الأخرى.

3-     خلاصة الخميـر Yeast extract

تحتوي على بعض الأحمـاض الأمينيـة, وبعض العوامـل المسـاعدة للنمو, وأملاح معدنيـة.

4-     المـاء Water

تحتـاج الخلايـا الحيـة إلى المـاء لنموهـا ولإتمـام عملياتهـا الأيضيـة, وعلاوة على إستخدامه كمـادة مذيبـة للمواد الغذائيـة, ويفضـل استخـدام المـاء المقطر لخلوهـا من الأملاح المعدنيـة .

-       المواد التصليبيـة Solidifying agents  :

تضاف إلى بيئـة الزرع السـائلة بعض المواد لتسـاعد على تحولهـا إلى بيئـة صلبـة تسـاعد على تكويـن مستعمرات فرديـه.

وفيمـا يلي بعض المواد التصليبية التي تضـاف إلى بيئـات الزرع ..

     الجيلاتيـن Gelatin

أول ما استعمل كمـادة تصليبية في بيئـات الزرع, وهو عبـارة عن مادة بروتينيـة تحضر بمعاملة عظام الحيوانات, ويندر حاليـاً استعمـال الجيلاتين كمادة تصليبية في البيئـة نظـراً لأن كثيـر من البكتيريـا يمكن تحليله مائيـاً, ولأنـه ينصهـر عند درجـات التحضيـن.

     الآجار آجار Agar agar

مادة كربوهيدراتيه تستخلص من بعض الطحالب البحريـة الحمراء, والتي تنمو بوفرة على سواحل بعض الدول مثل اليابـان, وهو يتصلب عند درجـة حرارة من 42- 45م, ويمكن إسـالتة مرة ثانيـة عند درجـة حرارة 98م, ويتميـز عن الجيلاتيـن كونـه لا يمكن تحليلـه بيولوجيا لأن عدد الكائنـات المحللة له قليلـة جداً.

     السليكـا Silica

لا تعتبر مادة غذائيـة فهي عادة تستعمل في تحضير البيئـات اللازمـة لتنميـة الكائنـات الذاتيـة التغذية, وذلك لمنع نمو البكتيريـا غير ذاتية التغذيـة معهـا.

<!--<!--<!-- <!--

                                By:       Ehab salama 2011/1012