terreni di coltura

Terreni di coltura
Terreni di coltura
• Terreno di coltura: mezzo nel quale o sul quale può
avvenire lo sviluppo e la crescita in vitro di un
microrganismo
– Caratteristiche:
• concentrazione adatta di sostanze nutritive per la
crescita batterica
• adeguato grado di umidità
• reazione (pH) adatta
• sterili e protetti da qualsiasi inquinamento
Terreni di coltura
Contenuto qualitativo (1 di 2)
• Peptoni: insieme di composti idrosolubili, ottenuti
per idrolisi (acida od enzimatica) delle proteine
(caseina, soja, ecc.)
• NaCl: aggiunto in concentrazioni adeguate per le
necessità osmotiche richieste, in vivo, da alcuni
microrganismi parassiti
• Zuccheri: glucosio, lattosio, mannite, sono aggiunti
per scopi specifici in terreni particolari
• Estratti di lievito, carne, d’organo: forniscono fattori
di crescita e sali inorganici
Terreni di coltura
Contenuto qualitativo (2 di 2)
• Arricchimenti: sangue lisato, emoglobina, latte
disidratato, gelatina, vitamine. Necessari per la
crescita di microrganismi più “esigenti” dal punto di
vista nutrizionale
• Supplementi selettivi: specifici (antibiotici) od a
spettro meno definito (sali biliari, cristalvioletto, sodioazide)
• Indicatori: le sostanze coloranti (fenolo, blu di bromo
fenolo, rosso fenolo, verde di bromo cresolo, ecc.)
permettono di seguire il metabolismo fermentativo del
microrganismo in esame, determinando il viraggio di
colore del terreno a valori critici di pH
Terreni di coltura
Classificazione (1 di 3)
In base allo stato fisico:
• Terreni LIQUIDI: componenti sciolti in acqua e
sterilizzati.
• Terreni SOLIDI: possono essere naturalmente tali
(terreno alla patata) o vengono solidificati per
aggiunta di un agente gelificante (agar, gelatina,
silica-gel)
Terreni di coltura
Classificazione (2 di 3)
In base alla costituzione chimica:
• Terreni MINIMI: per la crescita dei soli microrganismi
autotrofi. Gli elementi essenziali (N, C, S, P) sono
presenti come sali inorganici in composizione e
quantità note.
• Terreni SINTETICI (o Definiti): nota la formulazione
chimica di ogni ingrediente; le singole sostanze di cui
il microrganismo necessita sono presenti in quantità
note.
• Terreni COMPLESSI: ignota l’esatta composizione
chimica delle sostanze nutritive (estratto di carne di
lievito, di bue, cuore, cervello, ecc.). Comprendono la
maggior parte dei terreni usati in laboratorio.
Terreni di coltura
Classificazione (3 di 3)
In base alla funzione:
• Terreni di ARRICCHIMENTO (o ELETTIVI): la specie
microbica di interesse vi cresce in un tempo assai più
breve rispetto ad altre specie microbiche.
• Terreni SELETTIVI: contengono sostanze batteriostatiche
(sali biliari, tellurito di K, NaCl, azide sodica, cetrimide,
cristalvioletto) a concentrazione nota che inibiscono o
rallentano lo sviluppo di molte specie microbiche, ma non
di altre. Utilizzati per l’isolamento di specifici
microrganismi da campioni altamente contaminati.
• Terreni DIFFERENZIALI: contengono sostanze indicatrici
di particolari reazioni biochimiche che avvengono nel
terreno stesso. Usati per la ID di specifici microrganismi.
Preparazione dei terreni di
coltura
Pesata degli ingredienti
Dissoluzione degli ingredienti
Correzione del pH al valore desiderato
Distribuzione nei recipienti (terreni liquidi)
Sterilizzazione dei terreni (calore o filtrazione)
Distribuzione in capsule di Petri (terreni solidi)
Controllo della sterilità dei terreni
Terreni preparati
Preparazione, Conservazione, Smaltimento
• Preparazione:
– Chiusura dei tappi a vite per terreni liquidi
– Distribuzione in condizioni asettiche del terreno solido
– Aggiunta di supplementi sterili (siero, sangue, antibiotici)
• Conservazione:
– Bottiglie con tappo a vite contenenti terreni liquidi od
agarizzati: fino a 6 mesi (12-16°C) al buio
– Piastre di terreno agarizzato debbono essere conservate
a 2-8°C (in frigo), sigillate e capovolte
• Smaltimento:
– Sterilizzazione in autoclave (prima di essere eliminati)
Fattori influenzanti la crescita
(1 di 6)
• Crescita vs Tolleranza
– “Crescita” generalmente indica l’acquisizione di
biomassa per la divisione cellulare (o riproduzione).
– Alcuni microrganismi possono sopravvivere a condizioni
non permissive per la loro crescita.
– Il suffisso “-fili” viene spesso usato per descrivere le
condizioni permissive per la crescita, mentre il termine
“tollerante” descrive le condizioni in cui il microrganismo
sopravvive, ma non necessariamente cresce.
– Ad esempio, un “batterio termofilo” cresce in presenza di
elevate temperature, mentre un “batterio termotollerante”
sopravvive ad elevate temperature, ma cresce a
temperature inferiori.
Fattori influenzanti la crescita
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•
Obbligato (stretto) vs facoltativo
– “Obbligato” (o “stretto”) indica che una data condizione
è necessaria per la crescita.
– “Facoltativo” indica che il microrganismo può crescere
in quella condizione, sebbene non necessaria.
– Il termine “facoltativo” viene spesso usato in presenza
di condizioni sub-ottimali.
– Ad esempio, un “termofilo obbligato” necessita di
elevate temperature per la sua crescita, mentre un
“termofilo facoltativo” può crescere ad alte temperature
ma anche a temperature più basse.
Fattori influenzanti la crescita
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Temperatura
– La maggior parte dei batteri cresce in un
intervallo termico di circa 20°C, esibendo la
massima velocità di crescita ad un certo
“optimum termico”
– Psicrofili: ~0 – 20ºC
– Mesofili: ~10 – 50ºC
– Termofili: ~40 – 75 ºC
– Ipertermofili: ~70 – 110 ºC
Fattori influenzanti la crescita
Temperatura
Fattori influenzanti la crescita
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pH
–
Acidofili:
• Crescono al di sotto di pH 6 (generalmente a pH 2
– 6)
• Funghi e lieviti (pH 5 - 6)
– Neutrofili:
• Crescono tra pH 6 – 8
• Maggior parte dei batteri
– Alcalofili:
• Crescono sopra pH 8 (generalmente a pH 8 – 9.5)
Fattori influenzanti la crescita
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Concentrazione salina (pressione
osmotica)
– Alofili:
•
Crescono ad elevate concentrazioni saline
(generalmente ≥ 1 M), sopportando elevate
pressioni osmotiche;
Fattori influenzanti la crescita
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Ossigeno (O2)
Aerobi
obbligati
Aerobi
facoltativi
Anaerobi
obbligati
Anaerobi
facoltativi
Microaerofili
Anaerobiosi
• Giara per
anaerobiosi
Figure 6.5
Identificazione dei microrganismi
1. Caratteristiche morfologiche
– Colorazione di Gram
– Colorazione di Ziehl-Neelsen
2. Caratteristiche colturali
3. Caratteristiche biochimiche