Питательные среды. Для выращивания микроорганизмов (например бактерий) в условиях лаборатории или производства используют жидкие, плотные и полужидкие питательные среды, которые должны обязательно отвечать трем основным требованиям:

1) содержать в достаточном количестве все необходимые питательные вещества (источники энергии, углерода, азота), соли и ростовые факторы;

2) иметь оптимальное значение рН для роста данного вида бактерий;

3) иметь достаточную влажность (при их усыхании повышается концентрация питательных веществ, особенно солей, тормозящих рост бактерий).

Среды для определения культуральных свойств бактерий должны быть по возможности прозрачными, стерильными, не содержать посторонней микрофлоры. По своему назначению их подразделяют на следующие основные категории.

Универсальные среды, на которых хорошо растут многие виды бактерий (МПБ, МП А).

Дифференциально-диагностические позволяющие отличать одни виды бактерий от других по их ферментативной активности или культуральным проявлениям (среды Эндо, Плоскирева, Гисса).

Дифференциально-селективные - сочетающие в себе свойства дифференциальных и селективных сред. Используются для ускорения обнаружения и идентификации бактерий.

Специальные специально приготовленные для получения тех бактерий, которые растут очень плохо или не растут на универсальных средах (кровяной агар, среда Левенштейна Иенсена).

Синтетические строго определѐнного химического состава.

Полусинтетические синтетические, к которым добавляют продукт природного происхождения (сыворотку, кровь).

Способы культивирования микроорганизмов

Стационарный способ. При культивировании этим способом питательные среды сохраняются постоянными, никаких манипуляций с ними не производят. Преобладают анаэробные энергетические процессы. Выход биомассы незначителен. Для получения большего выхода биомассы или биологически активных соединений разработаны новые методы.

Глубинный способ с аэрацией. Глубинное культивирование проводят в реакторах в герметичных котлах с жидкой питательной средой, оборудованных автоматическими приспособлениями для контроля рН, О2, температуры, поступления стерильного воздуха и т.д. (цв. вклейка, рис. VII). В аэробных условиях достигается максимальное использование энергии и максимальный выход биомассы. Выход биомассы E.coli при культивировании в стационарных условиях через 18 20 ч 1 млрд, а при глубинном способе через 12 14 ч 50 60 млрд.

Проточный способ культивирования позволяет клеткам длительное время находиться в определенной фазе роста (экспоненциальной) при постоянной концентрации питательных веществ и в одних и тех же условиях, обеспечивающих непрерывный рост культуры. Метод основан на том, что в культивируемую суспензию непрерывно добавляют свежую питательную среду и одновременно удаляют соответствующее количество бактерий.

Различают два типа аппаратов: хемостаты и турбидостаты. Хемостат аппарат, в который постоянно добавляется свежая питательная среда. В турбидостате поддерживается постоянная плотность (мутность) бактериальной популяции.

В зависимости от способа культивирования различают периодические (стационарные и при глубинном культивировании) и непрерывные (при проточном) культуры бактерий. При определенных условиях получают синхронные культуры, то есть культуры, в которых все клетки одновременно (синхронно) делятся.