ISOLAMENTO DEI MICRORGANISMI: TECNICHE E IMPORTANZA - BIOLOGIA - 2024

L' isolamento dei microrganismi implica una serie di tecniche utilizzate per estrarre e separare le specie di microbi di interesse dal loro habitat naturale a un habitat in vitro. Queste tecniche sono un insieme di molti strumenti di base e necessari per gli studi microbiologici.

La maggior parte dei microrganismi che sono conosciuti e che sono stati definiti dalla scienza, sono quelli che hanno potuto essere isolati e conservati in contenitori che simulano, in parte, le condizioni intrinseche dei luoghi in cui vivono.

Immagine tipica di colonie di microrganismi simili a batteri isolati su un terreno solido all'interno di una capsula di Petri (Immagine di nadya_il su www.pixabay.com)

Forse uno dei primi uomini a praticare l'isolamento dei microrganismi fu Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), che raccolse e isolò campioni di microbi da un gran numero di luoghi ed ecosistemi per osservarli attentamente sotto le centinaia di microscopi da lui progettati. .

Tuttavia, fu solo ai tempi degli scienziati Louis Pasteur e Robert Koch, nel corso del XIX secolo, che iniziarono a essere messe in atto pratiche rigorose che servivano per isolare microrganismi specifici, il tutto per poterli studiare in dettaglio. .

A differenza di Leeuwenhoek, questi ricercatori si sono concentrati sull'isolamento di specie definite dalle altre specie di microbi nell'ambiente. Inoltre, erano interessati a mantenerli in vita il più a lungo possibile al di fuori del loro ambiente naturale.

Oggi sono state sviluppate tecniche precise per l'isolamento e la crescita di molti microrganismi diversi ottenuti da quasi tutti gli ambienti della biosfera.

Tecniche di isolamento dei microrganismi

Tutti gli isolamenti di microrganismi iniziano con la raccolta di un campione in natura dove si trovano i microrganismi di interesse. Questi luoghi possono essere ferite in tessuti animali o vegetali, terreni o substrati, pozzanghere, mari, superfici come la pelle, ecc.

Il campione viene prelevato toccando o sostenendo un contenitore che ha un mezzo con i requisiti appropriati per la crescita di microrganismi sulla superficie da cui si desidera isolare. In questo contenitore otterrai quella che è conosciuta come una "cultura" di microbi.

In generale, la prima coltura che si ottiene da habitat naturali è senza dubbio una "coltura mista", cioè composta da un gran numero di specie microbiche differenti.

Tuttavia, la maggior parte delle specie di microrganismi possono essere isolate l'una dall'altra in laboratorio, cercando di ottenere colture di microrganismi in cui cresce solo la specie di interesse o, in altre parole, ottenendo "colture pure".

In sostanza, il processo che viene eseguito per ottenere "colture pure" è ciò che è noto come "isolamento di microrganismi".

Esistono un gran numero di tecniche per l'isolamento dei microrganismi e ce ne sono anche alcune specifiche per un certo tipo di microrganismo in particolare. In altri casi, è possibile ottenere una coltura pura solo raccogliendo il campione dall'ambiente naturale.

Tra le tecniche di isolamento più utilizzate per separare una specie di interesse che si trova in terreni di coltura misti sono:

Graffi o striature

Forse questo è il metodo più utilizzato per isolare i microrganismi. Questa tecnica consiste nel preparare un mezzo solido sterile con tutti i composti nutritivi necessari per la crescita del microrganismo in un contenitore di vetro, come una capsula di Petri.

Utilizzando uno strumento fine, generalmente appuntito, si tocca il microrganismo da isolare nella coltura mista, quindi, nel mezzo solido sterile, si fa scorrere la punta dello strumento con cui è stato toccato il microrganismo da una parte all'altra per tutto il targa.

Questo viene fatto intensamente avanti e indietro sulla superficie del terreno solido o agarizzato, come se fosse uno zig-zag. Di solito è fatto fino a coprire circa un terzo del diametro dell'agar sulla piastra.

Fusione con il mezzo o rivestimento

Per questo metodo, viene eseguita una diluizione del mezzo in cui vivono i microbi raccolti fino al punto in cui rimangono solo poche centinaia di cellule per ogni millilitro del mezzo in cui sono state diluite.

Da questa diluizione si prendono alcuni millilitri e si mescolano con il terreno che verrà aggiunto al contenitore prima che solidifichi. Quando viene prodotta una miscela tra il terreno agarizzato e il terreno liquido in cui si trovano i microrganismi, questi rimangono immersi nel terreno e sono visibili solo fino a quando proliferano come una colonia.

Man mano che si sviluppano come colonia, è più facile separarli dal resto dei microrganismi con altri metodi come il graffio, ad esempio.

Diluizioni seriali

Questo metodo consiste nell'effettuare diluizioni seriali del mezzo in cui si trovano i microrganismi. Un esempio di questo sono le diluizioni che vengono fatte per purificare Lactococcus lactis o Lactobacillus acidophilus, batteri responsabili della produzione di formaggio e yogurt.

Si preleva circa 1 millilitro da un tubo contenente latte acido o yogurt precedentemente fermentato e questo millilitro viene inoculato in latte sterile senza microrganismi. Successivamente si preleva circa un millilitro di detto latte e si ripete il processo.

Questa operazione viene ripetuta circa tre o quattro volte consecutive, rendendo molto probabile l'ottenimento di Lactococcus lactis o Lactobacillus acidophilus in un terreno isolato da contaminanti che possono rappresentare altri microbi.

Fotografia dettagliata del sito e materiali tipici per l'isolamento dei microrganismi (Immagine di Sintija Valucka su www.pixabay.com)

Procedura di arricchimento

Questa metodologia si ottiene facendo crescere i microrganismi in terreni di coltura con condizioni che stimolano o facilitano la crescita delle specie di interesse e, in molti casi, in condizioni che inibiscono la crescita di altri microrganismi contaminanti.

I batteri del genere Salmonella crescono in terreni di coltura arricchiti con selenite, poiché questi microrganismi trasformano la selenite in selenio per metabolizzarla. La selenite nel terreno rende difficile l'assimilazione dei nutrienti per i microrganismi diversi dalle salmonelle.

Tecnica unica o esclusiva

Questa è forse la tecnica più difficile e meno efficace per isolare i microbi. Implica il posizionamento di una goccia del mezzo (campione) in cui sono alloggiati i microrganismi su un vetrino coprioggetto sterile e quindi il posizionamento sul palco del microscopio.

Successivamente, durante l'osservazione, una singola cellula viene rimossa con l'aiuto di una micropipetta sterile. La goccia viene posta su un altro vetrino coprioggetto sterile che viene incubato alla temperatura appropriata per il microrganismo. Infine, viene nuovamente osservato al microscopio per mostrare la crescita.

Se sono cresciute nuove cellule dalla singola cellula presa durante la ri-osservazione, vengono aggiunte a un terreno di coltura sterile per ottenere una coltura pura completamente isolata.

Tecniche personalizzate

Ci sono innumerevoli microbi diversi sul pianeta Terra che sono sparsi in quasi tutti gli ecosistemi conosciuti. Alcuni microrganismi sono noti come Estremofili e richiedono condizioni uniche per il loro sviluppo e crescita.

Queste condizioni estreme sono sia vantaggiose che svantaggiose per l'isolamento, poiché, sebbene consentano solo la crescita di questi microrganismi, possono essere difficili da ricreare in vitro.

Importanza

L'isolamento dei microrganismi ha rappresentato uno dei progressi più importanti per l'area della scienza e della medicina. Ciò ha permesso all'umanità di studiare e sviluppare trattamenti efficaci contro diversi patogeni microbici.

Oggi è noto per certo che i microrganismi costituiscono una parte essenziale di tutti gli ecosistemi, quindi il raggiungimento dell'isolamento di alcuni di essi con relativa importanza per l'uomo consente ai ricercatori di studiarli intensamente, al fine di comprenderli in profondità il suo ruolo in ogni ecosistema.

Riferimenti

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