COLTURE BATTERICHE: TIPOLOGIE, CARATTERISTICHE, METODI, REQUISITI - BIOLOGIA - 2025

Una coltura batterica è il risultato della semina di questi microrganismi su terreni nutritivi, in modo che si riproducano, con conseguente comparsa di colonie batteriche in terreni solidi e torbidezza in terreni liquidi.

Il metodo di semina è molto importante per poter distribuire l'inoculo in modo tale che i batteri presenti siano dispersi e possano sviluppare colonie opportunamente isolate.

Varie colture piantate dall'autore nel Laboratorio di Batteriologia del Palazzo di Scienze Biomediche e Tecnologiche dell'Università di Carabobo. Fonte: composizione di foto scattate dall'autore MSc. Marielsa Gil.

Le colonie ottenute nel terreno di coltura solido sono la conseguenza della proliferazione del microrganismo seminato. Ogni colonia parte da un singolo batterio, che può moltiplicarsi in modo esponenziale fino a formare una popolazione macroscopicamente visibile.

Lo stesso avviene nei terreni di coltura liquidi, ma in questo caso la crescita batterica è osservata dalla torbidità.

La crescita batterica è possibile quando il terreno di coltura scelto soddisfa le condizioni nutrizionali e di pH necessarie per lo sviluppo di un particolare batterio. Inoltre, è necessario controllare altre variabili, come temperatura, tempo di incubazione, concentrazione di ossigeno, CO ₂ , tra le altre.

Non tutte le popolazioni batteriche necessitano degli stessi requisiti, anche se alcuni possono essere comuni a quasi tutti, come il fatto che il terreno contiene peptoni, è anche vero che ci sono microrganismi più esigenti che richiedono inoltre altre sostanze specifiche, chiamate fattori di crescita.

Ad esempio, si può menzionare che alcuni Haemophilus necessitano della presenza del fattore X (emina) e del fattore V (NAD) per crescere.

Tipi di colture batteriche

Le colture batteriche possono essere polimicrobiche, pure o miste.

Colture batteriche polimicrobiche

Le colture polimicrobiche sono quelle che provengono dalla semina di un campione ottenuto da un luogo che ha un normale microbiota, in cui si può trovare anche un certo patogeno.

Esempio: quando si sviluppa una coltura con tampone faringeo, può essere trovato un agente patogeno come lo Streptococcus pyogenes, ma sarà accompagnato da un microbiota comune nell'area.

In questo caso, una buona striatura è fondamentale per permettere la crescita dei diversi tipi di batteri presenti in isolamento.

La colonia che ha caratteristiche compatibili con un ceppo di Streptococcus pyogenes sarà accuratamente toccata con l'ansa di platino e quindi piantata in un terreno di coltura vergine e si otterrà così una coltura pura di quel microrganismo.

Da questa coltura pura si possono eseguire tutti i test necessari per identificare i batteri.

Pura coltura batterica

Per identificare in modo efficiente un microrganismo, è necessario lavorare da una coltura pura.

Le colture pure possono essere ottenute come nel caso dell'esempio precedente reimpiantando una colonia isolata di una coltura polimicrobica, oppure quando viene piantato un campione proveniente da un luogo normalmente sterile ed esiste un solo patogeno (crescita di un singolo tipo di batteri). Esempio: quando un CSF viene seminato da un paziente con meningite batterica.

Un altro modo è quando si risemina da una vecchia cultura pura per ottenere una rinnovata cultura pura.

Colture batteriche miste

Queste colture sono composte da una miscela di microrganismi, come si verificano in natura. In alcuni processi industriali è conveniente l'uso di colture miste.

Può essere ottenuto mediante l'unione di più colture pure, poiché queste consentono lo studio delle interrelazioni batteriche.

Sono utili, ad esempio, nella degradazione degli xenobiotici nelle acque reflue industriali, poiché agiscono come agenti biodegradabili.

Caratteristiche delle colture batteriche

Le caratteristiche morfologiche delle colonie ottenute in colture batteriche possono essere molto varie.

Le colonie possono essere molto piccole, moderate o grandi e possono apparire secche o mucose, lucide o opache. A seconda della consistenza possono variare tra liscia e ruvida e, a seconda della forma, possono essere circolari, piatte, convesse.

A seconda del colore, possono essere: incolori, bianchi, gialli, rosa, fucsia, rossi, arancioni, beige, grigiastri, verdastri, marroni, neri o con una lucentezza metallica, a seconda dei batteri coinvolti e del terreno di coltura utilizzato.

I confini delle colonie possono essere regolari o irregolari. Altri, invece, possono presentare un film uniforme che viene distribuito nella quasi totalità del mezzo chiamato "brulicante". Questo è caratteristico di Proteus sp.

Alcune colture batteriche emettono odori abbastanza caratteristici delle specie coinvolte. Ad esempio, una coltura di Pseudomonas aeruginosa ha un caratteristico odore di frutta, mentre il genere Proteus ha un caratteristico odore putrido.

Esempi di colonie in base alla loro dimensione

Estremamente piccolo: Mycoplasma pneumoniae, Francisella tularensis.

Piccolo: Streptococcus sp, Enterococcus sp.

Moderata: Enterobacteriaceae familiari

Grandi: Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa.

Esempio di colonie in base al loro aspetto

Secco: Lactobacillus confusus.

Mucoidi: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Brillante: Klebsiella pneumoniae.

Opaco: Enterococcus faecalis, alcuni ceppi di Neisseria gonorrhoeae.

Esempi di colonie in base alla loro consistenza

Colonie lisce: Micrococcus luteus

Colonie ruvide: Sarcina ventriculi su agar nutriente.

Esempio di colonie in base alla loro forma

Circolari: Listeria murrayi e Micrococcus luteus su agar nutriente.

Piatto: Staphylococcus equorum su agar nutriente.

Convesso: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae.

Esempio di colonie secondo i loro confini

Bordo arrotondato: Staphylococcus aureus, Escherichia coli.

Bordo irregolare: Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa.

Bordi lobati: Bacillus sp.

Esempio di colonie in base al loro colore

Trasparente o incolore: Shigella sp su XLD agar.

Bianco: Staphylococcus hominis su agar sangue.

Beige: Bacillus sphaericus e Lactobacillus confusus su agar nutriente.

Giallo: Staphylococcus aureus ed Elizabethkingia meningoseptica su agar sangue, Pediococcus sp, Staphylococcus lentus su agar nutriente,

Rosa: Escherichia coli su agar XLD, Micrococcus roseus su agar nutriente.

Fucsia: Escherichia coli su agar Mac Conkey.

Viola: Chromobacterium violaceum.

Rossastro: Serratia marcescens a temperatura ambiente su agar nutriente.

Arancione: Kurthia zopfii su agar nutriente.

Grigiastro: Sporosarcina ureae nell'agar estratto dal suolo.

Verdastro: Pseudomonas aeruginosa su agar BHI.

Marrone: Enterococcus sp su agar biliare esculina.

Nero: Salmonella enteritidis su SS agar.

Con lucentezza metallica: Escherichia coli su agar Endo.

Metodi di coltura batterica

Coltura batterica aerobica o anaerobica facoltativa

È il metodo di coltivazione più utilizzato. Ciò è dovuto al fatto che, in primo luogo, la maggior parte dei batteri patogeni per l'uomo sono aerobici o anaerobici facoltativi; in secondo luogo, è molto più economico e più facile delle colture anaerobiche. Esempio: Mycoplasma pneumoniae ed Escherichia coli rispettivamente.

Coltura batterica anaerobica

Questo tipo di coltura richiede la completa soppressione dell'ossigeno. I terreni di coltura per batteri anaerobici dovrebbero generalmente contenere sostanze riducenti come: acido ascorbico, tioglicolato, cisteina o zolfo per eliminare gli effetti tossici dell'ossigeno atmosferico.

Alcuni contengono indicatori come la resazurina che è blu in presenza di ossigeno e incolore nell'anaerobiosi. Esempio: Clostridium tetani.

Coltivazione batterica in microaerofilia

Le piastre di coltura sono poste in una cappa microaerofila con una candela accesa, coperta. La candela consuma l'ossigeno e si spegne. In questa condizione, alcuni batteri crescono, come Streptococcus sp.

Materiali e requisiti

materiale

I materiali necessari per eseguire una coltura batterica sono: piastre o provette Petri con terreno di coltura o brodo, ansa in platino, campione, becco Bunsen o forno.

Requisiti per eseguire una coltura batterica

La coltura dei batteri richiede molti elementi che devono essere presi in considerazione, come i nutrienti nel mezzo, pH, temperatura, concentrazione di ossigeno, CO2, umidità, tra gli altri.

Nutrienti

Le colture batteriche richiedono terreni di coltura che contengono macroelementi e microelementi. Tra i macroelementi si possono citare sostanze organiche come peptoni, amminoacidi, carboidrati come fonti di carbonio e azoto.

Tra i microelementi ci sono le sostanze inorganiche o gli oligoelementi manganese, zinco, nichel, boro, cloro, selenio, silicio, cobalto, rame, tra gli altri.

Concentrazione di ioni idrogeno (pH)

La concentrazione di ioni idrogeno (H ⁺ ) e ioni idrossile (OH ^- ) nel mezzo in cui si svilupperà la coltura è di vitale importanza, poiché questi determinano il pH.

Il pH più comunemente usato è neutro (pH = 7,0), tuttavia potrebbero esserci mezzi in cui un pH acido o alcalino è conveniente, ad esempio se si desidera isolare rispettivamente un batterio acidofilo o alcalifilo.

Temperatura

La temperatura è un fattore molto importante che influenza la crescita delle colture batteriche. I batteri possono essere psicrofili (crescono a temperature <20 ° C, mesofili (tra 20 ° C e 42 ° C), termofili (da 40 ° C a 70 ° C), ipertermofili (70 ° C - 105 ° C).

Fabbisogno di ossigeno

Aerobico: crescono in presenza di ossigeno.

Microaerofili: crescono in presenza del 5-10% di CO _2.

Anaerobi severi: cresce in assenza di ossigeno.

Anaerobi facoltativi: cresce in presenza di ossigeno o senza di esso.

Aerotolleranti: crescono bene senza ossigeno e tollerano poco ossigeno.

Strumenti della cultura

I terreni di coltura sono preparazioni nutrizionali speciali che vengono preparate in laboratorio per ottenere la crescita o la coltura microbica. Questi media variano in consistenza, composizione e funzione. Ogni laboratorio preparerà il tipo di terreno di coltura adatto alle proprie esigenze.

Raccolta di colture batteriche

Esistono istituzioni o organizzazioni che si dedicano alla raccolta, caratterizzazione, manutenzione e distribuzione di ceppi batterici di importanza clinica, ambientale o industriale.

Questi ceppi vengono utilizzati per il lavoro di ricerca e per eseguire controlli di qualità sui terreni di coltura.

Esempio: i ceppi American Type Culture Collection, Venezuelan Center for Collection of Microorganisms (CVCM) e ceppi dell'Istituto Nazionale di Igiene, Epidemiologia e Microbiologia di Cuba (INHEM), tra gli altri.

Riferimenti

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