Môi trường nuôi cấy vi sinh vật

Môi trường nuôi cấy
vi sinh vật
Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo
được gọi là nuôi cấy (cultivation). Một kiểu nuôi cấy chỉ chứa một loại vi
sinh vật được gọi là nuôi cấy thuần khiết (pure culture). Nuôi cấy hỗn hợp
(mixed culture) là một loại nuôi cấy chứa nhiều hơn một loại vi sinh vật.
Các bước cần thiết cho nuôi cấy vi sinh vật là như sau:
- Chuẩn bị môi trường nuôi cấy cho phép vi sinh vật có thể sinh trưởng tốt
nhất.
- Khử trùng môi trường để loại bỏ tất cả các cơ thể sống có trong bình nuôi
cấy.
- Cấy vi sinh vật vào trong môi trường đã chuẩn bị.
Để nuôi cấy vi sinh vật, môi trường nuôi cấy phải được chuẩn bị trong những
loại bình nuôi được sử dụng phổ biến nhất, chẳng hạn ống nghiệm, bình tam
giác, đĩa petri hoặc nồi lên men. Có hai loại môi trường nuôi cấy chính: môi


trường tự nhiên (dựa trên kinh nghiệm) và môi trường tổng hợp (thành phần
hóa học xác định). Nói chung, các môi trường dinh dưỡng rất khác nhau về
hình thái (dạng rắn hoặc lỏng) và thành phần, tùy thuộc vào loại vi sinh vật
được nuôi cấy và mục đích nuôi cấy.

1. Môi trường tự nhiên
Là những loại môi trường dựa trên cơ sở của kinh nghiệm, mà không dựa trên
sự hiểu biết chính xác về thành phần các chất dinh dưỡng và tác động của
chúng. Môi trường tự nhiên thường chứa peptone, dịch chiết thịt bò, hoặc
dịch chiết nấm men. Khi sử dụng môi trường rắn, có thể bổ sung các tác nhân
làm rắn vào môi trường như gelatin hoặc agar. Ví dụ về môi trường rắn và
môi trường lỏng dùng cho sinh trưởng của nhiều loại vi sinh vật dị dưỡng là
tương đối đơn giản, phổ biến là canh dinh dưỡng (nutrient broth) và agar dinh
dưỡng (nutrient agar). Thành phần của chúng như sau:

- Canh dinh dưỡng: 3 g nước chiết thịt bò, 5 g peptone, 5 g dịch chiết nấm
men và nước bổ sung tới 1 L.
- Agar dinh dưỡng: cùng thành phần như canh dinh dưỡng nhưng có thêm 15
g agar và nước bổ sung tới 1 L.


2. Môi trường tổng hợp
Môi trường chứa các dung dịch pha loãng của hóa chất tinh khiết, được biết
là các hợp chất hữu cơ và/hoặc vô cơ. Chúng thường được sử dụng cho các
mục đích nghiên cứu hơn là để sản xuất. Môi trường có thể đơn giản như là
muối ammonium vô cơ cộng với các muối khoáng và đường, hoặc phức tạp
như là casein tinh sạch được bổ sung thêm các vitamin, muối khoáng và
đường.
3. Khử trùng
Môi trường dinh dưỡng thích hợp được chọn để nuôi cấy một loại vi sinh vật
đặc biệt sẽ được rót vào các bình nuôi cấy. Nếu sử dụng các ống nghiệm hoặc
bình tam giác, thì chúng phải được úp bằng một nắp đậy thích hợp cho phép
có sự trao đổi khí với khí quyển nhưng vẫn ngăn cản các cơ thể ngoại lai rơi
vào môi trường. Các loại nắp khác nhau được dùng trong phòng thí nghiệm
bao gồm: nút bông, bọt plastic, nắp vặn, nắp kim loại và giấy nhôm.
Môi trường sau đó phải được khử trùng để loại bỏ tất cả các cơ thể sống trong
bình chứa môi trường. Phương pháp khử trùng phổ biến nhất là khử trùng
bằng hơi nước dưới áp suất cao trong nồi khử trùng (autoclave). Nói chung,
autoclave hoạt động ở áp suất 15 psi ở 121oC. Thời gian khử trùng tùy thuộc
vào bản chất của nguyên liệu, loại bình chứa và thể tích của môi trường. Ví
dụ, đối với ống nghiệm chứa môi trường lỏng có thể khử trùng từ 15-20 phút
ở 121oC.


4. Nuôi cấy

Nuôi cấy là sự tiếp mẫu (vi sinh vật) vào bình chứa môi trường dinh dưỡng
vô trùng. Sự tiếp mẫu khi nuôi cấy trên môi trường rắn có agar được thực
hiện bằng que cấy có vòng kim loại ở đầu (metal wire hoặc loop) được khử
trùng nhanh trước khi sử dụng bằng cách đốt nóng trên đèn cồn.
Cấy chuyển trong nuôi cấy lỏng thường được thực hiện bằng Pasteur pipette.
Sự tiếp mẫu thường được tiến hành trong tủ cấy vô trùng (laminar flow
cabinet) để giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn. Điều quan trọng là phải nắm vững
các kỹ thuật hút pipette thích hợp cho việc tiếp mẫu và lấy mẫu trong quá
trình nuôi cấy.