scan0044 3

26

Wyizolowanie czystej kultury osiąga się przez takie rozproszenie komórek, aby wyrosłe z nich kolonie miały charakter monokultur. Zwykle mikroorganizmy o ciekawych własnościach technologicznych stanowią nieznaczną część pobranej próbki mikroflory. Konieczna jest zatem wstępna obróbka próbki w celu zwiększenia udziału drobnoustrojów o pożądanych cechach.

3*2. Metody otrzymywania szczepów o pożądanej charakterystyce

Techniki izolacyjne polegają na takim prowadzeniu namnażania szczepów mikroorganizmów, które faworyzowałyby drobnoustroje o pożądanych własnościach. Nic we wszystkich przypadkach można osiągnąć warunki jednoznacznie faworyzujące wzrost określonych mikroorganizmów. W takich przypadkach podstawową metodą jest przeglądanie grup mikroorganizmów, mogących wykazywać pożądane własności i sprawdzanie czy dane cechy występują i w jakim natężeniu. Dalej przedstawiono kilka technik stosowanych w celu wyizolowania szczepów. Techniki te nie dają gwarancji absolutnej selektywności. Pozwalają za to uzyskać zmiany proporcji ilościowych w wyjściowej populacji mieszanej dzięki czemu łatwiejsze staje się wyizolowanie czystych kultur poszukiwanych drobnoustrojów.

3*2.1. Wzbogacająca hodowla w roztworze

Celem tej techniki jest zwiększenie liczby komórek danego mikroorganizmu w stosunku do innych komórek istniejących w pierwotnym inokulum.

Hodowle rozpoczyna się od kultury mieszanej i tworzy warunki korzystne dla wzrostu pożądanego mikroorganizmu. Można dodawać odpowiedni sub-strat promocyjny lub też inhibitory. Warunki selekcjonowania można powtarzać przez wielokrotne przesiewanie kultury mikroorganizmów na świeże medium.

Wygodną techniką jest hodowla ciągła, stwarzająca silne warunki preferencyjne dla organizmów szybko rosnących w danych warunkach. Technika hodowli ciągłej nadaje się do mikroorganizmów, które będą wykorzystywane w procesach ciągłych. Mikroorganizmy wyselekcjonowane przez wzbogacenie w hodowli okresowej i oczyszczone na stałych pożywkach zwykle wykazują małą wydajność w procesach ciągłych. Często hodowla ciągła prowadzi do otrzymania stabilnej kultury mieszanej (formy symbiotyczne).

Przykłady

1.    Bakterie propionowe wzbogaca się w hodowlach, stosując jako źródło węgla mleczan sodowy. Wykorzystuje się w ten sposób zdolność tych bakterii do utylizacji kwasu mlekowego. Przy hodowli (beztlenowej) na glukozie bakterie propionowe są tłumione przez inne, występujące razem z nimi bakterie, szybciej rosnące i odporne na zakwaszenie środowiska (np. Streptococcus, Lactobacillus lub inne bakterie kwasu mlekowego).

2.    Do selekcji bakterii kwasu octowego (Acetobacter) stosuje się podłoże zawierające jako główne źródło węgla etanol (do 4%). W warunkach dobrego natlenienia namnażają się bakterie kwasu octowego. Inne bakterie źle znoszą obecność etanolu w podłożu.

3.    Podczas wybiórczego namnażaniu promieniowców, dodatek niektórych antybiotyków (nowobiccyna, penicylina) powoduje zahamowanie wzrostu bakterii jednokomórkowych i grzybów.

4.    Dodatek innych antybiotyków może hamować wzrost bakterii i działać selekcjonująco na rzecz grzybów (np. streptomycyna).

5.    Podwyższenie temperatury próbki (ogrzanie powyżej 100°C umożliwia selekcję bakterii przctrwalnikujących.

3.2.2. Zastosowanie pożywek stałych

Ta technika jest stosowana do izolowania niektórych producentów enzymów. Stosuje się odpowiednią pożywkę selekcyjną zawierającą substrat dla enzymu, co wzmacnia wzrost pożądanego producenta. Technika ta ułatwia często selekcje właściwych kolonii drobnoustrojów dzięki obserwacji stanu podłoża wokół kolonii.

3.2.3. Izolacja przez przegląd szczepów

Nie zawsze przez wzrost w pożywkach selektywnych można uzyskać mikroorganizmy o pożądanych własnościach produkcyjnych. Techniki wzrostowe preferują mikroorganizmy szybko rosnące, a nie wysokoprodukcyjne.

Można stosować metodę stochastycznego przeglądu i izolacji mikroorgani zmów. Takie techniki stosuje się np. przy produkcji antybiotyków.

Istotne znaczenie ma wykorzystanie takich podłoży hodowlanych, które zapewnią maksymalną ekspresję cech genetycznych. Dalej zestawiono typowe działania, których celem jest zwiększenie prawdopodobieństwa uzyskania odpowiedniego podłoża.

- przygotowuje się wiele pożywek o różnych czynnikach limitujących wzrost (np. źródło węgla, źródło azotu, źródło fosforu, ograniczenie napowietrzania).