- เทคนิคการแยกจุลินทรีย์
- รอยขีดข่วนหรือริ้ว
- ฟิวชั่นกับตัวกลางหรือสารเคลือบ
- การเจือจางแบบอนุกรม
- ขั้นตอนการเพิ่มคุณค่า
- เทคนิคพิเศษเฉพาะ
- เทคนิคที่กำหนดเอง
- ความสำคัญ
- อ้างอิง
การแยกจุลินทรีย์เกี่ยวข้องกับชุดของเทคนิคที่ใช้ในการแยกและแยกชนิดของจุลินทรีย์ที่สนใจจากที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติไปยังที่อยู่อาศัยในหลอดทดลอง เทคนิคเหล่านี้เป็นชุดเครื่องมือพื้นฐานและจำเป็นมากมายสำหรับการศึกษาทางจุลชีววิทยา
จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่เป็นที่รู้จักและได้รับการกำหนดโดยวิทยาศาสตร์คือจุลินทรีย์ที่ถูกแยกและเก็บไว้ในภาชนะที่จำลองสภาพภายในของสถานที่ที่พวกมันอาศัยอยู่บางส่วน
ภาพโดยทั่วไปของอาณานิคมของจุลินทรีย์คล้ายแบคทีเรียที่แยกได้บนตัวกลางที่เป็นของแข็งภายในจานเลี้ยงเชื้อ (ภาพโดย nadya_il ที่ www.pixabay.com)
บางทีผู้ชายคนแรก ๆ ที่ฝึกการแยกจุลินทรีย์คือ Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723) ซึ่งรวบรวมและแยกตัวอย่างจุลินทรีย์จากสถานที่และระบบนิเวศจำนวนมากเพื่อสังเกตอย่างระมัดระวังภายใต้กล้องจุลทรรศน์หลายร้อยตัวที่เขาออกแบบ .
อย่างไรก็ตามยังไม่ถึงสมัยของนักวิทยาศาสตร์หลุยส์ปาสเตอร์และโรเบิร์ตคอชในช่วงศตวรรษที่ 19 การปฏิบัติที่เข้มงวดได้เริ่มดำเนินการเพื่อแยกเชื้อจุลินทรีย์ที่เฉพาะเจาะจงทั้งหมดนี้เพื่อให้สามารถศึกษาโดยละเอียดได้ .
ซึ่งแตกต่างจาก Leeuwenhoek นักวิจัยเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การแยกสายพันธุ์ที่กำหนดออกจากจุลินทรีย์สายพันธุ์อื่นในสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้พวกเขาสนใจที่จะรักษาชีวิตไว้ให้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้นอกสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของพวกเขา
ปัจจุบันเทคนิคที่แม่นยำได้รับการพัฒนาสำหรับการแยกและการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์หลายชนิดที่ได้รับจากสภาพแวดล้อมเกือบทุกชนิดในชีวมณฑล
เทคนิคการแยกจุลินทรีย์
การแยกจุลินทรีย์ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยการเก็บตัวอย่างในป่าที่พบจุลินทรีย์ที่สนใจ สถานที่เหล่านี้อาจเป็นบาดแผลในเนื้อเยื่อของสัตว์หรือพืชดินหรือพื้นผิวแอ่งน้ำทะเลพื้นผิวเช่นผิวหนัง ฯลฯ
ตัวอย่างจะถูกนำมาโดยการสัมผัสหรือรองรับภาชนะที่มีตัวกลางซึ่งมีข้อกำหนดที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์บนพื้นผิวที่ต้องการแยกออก ในภาชนะนี้คุณจะได้รับสิ่งที่เรียกว่า "วัฒนธรรม" ของจุลินทรีย์
โดยทั่วไปแล้วการปลูกพืชชนิดแรกที่จะได้รับจากแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาตินั้นเป็น "พืชผสม" อย่างไม่ต้องสงสัยนั่นคือประกอบด้วยจุลินทรีย์หลายชนิดจำนวนมาก
อย่างไรก็ตามจุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถแยกออกจากกันได้ในห้องปฏิบัติการเพื่อหาเชื้อจุลินทรีย์ที่มีเฉพาะชนิดที่สนใจเท่านั้นที่เติบโตหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือการได้รับ "วัฒนธรรมบริสุทธิ์"
โดยพื้นฐานแล้วกระบวนการที่ดำเนินการเพื่อให้ได้ "วัฒนธรรมบริสุทธิ์" คือสิ่งที่เรียกว่า "การแยกจุลินทรีย์"
มีเทคนิคมากมายสำหรับการแยกจุลินทรีย์และยังมีบางอย่างที่เฉพาะเจาะจงสำหรับจุลินทรีย์บางประเภทโดยเฉพาะ ในกรณีอื่นเป็นไปได้ที่จะได้รับวัฒนธรรมบริสุทธิ์โดยการเก็บตัวอย่างจากสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเท่านั้น
เทคนิคการแยกเชื้อที่ใช้มากที่สุดในการแยกชนิดที่สนใจที่พบในอาหารเลี้ยงเชื้อแบบผสม ได้แก่
รอยขีดข่วนหรือริ้ว
บางทีนี่อาจเป็นวิธีการแยกจุลินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เทคนิคนี้ประกอบด้วยการเตรียมอาหารที่เป็นของแข็งปราศจากเชื้อที่มีสารประกอบทางโภชนาการทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในภาชนะแก้วเช่นจานเพาะเชื้อ
โดยใช้เครื่องมือที่ละเอียดซึ่งมักจะชี้ให้เห็นจุลินทรีย์ที่แยกได้ในวัฒนธรรมผสมจะถูกแตะจากนั้นในอาหารที่เป็นของแข็งที่ปราศจากเชื้อปลายของเครื่องมือที่สัมผัสกับจุลินทรีย์จะเริ่มเลื่อนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งตลอดทั้งต้น ป้ายทะเบียนรถ.
สิ่งนี้จะทำกลับไปกลับมาอย่างเข้มข้นบนพื้นผิวของตัวกลางที่เป็นของแข็งหรือวุ้นราวกับว่ามันเป็นซิกแซก โดยปกติจะทำจนกว่าประมาณหนึ่งในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางของวุ้นบนจานจะปิดสนิท
ฟิวชั่นกับตัวกลางหรือสารเคลือบ
สำหรับวิธีนี้การเจือจางของตัวกลางที่จุลินทรีย์ที่เก็บรวบรวมอาศัยอยู่จะดำเนินการจนถึงจุดที่มีเซลล์เพียงไม่กี่ร้อยเซลล์เท่านั้นสำหรับสารแต่ละมิลลิลิตรที่มีการเจือจาง
จากการเจือจางนี้จะมีการใช้สองสามมิลลิลิตรและผสมกับตัวกลางที่จะเติมลงในภาชนะก่อนที่จะแข็งตัว เนื่องจากส่วนผสมเกิดขึ้นระหว่างตัวกลางที่เป็นวุ้นและตัวกลางของเหลวที่จุลินทรีย์อยู่จึงยังคงแช่อยู่ในตัวกลางและมองเห็นได้จนกว่าจะขยายตัวเป็นอาณานิคม
ในขณะที่พวกมันพัฒนาเป็นอาณานิคมมันง่ายกว่าที่จะแยกพวกมันออกจากจุลินทรีย์ที่เหลือด้วยวิธีการอื่น ๆ เช่นการขูดขีดเป็นต้น
การเจือจางแบบอนุกรม
วิธีนี้ประกอบด้วยการเจือจางแบบอนุกรมของตัวกลางที่พบจุลินทรีย์ ตัวอย่างนี้คือการเจือจางที่ทำขึ้นเพื่อชำระล้าง Lactococcus lactis หรือ Lactobacillus acidophilus แบคทีเรียที่รับผิดชอบในการผลิตชีสและโยเกิร์ต
ประมาณ 1 มิลลิลิตรนำมาจากหลอดที่มีนมเปรี้ยวหรือโยเกิร์ตที่หมักไว้ก่อนหน้านี้และมิลลิลิตรนี้ถูกฉีดเข้าไปในนมที่ปราศจากเชื้อโดยไม่มีจุลินทรีย์ หลังจากนั้นให้นำนมที่กล่าวมาประมาณหนึ่งมิลลิลิตรแล้วทำซ้ำ
ทำซ้ำประมาณสามหรือสี่ครั้งติดต่อกันทำให้มีโอกาสมากที่จะได้รับ Lactococcus lactis หรือ Lactobacillus acidophilus ในอาหารที่แยกได้จากสารปนเปื้อนที่อาจเป็นตัวแทนของจุลินทรีย์อื่น ๆ
ภาพถ่ายโดยละเอียดของสถานที่และวัสดุทั่วไปสำหรับการแยกจุลินทรีย์ (ภาพโดย Sintija Valucka ที่ www.pixabay.com)
ขั้นตอนการเพิ่มคุณค่า
วิธีการนี้ทำได้โดยการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในอาหารเลี้ยงเชื้อโดยมีเงื่อนไขที่กระตุ้นหรืออำนวยความสะดวกในการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่สนใจและในหลาย ๆ กรณีภายใต้เงื่อนไขที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนอื่น ๆ
แบคทีเรียในสกุล Salmonella เติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อที่อุดมไปด้วยซีลีเนียมเนื่องจากจุลินทรีย์เหล่านี้เปลี่ยนซีลีเนียมเป็นซีลีเนียมเพื่อเผาผลาญอาหาร ซีลีไนต์ที่อยู่ในตัวกลางทำให้การดูดซึมสารอาหารของจุลินทรีย์อื่นที่ไม่ใช่ซัลโมเนลลาทำได้ยาก
เทคนิคพิเศษเฉพาะ
นี่อาจเป็นเทคนิคที่ยากที่สุดและได้ผลน้อยที่สุดในการแยกจุลินทรีย์ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการวางตัวกลาง (ตัวอย่าง) หยดหนึ่งโดยที่จุลินทรีย์อยู่บนฝาปิดที่ปราศจากเชื้อแล้ววางลงบนขั้นตอนของกล้องจุลทรรศน์
ต่อมาในขณะที่สังเกตเซลล์เดียวจะถูกลบออกด้วยความช่วยเหลือของไมโครปิเปตที่ปราศจากเชื้อ หยดจะถูกวางลงบนผ้าคลุมปลอดเชื้ออีกอันที่บ่มในอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์ ในที่สุดก็สังเกตเห็นอีกครั้งภายใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อแสดงการเจริญเติบโต
หากสังเกตอีกครั้งว่าเซลล์ใหม่ได้พัฒนาจากเซลล์แต่ละเซลล์ที่ถูกนำมาเซลล์เหล่านี้จะถูกเพิ่มลงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ปราศจากเชื้อเพื่อให้ได้เชื้อบริสุทธิ์ที่แยกได้อย่างสมบูรณ์
เทคนิคที่กำหนดเอง
มีจุลินทรีย์ที่แตกต่างกันมากมายบนโลกใบนี้ซึ่งกระจายอยู่ทั่วระบบนิเวศที่รู้จักกันเกือบทั้งหมด จุลินทรีย์บางชนิดเรียกว่า Extremophiles และต้องการเงื่อนไขเฉพาะสำหรับการพัฒนาและการเจริญเติบโต
สภาวะที่รุนแรงเหล่านี้มีทั้งข้อดีและข้อเสียสำหรับการแยกเนื่องจากแม้ว่าจะอนุญาตให้มีการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์เหล่านี้ แต่ก็สามารถสร้างใหม่ในหลอดทดลองได้ยาก
ความสำคัญ
การแยกเชื้อจุลินทรีย์เป็นหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดสำหรับสาขาวิทยาศาสตร์และการแพทย์ สิ่งนี้ทำให้มนุษยชาติสามารถศึกษาและพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพต่อเชื้อจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน
ปัจจุบันเป็นที่ทราบแน่ชัดแล้วว่าจุลินทรีย์เป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศทั้งหมดดังนั้นการแยกบางส่วนออกจากกันโดยมีความสำคัญสัมพัทธ์สำหรับมนุษย์ทำให้นักวิจัยต้องศึกษาอย่างละเอียดเพื่อทำความเข้าใจในเชิงลึก บทบาทของมันในแต่ละระบบนิเวศ
อ้างอิง
- เดอครูฟ, P. (1996). นักล่าจุลินทรีย์ Houghton Mifflin Harcourt
- López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J. , & Bothast, RJ (2004) การแยกจุลินทรีย์เพื่อการล้างพิษทางชีวภาพของลิกโนเซลลูโลสไฮโดรไลเสต จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ, 64 (1), 125-131.
- Spigno, G. , Tramelli, L. , Galli, R. , Pagella, C. , และ De Faveri, DM (2005) การกรองไอระเหยของไดคลอโรมีเทนทางชีวภาพ: การแยกจุลินทรีย์
- Tresner, HD, & Hayes, JA (1970) ปรับปรุงวิธีการในการแยกจุลินทรีย์ในดิน Appl Environ Microbiol , 19 (1), 186-187.
- Willey, JM, Sherwood, L. และ Woolverton, CJ (2009) หลักการทางจุลชีววิทยาของเพรสคอตต์ บอสตัน (MA): การศึกษาระดับอุดมศึกษาของ McGraw-Hill