2) ферменты
3) агар-агар (+)
4) углеводы
Для получения плотной консистенции питательных сред используют агар-агар — полисахарид, выделяемый преимущественно из красных водорослей. В бактериологических средах его обычно добавляют в концентрации около 1,5–2%; после охлаждения он формирует плотный гель, на поверхности которого могут развиваться изолированные колонии микроорганизмов.
Механизм желирования связан с образованием пространственной сетки молекулами агарозы и агароpectина, удерживающей воду и растворённые компоненты среды. Агар плавится при высокой температуре, обычно около 85–100 °C, а застывает при охлаждении примерно до 40–45 °C, поэтому его можно стерилизовать вместе со средой и разливать в чашки Петри после автоклавирования. Большинство бактерий не расщепляет агар и не использует его как значимый источник питания, что обеспечивает стабильность консистенции и не искажает результаты культивирования.
Аминокислоты и углеводы выполняют главным образом питательную функцию: первые служат источниками азота и структурными компонентами, вторые — источниками энергии и углерода. Ферменты ускоряют биохимические реакции и не предназначены для формирования гелевой основы. Поэтому именно агар-агар является технологическим компонентом, обеспечивающим переход питательной среды из жидкого состояния в плотное.
| Тип среды или компонент | Ориентировочная характеристика | Основное назначение | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Жидкая питательная среда | Агар отсутствует | Массовое накопление культуры | Оценивают помутнение, осадок, плёнку, газообразование |
| Полужидкая среда | Низкая концентрация агара, примерно 0,2–0,5% | Исследование подвижности и некоторых биохимических свойств бактерий | Подвижные микроорганизмы диффундируют от линии посева |
| Плотная среда | Обычно около 1,5–2% агара | Получение изолированных колоний | Оценивают морфологию, пигмент, гемолиз и другие культуральные признаки |
| Агар-агар | Термореверсивный гелеобразователь, инертный для большинства бактерий | Формирование плотной основы среды | Обеспечивает воспроизводимость посева и визуальной оценки колоний |
| Желатин | Белковый гелеобразователь, может разжижаться при инкубации | Ограниченное применение в специальных тестах | Разжижение желатина используют как признак протеолитической активности |
| Углеводы и аминокислоты | Питательные, а не структурообразующие компоненты | Обеспечение энергетических и пластических потребностей бактерий | Изменение их утилизации применяют в дифференциально-диагностических средах |
Плотные агаровые среды необходимы для выделения чистой культуры методом механического разобщения клеток. Их используют при первичном посеве клинического материала, определении культуральных свойств и постановке тестов на чувствительность к антимикробным препаратам. Концентрация агара определяет не только плотность среды, но и возможность распространения бактерий в её толще. Выбор состава среды дополнительно зависит от требовательности микроорганизма и цели исследования.