Přechod na menu, Přechod na obsah, Přechod na patičku

Vliv některých barviv a alkoholických nápojů na růst bakterií

Cíl cvičení

Stanovit citlivost bakterií k barvivům a alkoholickým nápojům. Porovnat účinek látek na změny v charakteru růstu (inhibice růstu, změna pigmentace) bakterií.

Úvodní slovo

Některá organická barviva (Tab. 2 a 3) mají bakteriostatický účinek na grampozitivní bakterie i v koncentracích, kdy gramnegativní bakterie ještě rostou. Toho se využívá pro přípravu selektivních půd užívaných např. při stanovení koliformních bakterií. Obvykle se přidává krystalová nebo gencianová violeť, malachitová zeleň, metylenová modř, trypaflavin atd. Selektivní látky pro streptokoky jsou např. akridinová oranž, etylová violeť, anilínová a trypanová modř.

Tab. 2 Vliv médií s neutrálními, kyselými a bazickými barvivy (ředění 1:1000) na růst bakterií (Fung a Miller, 1973, upraveno).
Vliv médií s neutrálními, kyselými a bazickými barvivy

Vysvětlivky: -, negativní růst; +, pozitivní růst; v, variabilní růst

Tab. 3 Vliv anilínových barviv na růst bakterií (Krumwiede a Pratt, 1914, upraveno).
Vliv anilínových barviv na růst bakterií

Vysvětlivky: -, negativní růst; +, pozitivní růst; ±, slabší růst oproti kontrole; x, výrazně slabší růst; *, slabší opožděný růst

Na selektivních půdách vyrůstají jen některé mikroorganizmy, růst nežádoucích je na nich potlačen (ne však 100% inhibován!). Jedná se o zvýhodnění určité skupiny mikroorganizmů, která by mohla být překryta či zamaskována ostatními. Selektivní média se skládají ze živného základu a inhibitoru růstu - chemikálií (sloučeniny teluru, selenu, lithia), bazických barviv, látek snižující povrchové napětí (žluč, soli žlučových kyselin, deoxycholát sodný), selektivně toxických sloučenin (azid sodný), antibiotik atd. Nežádoucí mikroflóru lze inhibovat rovněž kyselým nebo zásaditým charakterem média nebo jeho zvýšenou osmolalitou (vysoké koncentrace solí či sacharidů).

Rozdílné typy stavby buněčné stěny mikroorganizmů mají za následek odlišnou citlivost k vybraným barvivům či chemickým látkám. Složení buněčné stěny je popsáno v kapitole Makroskopické a mikroskopické pozorování mikroorganizmů.

Alkoholické nápoje obsahují látky, které brání množení a růstu mikroorganizmů. Ve vínu to jsou třísloviny a flavonoidy. Mikrobiologickou stálost vína ovlivňuje i síření vína a vyšší obsah alkoholu. U lihovin je to vysoký obsah alkoholu (nad 20 %). Pivo má nízké pH a obsah alkoholu je poměrně nízký (0,5-8 %). Největší vliv na mikrobiologickou stabilitu má v pivu chmel a jeho složky (humulony, lupulony, chmelové silice, třísloviny).

Seznam přístrojů, materiálu a mikroorganizmů

Pomůcky a chemikálie

  • 1% vodný roztok krystalové violeti
  • sterilní zkumavky, destilovaná voda, pipety a Petriho misky
  • zkumavky s 18 ml MPA
  • pivo, chmelové extrakty, víno, lihoviny

Mikroorganizmy

  • Bacillus subtilis CCM 2216
  • Serratia marcescens CCM 303
  • Escherichia coli CCM 3954
  • Micrococcus luteus CCM 169

Postup

Bakteriostatické působení roztoku krystalové violeti

  • Naředit roztok krystalové violeti v poměru 1:10, 1:100 a 1:1000.
  • Připravit 4 zkumavky s 18 ml MPA rozvařeného a vytemperovaného na 45 °C.
  • Pipetovat 1ml každého ředění barviva zvlášť do 4 Petriho misek. Každou misku zalít 18 ml MPA a jemně promíchat.
  • Po ztuhnutí rozdělit fixem dno misek na čtvrtiny. Do sektorů očkovat kultury bakterií.
  • Inkubovat při teplotě 37 °C po dobu 48 hodin.
  • Odečíst růst bakterií (obr. 30) a výsledky zapsat do tabulky. Porovnat růst gramnegativních bakterií s růstem grampozitivních.
Vliv krystalové violeti na růst mikroorganizmů
Obr. 30 Vliv krystalové violeti na růst mikroorganizmů. Escherichia coli (A), Bacillus subtilis (B), Serratia marcescens (C), Micrococcus luteus (D) (archiv autorek)

Vliv nápojů na růst bakterií

  • Připravit zkumavky s 18 ml MPA rozvařeného a vytemperovaného na 45 °C..
  • Pipetovat 1 ml každého nápoje (pivo, víno, lihoviny, chmelový extrakt) zvlášť do Petriho misek. Každou misku zalít 18 ml MPA a jemně promíchat.
  • Jednu misku připravit pouze s MPA, bude sloužit jako kontrola růstu.
  • Po ztuhnutí rozdělit fixem dno misek na čtvrtiny. Do sektorů očkovat kultury bakterií.
  • Inkubovat při 37 °C po dobu 48 hodin.
  • Odečíst růst bakterií (obr. 31) a výsledky zapsat do tabulky. Porovnat růst gramnegativních bakterií s růstem grampozitivních.
Vliv krystalové violeti na růst mikroorganizmů
Obr. 31 Vliv nápojů na růst mikroorganizmů. Escherichia coli (A), Bacillus subtilis (B), Serratia marcescens (C), Micrococcus luteus (D) (archiv autorek)

Zhodnocení cvičení

  • Došlo k inhibici růstu mikroorganizmů?
  • Byla inhibice růstu pouze u některé skupiny mikroorganizmů (grampozitivní, gramnegativní)?
  • Změnily přidané látky v médiu charakter růstu mikroorganizmů (vzhled, pigment)?

Další informace k této problematice najdete v následující literatuře

  • Fung D. Y. C., Miller R. D., Effect of dyes on bacterial growth. Appl. Microbiol., 1973, 25:793-799.
  • Krumwiede C., Pratt J. S., Further observations on the growth of bacteria on media containing various anilin dyes, with special reference to an enrichment method for typhoid and paratyphoid bacilli. J. Exp. Med., 1914, 19:501-512.
  • Votava M., Kultivační půdy v lékařské mikrobiologii. Nakladatelství Hortus, Brno, 2000, ISBN 80-238-5058-X.

Kontrolní otázky

  1. V čem spočívá rozdíl citlivosti u různých druhů mikroorganizmů?
  2. Čím je zajištěna mikrobiologická stabilita piva?
  3. Čím je zajištěna mikrobiologická stabilita vína?
  4. Co se přidává do selektivních médií? Jakou vlastnost má daná látka mít?