1. Kurulum
2. Medya Hazırlığı
3. Seyreltici Hazırlama
4. Hedef Organizmanın Yetiştirilmesi
5. Seri Seyreltme
6. Yayılmış Kaplama
7. Çizgi
8. Veri Analizi ve Sonuçlar
Kaynak: Jonathan F. Blaize1, Elizabeth Suter1 ve Christopher P. Corbo1
1 Wagner Koleji, Biyolojik Bilimler Bölümü, 1 Kampüs Yolu, Staten Island NY, 10…
1. Kurulum
2. Medya Hazırlığı
3. Seyreltici Hazırlama
4. Hedef Organizmanın Yetiştirilmesi
5. Seri Seyreltme
6. Yayılmış Kaplama
7. Çizgi
8. Veri Analizi ve Sonuçlar
Bazen, bakterileri tanımlamak ve incelemek için önce onları bir numuneden izole etmemiz ve zenginleştirmemiz gerekir. Örneğin, bir Winogradsky Sütunundan elde edilen örnekler karışıktır, yani birden fazla bakteri türü veya türü içerirler, bu nedenle tek bir bakteriyi incelemek veya mevcut farklı türleri numaralandırmak zor olabilir. Bu amaçla, bakteri yükünü güvenilir bir şekilde ölçmek ve tek tek kolonileri izole etmek için tipik olarak seri seyreltme ve kaplama teknikleri kullanılır.
Seri seyreltme, bir organizmanın, bu örnekteki bakterilerin konsantrasyonunun, sabit hacimlerde sıvı seyreltici içinde ardışık yeniden süspansiyon yoluyla sistematik olarak azaltıldığı bir işlemdir. Genellikle seyrelticinin hacmi, numune organizmasının logaritmik indirgenmesini kolaylaştırmak için 10'un katıdır. Örneğin, bir gram tortu önce Winogradsky'nin ilgilendiği bölgeden çıkarılır ve 10 mililitre uygun bir sıvı ortama eklenir. Daha sonra, bu ilk seyreltmenin bir mililitresi, dokuz mililitre ortam içeren başka bir tüpe eklenir. İşlem, birkaç farklı bakteri konsantrasyonu hazırlanana kadar tekrarlanabilir. Seri seyreltme, bu örnekteki bakterilerin sayımının anahtarıdır, çünkü bir Winogradsky Sütunundan alınan karışık örnekler bilinmeyen, genellikle büyük sayıda bakteri içerir.
Daha sonra, çizgi kaplama ve yayılmış kaplama, sırasıyla bir numune içindeki bakterilerin izolasyonunu ve sayımını sağlar. Çizgileme, seyreltilmiş bir numunenin, besin maddesi ile takviye edilmiş katı ortamın üçe bölünen bir bölümüne sokulmasıyla gerçekleştirilir. Bu aşı daha sonra zikzak şeklinde plakanın her üçte birine yayılır. Plakanın farklı bölümleri, önceki numuneden yalnızca bir kez geçecek şekilde çizgili olduğundan, numune daha ince yayılır. Bu, sonraki bölümlerde tek tek koloniler elde etmek için yalnızca bir seyreltmeden çizgi çekmeniz gerekebileceği anlamına gelir. İnkübasyondan sonra, çizgili plakalar, farklı bakteri türleri arasında ayrım yapmaya yardımcı olabilecek bilgiler olan koloni morfolojisinin gözlemlenmesine izin verir.
Alternatif olarak, asıl amaç numunedeki bakterilerin sayımı ise, yayılmış kaplama kullanılabilir. Yayılmış kaplamada, tek bir numunenin bir alikotu katı ortamın tüm yüzeyine eşit olarak yayılır. Tipik olarak, karışık numunedeki bakteri sayılarını bilmediğimiz için, seyreltmelerin her biri veya bunların temsili bir numunesi için bir yayma plakası yapılır. İnkübasyondan sonra, bu yayılmış plakalar kullanılarak numaralandırma yapılabilir. Koloni sayısı 30'dan az olan plakalar atılmalıdır, çünkü küçük sayımlar daha büyük hatalara maruz kalır. Benzer şekilde, 300'ün üzerindeki herhangi bir sayım atılmalıdır, çünkü koloni kalabalıklaşması ve üst üste binmesi koloni sayısının hafife alınmasına yol açabilir. Kalan bu çanakların her birinin koloni sayıları kaydedilir ve seyreltme faktörü ile çarpılırsa ve daha sonra kaplanan hacme bölünürse, bu, mililitre süspansiyon başına koloni oluşturan birimleri veya CFU'ları verir. Bu videoda, bilinen bir bakteri içeren bir numuneyi ve bir Winogradsky Sütununun çeşitli bölgelerinde bulunan mikrobiyal toplulukları seri seyreltme, yayılmış kaplama ve çizgi kaplama yoluyla kalitatif ve kantitatif olarak nasıl değerlendireceğinizi öğreneceksiniz.
İlk olarak, laboratuvar önlüğü, eldiven ve gözlük dahil olmak üzere uygun kişisel koruyucu ekipmanı giyin. Ardından, çalışma alanını% 70 etanol ile sterilize edin ve yüzeyi silin. Ardından, iki adet 500 mililitrelik Erlenmeyer şişesi toplayın ve bir et suyunu ve diğerini agar olarak etiketleyin. LB agar solüsyonu hazırlamak için, agar etiketli şişede yaklaşık 6.25 gram LB agar, üç gram teknik agar ve 250 mililitre damıtılmış suyu karıştırın.
Daha sonra 2'yi birleştirerek LB suyunu hazırlayın. Et suyu etiketli şişede 5 gram LB ortamı ve 100 mililitre damıtılmış su. Şişeleri otoklavladıktan sonra, şişeleri otoklavdan çıkarmak için ısıya dayanıklı bir eldiven kullanın ve 40 ila 50 santigrat derece su banyosuna yerleştirin. Şişeler 50 santigrat dereceye ulaştığında, et suyu çözeltisinin üç adet 100 mililitrelik alikotunu dikkatlice hazırlayın ve her bir alikot çözeltisini sıfır olarak etiketleyin. Daha sonra, 10 steril petri kabı toplayın ve bunları tarih, isim, kullanılan ortam türü ve organizmaların hasat edileceği Winogradsky Sütunu bölgesi ile etiketleyin. Agar şişesinden 15 mililitre agarı her bir petri kabına pipetleyin. Ardından, kabarcıkları çıkarmak için pipet ucunu kullanın, plaka kapaklarını yerine takın ve gece boyunca tezgah üstünde katılaşmalarına izin verin.
Ertesi gün, tezgah üstünü %70 etanol ile silin. Ardından, 10 adet 20 mililitrelik test tüpünü T1'den T10'a kadar etiketleyin ve bir rafa yerleştirin. Her tüpe dokuz mililitre% .45 salin pipetleyin. Şimdi, 10 test tüpünün her birini kapaklarıyla gevşek bir şekilde kapatın ve bunları otoklav uyumlu bir test tüpü rafına aktarın. Döngü tamamlandıktan sonra, ısıya dayanıklı eldivenler kullanarak tuzlu su boşluklarını çıkarın ve soğumalarını bekleyin. Tüpleri yaklaşık 22 santigrat dereceye ulaşana kadar oda sıcaklığında saklayın.
Bilinen bir hedef organizmayı yetiştirmek için, bu örnekte E. coli, daha önce çizgili bir plakadan tek bir koloni ile 100 mililitre çözelti sıfırını aşılayın. Ardından, tüpü örtün ve gece boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin. Bir Winogradsky Sütununun bölgelerini değerlendirmek için, aerobik bölgeden T1'e yaklaşık bir gram malzeme ekleyin ve girdaplama ile yeniden süspanse edin. Ardından, bu işlemi anaerobik bölgeden bir gram malzeme ile tekrarlayın.
E. coli ile aşılanmış sıfır çözelti içeren tüpü inkübatörden çıkarın ve çalkalayın. Ardından, çözeltinin bir mililitresini bir T1 test tüpüne pipetleyin ve karıştırmak için girdap yapın. T1'den bir mililitre çözelti çıkarın ve karıştırmak için girdap yaparak T2'ye aktarın. Bu işlemi T10 tüpü ile tekrarlayın. Winogradsky Sütununun aerobik ve anaerobik bölgelerini değerlendirmek için, önceden hazırlanmış T1 tüplerinin her birinden bir mililitre çözelti çıkarın ve uygun T2 tüplerine aktarın. Ardından, daha önce gösterildiği gibi T10 tüplerinden seri seyreltmelere devam edin.
Plakayı yaymak için, her bir T3 tüpünden 100 mikrolitre seyreltilmiş numuneyi ilgili petri kabına pipetleyin. Ardından, numuneyi petri kabına nazikçe dağıtmak için steril bir yayma çubuğu kullanın ve plaka kapağını değiştirin. Daha önce gösterildiği gibi T6 ve T9 dilüsyonları için bu işlemi tekrarlayın. Aerobik organizmalar içeren plakaları 37 santigrat derece inkübatörde 24 saat inkübe edin. Anaerobik organizmalar içeren plakaları 24 saat boyunca 37 santigrat dereceye ayarlanmış anaerobik bir odada inkübe edin. Ertesi gün T3, T6 ve T9 seyreltme plakalarını inkübatörden ve anaerobik odadan çıkarın ve tezgah üstüne aktarın. Her seferinde bir plaka ile çalışarak, steril bir aşılama halkasını ortamın üst kısmı boyunca zikzak şeklinde kaydırın. Ardından, petri kabı kapağını değiştirin. Ardından, plakayı 1/3 oranında döndürün ve önceden yapılmış zikzak deseninin frekansını azaltmak için halkayı sterilize edin. Yine ilmeği sterilize ettikten sonra plakayı 1/3 oranında döndürün, zikzak deseninin sıklığını son bir kez azaltın ve kapağı yerine takın. Daha önce gösterildiği gibi kalan plakalar için bu çizgi yöntemini tekrarlayın. Ardından, aerobik organizmalar içeren çizgili plakaları gece boyunca 37 santigrat derece inkübatöre ve anaerobik organizmalar içeren çizgili plakaları gece boyunca 37 santigrat dereceye ayarlanmış anaerobik bir odaya yerleştirin.
Kültürler, yedi günlük bir Winogradsky Sütunu'nun aerobik ve anaerobik bölgelerinden toplandı. Daha sonra kültürler, LB agar plakaları üzerinde çizgilenmeden ve yayılmadan önce seri olarak seyreltildi. Çizgi, değerlendirilen Winogradsky bölgelerinin her birinden karışık bir popülasyon ortaya çıkardı ve yayılma plakaları benzer sonuçlar verdi. Karışık bir popülasyondan çizgili bir plaka, farklı şekil, boyut, doku ve renklerde bakteri kolonileri ile sonuçlanacaktır. Buna karşılık, bilinen organizma olan E. coli'yi içeren çizgili ve yayılmış plakalar homolog bir popülasyon gösterdi. Genel olarak, aynı numune ve seyreltme faktörü ile yayılmış üç plakanın ortalama koloni sayısını kullanarak mililitre başına CFU'ları hesaplamak en iyisidir. Ortalama koloni sayısını seyreltme faktörü ile çarpın ve alıntılanan miktara bölün. Son olarak, her bir plakadan seçilen izole koloniler, tür kimliğini belirlemek için daha fazla zenginleştirme tahlillerinde kullanılabilir.
Q1: What is serial dilution and why is it used in microbiology?
Serial dilution is a systematic reduction of bacterial concentration through successive resuspension in fixed volumes of liquid diluent, typically in multiples of 10 for logarithmic reduction. It enables microbiologists to obtain manageable concentrations of organisms from samples containing unknown, often large numbers of bacteria, making enumeration and isolation feasible.
Q2: How does streak plating differ from spread plating?
Streak plating introduces a diluted sample to solid medium in a zig-zag pattern across thirds of the plate, progressively thinning the sample to isolate individual colonies and observe colony morphology. Spread plating distributes an aliquot evenly across the entire plate surface for quantitative enumeration rather than isolation.
Q3: What colony counts are considered valid for CFU calculation?
Plates with fewer than 30 colonies are discarded as too few to count due to greater statistical error. Plates with more than 300 colonies are discarded as too numerous to count because crowding and overlapping lead to underestimation. Valid counts fall between 30 and 300 colonies.
Q4: How do you calculate colony forming units per milliliter?
Average the colony count from three plates spread with the same sample and dilution factor. Multiply the average by the dilution factor and divide by the volume plated. This yields CFU/mL, which can be used to generate growth curves using colony forming units and optical density measurements for further analysis.
Q5: Why are Winogradsky Column samples suitable for serial dilution and plating?
Winogradsky Column samples contain mixed populations with multiple bacterial species and strains at unknown concentrations. Serial dilution and plating techniques allow researchers to isolate individual colonies, observe different morphologies, and quantify the diverse microbial communities present in aerobic and anaerobic zones.
Q6: What information can colony morphology reveal about bacterial populations?
Colony morphology—including shape, size, texture, and color—helps differentiate between bacterial species and strains. A homologous population of a single organism produces uniform colonies, while a mixed population displays colonies with varied characteristics, indicating the presence of different bacterial species or strains in the sample.
Q7: What is the significance of using 0.45% saline as a diluent in serial dilution?
Saline blanks serve as the standardized liquid diluent for successive resuspension steps in serial dilution. The 0.45% saline composition maintains osmotic balance and provides a consistent medium for diluting bacterial samples while preserving cell viability and enabling accurate enumeration and isolation of microorganisms.
Videos from this collection: