PHÂN LẬP VI SINH VẬT: KỸ THUẬT VÀ TẦM QUAN TRỌNG - SINH HỌC - 2026

Việc phân lập vi sinh vật bao gồm một tập hợp các kỹ thuật được sử dụng để tách chiết và tách các loài vi sinh vật quan tâm từ môi trường sống tự nhiên của chúng sang môi trường sống trong ống nghiệm. Các kỹ thuật này là một tập hợp nhiều công cụ cơ bản và cần thiết cho các nghiên cứu vi sinh vật.

Hầu hết các vi sinh vật được biết đến và đã được khoa học xác định, là những vi sinh vật có thể được phân lập và giữ trong các thùng chứa mô phỏng một phần các điều kiện nội tại của nơi chúng sinh sống.

Hình ảnh điển hình của các khuẩn lạc vi sinh vật giống vi khuẩn được phân lập trên môi trường đặc bên trong đĩa Petri (Hình ảnh của nadya_il tại www.pixabay.com)

Có lẽ một trong những người đầu tiên thực hành phân lập vi sinh vật là Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), người đã thu thập và phân lập các mẫu vi sinh từ một số lượng lớn các địa điểm và hệ sinh thái để quan sát chúng một cách cẩn thận dưới hàng trăm kính hiển vi mà ông đã thiết kế. .

Tuy nhiên, phải đến thời của các nhà khoa học Louis Pasteur và Robert Koch, trong suốt thế kỷ 19, các thực hành nghiêm ngặt mới bắt đầu được thực hiện để phân lập các vi sinh vật cụ thể, tất cả để có thể nghiên cứu chúng một cách chi tiết. .

Không giống như Leeuwenhoek, các nhà nghiên cứu này tập trung vào việc cô lập các loài xác định khỏi các loài vi khuẩn khác trong môi trường. Ngoài ra, họ còn quan tâm đến việc giữ cho chúng sống càng lâu càng tốt bên ngoài môi trường tự nhiên.

Ngày nay, các kỹ thuật chính xác đã được phát triển để phân lập và phát triển nhiều vi sinh vật khác nhau thu được từ hầu hết mọi môi trường trên sinh quyển.

Kỹ thuật phân lập vi sinh vật

Tất cả các phân lập vi sinh vật bắt đầu bằng việc thu thập mẫu trong tự nhiên, nơi các vi sinh vật quan tâm được tìm thấy. Những nơi này có thể là vết thương trong mô động vật hoặc thực vật, đất hoặc nền, vũng nước, biển, các bề mặt như da, v.v.

Mẫu được lấy bằng cách chạm hoặc đỡ một vật chứa có môi trường với các yêu cầu thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt mà từ đó nó muốn phân lập. Trong thùng chứa này, bạn sẽ nhận được thứ được gọi là "nền văn hóa" của vi khuẩn.

Nói chung, cây trồng đầu tiên thu được từ môi trường sống tự nhiên chắc chắn là "cây trồng hỗn hợp", tức là nó bao gồm một số lượng lớn các loài vi khuẩn khác nhau.

Tuy nhiên, hầu hết các loài vi sinh vật có thể được phân lập với nhau trong phòng thí nghiệm, nhằm tìm cách thu được các vi sinh vật nuôi cấy mà chỉ những loài quan tâm mới phát triển hay nói cách khác là thu được “các mẫu cấy thuần khiết”.

Về bản chất, quy trình được thực hiện để thu được “dịch cấy tinh khiết” được gọi là “phân lập vi sinh vật”.

Có một số lượng lớn các kỹ thuật để phân lập vi sinh vật, và thậm chí có một số kỹ thuật dành riêng cho một loại vi sinh vật nhất định. Trong các trường hợp khác, chỉ cần lấy mẫu từ môi trường tự nhiên là có thể thu được mẫu nuôi cấy thuần khiết.

Trong số các kỹ thuật phân lập được sử dụng nhiều nhất để tách một loài quan tâm được tìm thấy trong môi trường nuôi cấy hỗn hợp là:

Trầy xước hoặc vệt

Có lẽ đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để phân lập vi sinh vật. Kỹ thuật này bao gồm việc chuẩn bị một môi trường rắn vô trùng với tất cả các hợp chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật trong hộp thủy tinh, chẳng hạn như đĩa Petri.

Sử dụng một dụng cụ nhỏ, thường có đầu nhọn, chạm vào vi sinh vật cần phân lập trong môi trường nuôi cấy hỗn hợp, sau đó, trong môi trường đặc vô trùng, đầu của dụng cụ mà vi sinh vật được chạm vào bắt đầu trượt từ bên này sang bên kia trong toàn bộ biển số xe.

Điều này được thực hiện qua lại nhiều lần trên bề mặt của môi trường rắn hoặc môi trường phân cực, như thể nó là một đường zig-zag. Nó thường được thực hiện cho đến khi che khoảng một phần ba đường kính của thạch trên đĩa.

Kết hợp với môi trường hoặc lớp phủ

Đối với phương pháp này, việc pha loãng môi trường nơi các vi sinh vật được thu thập sống được thực hiện đến mức chỉ còn lại vài trăm tế bào cho mỗi mililit môi trường nơi chúng được pha loãng.

Từ độ pha loãng này, một vài ml được lấy và trộn với môi trường sẽ được thêm vào thùng chứa trước khi nó đông đặc. Khi một hỗn hợp được tạo ra giữa môi trường thạch và môi trường lỏng, nơi vi sinh vật ở đó, chúng vẫn được ngâm trong môi trường và chỉ có thể nhìn thấy cho đến khi chúng sinh sôi nảy nở như một khuẩn lạc.

Khi chúng phát triển như một khuẩn lạc, việc tách chúng khỏi phần còn lại của vi sinh vật dễ dàng hơn bằng các phương pháp khác như cào xước chẳng hạn.

Pha loãng nối tiếp

Phương pháp này bao gồm việc tạo các dung dịch pha loãng nối tiếp của môi trường nơi các vi sinh vật được tìm thấy. Ví dụ về điều này là các dung dịch pha loãng được tạo ra để làm sạch Lactococcus lactis hoặc Lactobacillus acidophilus, vi khuẩn chịu trách nhiệm sản xuất pho mát và sữa chua.

Khoảng 1 mililit được lấy từ một ống chứa sữa chua hoặc sữa chua đã lên men trước đó và mililit này được cấy vào sữa vô trùng không có vi sinh vật. Sau đó, khoảng một ml sữa nói trên được lấy và quá trình này được lặp lại.

Điều này được lặp lại khoảng ba hoặc bốn lần liên tiếp, rất có thể thu được Lactococcus lactis hoặc Lactobacillus acidophilus trong môi trường được phân lập từ các chất gây ô nhiễm có thể đại diện cho các vi khuẩn khác.

Ảnh chi tiết về địa điểm và các tài liệu điển hình để phân lập vi sinh vật (Ảnh của Sintija Valucka tại www.pixabay.com)

Thủ tục làm giàu

Phương pháp luận này đạt được bằng cách nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy với các điều kiện kích thích hoặc tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loài quan tâm và trong nhiều trường hợp, trong điều kiện ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây ô nhiễm khác.

Vi khuẩn thuộc giống Salmonella phát triển trong môi trường nuôi cấy được làm giàu với selen, vì những vi sinh vật này biến đổi selen thành selen để chuyển hóa nó. Selen trong môi trường gây khó khăn cho việc đồng hóa các chất dinh dưỡng đối với các vi sinh vật khác ngoài salmonellas.

Kỹ thuật độc đáo hoặc độc quyền

Đây có lẽ là kỹ thuật khó nhất và kém hiệu quả nhất để phân lập vi khuẩn. Nó bao gồm việc đặt một giọt môi trường (mẫu) nơi các vi sinh vật được đặt trên một tấm bìa vô trùng, và sau đó đặt nó trên kính hiển vi.

Sau đó, trong khi quan sát, một tế bào đơn lẻ được lấy ra với sự trợ giúp của một pipet vô trùng. Nhỏ giọt được đặt trên một tấm bìa vô trùng khác được ủ ở nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật. Cuối cùng, nó được quan sát lại dưới kính hiển vi để cho thấy sự phát triển.

Nếu khi quan sát lại, các tế bào mới đã phát triển từ từng tế bào đã được lấy, chúng được thêm vào môi trường nuôi cấy vô trùng để thu được mẫu cấy tinh khiết được phân lập hoàn toàn.

Kỹ thuật tùy chỉnh

Có vô số vi khuẩn khác nhau trên hành tinh Trái đất nằm rải rác khắp hầu hết các hệ sinh thái đã biết. Một số vi sinh vật được biết đến như là những sinh vật ưa nước và đòi hỏi những điều kiện độc đáo để chúng phát triển và tăng trưởng.

Những điều kiện khắc nghiệt này vừa thuận lợi vừa bất lợi cho việc phân lập, vì mặc dù chúng chỉ cho phép các vi sinh vật này phát triển nhưng chúng có thể khó tái tạo trong ống nghiệm.

Tầm quan trọng

Việc phân lập vi sinh vật đã đại diện cho một trong những tiến bộ quan trọng nhất đối với lĩnh vực khoa học và y học. Điều này đã cho phép nhân loại nghiên cứu và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả chống lại các mầm bệnh vi sinh vật khác nhau.

Ngày nay, người ta biết chắc rằng vi sinh vật tạo thành một phần thiết yếu của tất cả các hệ sinh thái, vì vậy việc phân lập được một số trong số chúng có tầm quan trọng tương đối đối với con người cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu chúng một cách chuyên sâu, để hiểu sâu hơn. vai trò của nó trong mỗi hệ sinh thái.

Người giới thiệu

1. De Kruif, P. (1996). Thợ săn vi khuẩn. Houghton Mifflin Harcourt.
2. López, MJ, Nichols, NN, Dien, BS, Moreno, J., & Bothast, RJ (2004). Phân lập vi sinh vật để giải độc sinh học các chất thủy phân lignocellulosic. Vi sinh ứng dụng và Công nghệ sinh học, 64 (1), 125-131.
3. Spigno, G., Tramelli, L., Galli, R., Pagella, C., & De Faveri, DM (2005). Lọc sinh học hơi dichloromethane: phân lập vi sinh vật.
4. Tresner, HD, & Hayes, JA (1970). Cải tiến phương pháp luận để phân lập vi sinh vật đất. Appl. Môi trường. Vi sinh. , 19 (1), 186-187.
5. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Các nguyên tắc của Prescott về vi sinh. Boston (MA): Giáo dục Đại học McGraw-Hill.