Terreno di coltura

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Agar plate with colonies.jpg

Generalmente i terreni di coltura sono delle soluzioni solide o liquide contenenti sostanze nutritive su cui è possibile crescere cellule eucariote e procariote. I terreni di coltura batterici, cioè quelli su cui è possibile crescere colonie batteriche e altri procarioti, sono più semplici di quelli eucariotici. Per microrganismi autotrofi fotolitotrofi come i cianobatteri, la componente principale di un terreno di coltura è ad esempio la CO2. Un terreno può essere reso solido semplicemente aggiungendo agar agar all’1,5%. L’agar è un polisaccaride strutturale, estratto da un’alga rossa, che funge da agente solidificante trasformando il terreno in gelatina, e che non viene digerito dai batteri. È molto utile quando occorre coltivare microrganismi in superficie. Se sappiamo quale organismo dobbiamo isolare e conosciamo il suo metabolismo, possiamo allestire il terreno di coltura con tutti i nutrienti di cui il microrganismo ha bisogno; per una corretta preparazione del terreno di coltura non sono da trascurare altri fattori quali il pH, l'osmolarità e la temperatura. Gli elementi fondamentali per la crescita dei microrganismi sono: C, H, O, N, S, P (contenuti in amminoacidi, zuccheri ed acidi nucleici); ci sono altri elementi che non sono facilmente solubili e devono essere aggiunti sotto forma di sale (forma più solubile di tali elementi): N, P, S, Mg; altri ancora sono aggiunti solo in tracce: Fe, Ca, Co, Mn (che fungono da cofattori enzimatici di alcune reazioni).

Classificazione quantitativa dei terreni[modifica | modifica wikitesto]

In base alle sostanze che contengono e alle loro concentrazioni relative, i terreni di coltura sono classificati come:

  1. Sintetici (o definiti)
  2. Complessi

Terreni sintetici o definiti[modifica | modifica wikitesto]

I terreni sintetici o definiti sono quelli di cui si conosce l’esatta composizione. Vengono quasi sempre preparati ad hoc a seconda delle esigenze nutrizionali del microrganismo che si desidera crescere. Generalmente contengono un numero definito di sostanze a concentrazione nota. Alcuni terreni sono però ben più complessi. Questi tipi di terreno vengono ampiamente utilizzati nella ricerca, dato che spesso si rende necessario conoscere il substrato che viene metabolizzato dal microrganismo che si desidera coltivare.

Terreni complessi[modifica | modifica wikitesto]

I terreni complessi sono quei terreni di cui non si conosce in maniera dettagliata la composizione chimica. Questi mezzi di coltura risultano di estrema utilità in quanto permettono di crescere contemporaneamente specie con esigenze nutrizionali molto diverse fra loro o specie le cui esigenze nutrizionali non sono ancora ben conosciute. Oltre alle sostanze “standard” i terreni complessi contengono:

  1. Peptoni, idrolisati proteici che derivano da una parziale digestione proteolitica (queste particolari proteine sono parzialmente idrolizzate altrimenti denaturerebbero ad alte temperature);
  2. Estratti di carne magra, ricchi in amminoacidi, peptidi, nucleotidi, acidi organici, vitamine e sali minerali;
  3. Estratti di lievito, ricchi di vitamina B e composti del carbonio e dell’azoto.

Classificazione qualitativa dei terreni[modifica | modifica wikitesto]

In base al compito che un terreno deve svolgere, si distinguono:

  1. Terreni elettivi o arricchiti
  2. Terreni selettivi
  3. Terreni differenziali
  4. Terreni di arricchimento

Terreni elettivi o arricchiti[modifica | modifica wikitesto]

Sono terreni ricchi di nutrienti, spesso con la presenza di sangue di pecora o cavallo, rosso d'uovo, albumina o miscele chimicamente definite (ad esempio vitamine o aminoacidi) che consentono la crescita di specie microbiche esigenti da un punto di vista nutritivo. Si mettono sangue o siero, per mimare meglio le condizioni riscontrate nell'organismo che ospita un determinato microrganismo.

Terreni selettivi[modifica | modifica wikitesto]

Sono terreni che favoriscono la crescita solo di particolari specie batteriche grazie alla presenza di fattori che inibiscono lo sviluppo delle altre specie. Questi fattori vengono chiamati sostanze inibenti e possono essere antibiotici, coloranti o sali. Alcuni esempi di sostanze inibenti possono essere:

  1. Cristalvioletto: inibisce i batteri Gram+
  2. Verde brillante: inibisce i batteri Gram+ e la Shigella
  3. Cetrimide: favorisce la crescita dello Pseudomonas aeruginosa
  4. Sodio azide (NaN3): inibisce a seconda delle sue concentrazioni: se la concentrazione è bassa viene inibita la crescita dei Gram-, se la concentrazione è elevata vengono inibiti anche i Gram+.
  5. Antibiotici: inibiscono la crescita dei batteri, favorendo quella di lieviti e muffe
  6. Cloruro di sodio: a concentrazioni elevate (>3%) inibisce la maggior parte dei microrganismi (esclusi stafilococchi)
  7. Sali biliari: inibiscono a seconda della loro purezza: se non sono purificati inibiscono i batteri non enterici (ad eccezione degli enterococchi), se vengono purificati e frazionati inibiscono ogni batterio non enterico
  8. Lattosio: per fare produrre agli Escherichia coli acidi per la fermentazione
  9. Sali di piombo: per farlo reagire con l'acido solfidrico prodotto dalla salmonella che in tal modo precipita e rende la salmonella grigio nerastra

Terreni differenziali[modifica | modifica wikitesto]

Sono terreni che, grazie alla presenza di particolari componenti, permettono di distinguere fra diversi gruppi di batteri, consentendo una identificazione presuntiva della specie isolata (come il MacConkey agar, il Mannitole Salt agar, il MR-VP o il TSI agar). I componenti presenti all'interno di un terreno differenziale possono essere:

Terreni di arricchimento[modifica | modifica wikitesto]

Sono terreni che consentono di aumentare la carica della specie batterica che ci interessa isolare, grazie alla presenza di fattori che rallentano la crescita di specie batteriche contaminanti presenti nel campione in esame.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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