Новый метод статического культивирования микробов в жидкой среде

Культивирование микроорганизмов в жидкой питательной среде — фундаментальный метод микробиологии. Для роста аэробных микробов критически важен кислород, который плохо растворяется в жидкости. Традиционно для аэрации среду встряхивают, что создает физический (сдвиговый) стресс для клеток.

Исследователи из Университета Киндай (Япония) под руководством профессора Мотому Акиты представили новый метод статического культивирования бактерий. Результаты опубликованы 10 октября 2024 года в Scientific Reports.

Суть метода

Ученые использовали полимер TPX, обладающий высокой проницаемостью для газов с низкой молекулярной массой, включая кислород (O2). Небольшое количество жидкой среды с инокулятом бактерий помещали в мешок из TPX-пленки и оставляли на плоской поверхности. Это позволяло сформировать тонкий слой среды для роста.

Результаты экспериментов

  • Escherichia coli продемонстрировала сходный рост в пленочном мешке и в традиционной встряхиваемой культуре.
  • Komagataella phaffi (дрожжи, требующие много кислорода) показала несколько меньший рост в пленочном мешке по сравнению с встряхиваемой культурой, что указывает на достаточную, но не максимальную доступность O2.

Ключевые преимущества

Метод позволяет культивировать микроорганизмы в жидких условиях без физического стресса при одновременной подаче достаточного количества кислорода.

  1. Наблюдение новых биологических явлений: При статическом культивировании Bacillus spp. исследователи наблюдали образование биопленки на дне мешка — явление, невозможное во встряхиваемых культурах.
  2. Устойчивость и доступность: Метод требует меньше пространства, энергии и ресурсов. По словам профессора Акиты, это открывает возможности для экспериментов в условиях ограниченного пространства или оборудования (удаленные локации, полярные регионы, космические станции).
  3. Широкий спектр применений: Метод может найти применение в науке, медицине и промышленности — от фундаментальных исследований и образования до здравоохранения, производства продуктов питания и полевых исследований.