تیوگلیکولات براث: کاربرد و ترکیبات
محیط کشت تیوگلیکولات براث (Thioglycolate broth) یک محیط کشت غنی است که عمدتاً برای تعیین نیاز اکسیژن میکروارگانیسمها استفاده می‌شود. این محیط کشت، بیشتر در باکتری‌شناسی تشخیصی کاربرد دارد و برای رشد میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی، هوازی، میکروآئروفیل (microaerophilic) و فستی‌دیوس (fastidious) مناسب است. در ادامه‌ی این مطلب قصد داریم به بررسی محیط کشت تیوگلیکولات براث، ترکیبات و کاربرد آن بپردازیم. پس در ادامه با ما همراه باشید.
ویژگی‌های انواع باکتریها در تیوگلیکولات براث
همانطور که در قسمت مقدمه گفته شد، محیط کشت تیوگلیکولات براث برای تعیین نیاز اکسیژن میکروارگانیسمها استفاده می‌شود. به این معنا که می‌توان از روی ویژگی‌های مختلف باکتریها در این محیط کشت، هوازی یا بی‌هوازی بودن آن‌‌ها را مشخص کرد (شکل 1).
الف. کوکسی‌های گرم مثبت، اغلب به صورت ” قارچ پُفی[1]” مجزا رشد می‌کنند.
ب. باسیل‌های گرم منفی و بی‌هوازی اختیاری (یعنی آن‌هایی که می‌توانند در حضور یا عدم حضور اکسیژن رشد کنند) عموماً در سراسر تیوگلیکولات براث رشد می‌کنند.
ج. باکتری‌های هوازی اجباری (یعنی آن‌هایی که برای رشد به اکسیژن نیاز دارند، تمایل به رشد در سطح آبگوشت دارند. مانند Pseudomonas spp
د. باکتری‌های بی‌هوازی اجباری (یعنی آن‌هایی که نمی‌توانند در حضور اکسیژن رشد کنند) در ته آبگوشت رشد می‌کنند.
ه. میکروآئروفیل‌ها برای رشد به اکسیژن نیاز دارند ونمی‌توانند تخمیر یا تنفس بی‌هوازی انجام دهند. اما در غلظت بالای اکسیژن نیز مسموم می‌شوند و از بین می‌روند. به همین دلیل در قسمت بالایی لوله آزمایش جمع می‌شوند اما نه خیلی بالا.
ترکیبات تیوگلیکولات براث
ترکیبات محیط کشت تیوگلیکولات براث در جدول 1 ذکر شده است.
جدول 1.ترکیبات تیوگلیکولات براث در هر لیتر آب دیونیزه
| نام فارسی | نام لاتین | مقدار |
| پانکراس دایجست کازئین | Pancreatic Digest of casein | 15 گرم |
| دکستروز | Dextrose | 5/5 گرم |
| عصاره مخمر | Yeast extract | 5 گرم |
| سدیم کلرید | Sodium chloride | 2/5 گرم |
| سدیم تیوگلیکولات | Sodium thioglycollate | 0/5 گرم |
| ال سیستین | L-Cystine | 0/5 گرم |
| رزازورین | Resazurin | 1 میلی گرم |
| آگار | Agar | 0/75 گرم |
کاربرد هریک از ترکیبات تیوگلیکولات براث
پس از آشنایی با ترکیبات محیط کشت تیوگلیکولات براث، بهتر است بدانیم هریک از این ترکیبات چه کاربردی دارند؟
- سیستین و کازئین: کربن و ترکیبات نیتروژنی را تامین می‌کنند.
- دکستروز: مانند سیستین و کازئین، به عنوان منبع انرژی می‌شود.
- عصاره مخمر: به عنوان تقویت کننده برای رشد میکروارگانیسمها اضافه می‌شود.
- سدیم کلرید: تعادل اسمزی را حفظ می‌کند. اسمز انتشار خود به خودی مولکول‌های حلال از ناحیه‌ای با پتانسیل آب بالا به ناحیه‌ای با پتانسیل آب کم است که برای برقراری تعادل غلظتی صورت می‌گیرد.
- سدیم تیوگلیکولات: یک عامل کاهنده است. این ماده اکسیژن مولکولی را به آب کاهش می‌دهد و شرایط بی‌هوازی ایجاد می‌کند. در نتیجه، پراکسیدها، که ممکن است برای بسیاری از موجودات بی هوازی کشنده باشند، در این شرایط تشکیل نمی‌شوند.
- رزازورین: یک نشانگر کاهش اکسیداسیون است و با افزایش اکسیداسیون صورتی رنگ می‌شود.
- آگار: افزودن مقدار کمی آگار در محیط تیوگلیکولات با ممانعت از انتشار اکسیژن در محیط، به رشد ارگانیسم‌های کوچک و بی‌هوازی کمک می‌کند.
گاهی اوقات می‌توان مواد افزودنی خاصی را به دلخواه در محیط تیوگلیکولات گنجاند. به طور مثال:
- همین (Hemin) برای تامین X-factor و رشد بسیاری از ارگانیسم‌های سخت‌گیر به این محیط کشت افزوده می‌شود.
- ویتامین K رشد برخی از گونه‌های اسپورساز گرم مثبت را فراهم می‌کند.
- کربنات کلسیم به عنوان یک بافر برای محیط عمل کند و از تجمع اسید سمی جلوگیری می‌کند.
آماده‌سازی تیوگلیکولات براث
به منظور آماده‌سازی این محیط کشت مطابق روش زیر یا دستورالعمل درج شده در آزمایشگاه خود عمل کنید.
- تمامی مواد را در 1 لیتر آب مقطر حل کنید.
- بشر حاوی مواد را روی هات پلیت قرار دهید تا محتویات آن به آرامی حل شوند.
- pH نهایی محیط کشت در دمای 25 درجه سانتی‌گراد، باید حدود 0.2 ± 7.1 باشد.
- محیط کشت آماده شده را در لوله‌ها یا بطری‌های مناسب پخش کنید.
- سپس ظروف حاوی تیوگلیکولات براث را در دمای 121 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه اتوکلاو کنید.
- نمونه را در محیط کشت، به روش آسپتیک تلقیح کنید. پس از تلقیح، آبگوشت باید در اسرع وقت در دمای حدود 35 درجه سانتی‌گراد انکوبه شود.
- توجه: بهتر است قبل از استفاده از محیط کشت تیوگلیکولات براث، آن را تازه تهیه کنید. همچنین وجود یک نوار باریک صورتی در سطح محیط، نشان دهنده اکسیداسیون است. در این شرایط، باید با قرار دادن ظرف حاوی محیط کشت در آب جوش به مدت 15 دقیقه (با درب بطری شل) اکسیژن محلول را خارج کنید.
بررسی نتایج در محیط کشت تیوگلیکولات براث
بررسی نتایج رشد میکروارگانیسمها در تیوگلیکولات براث معمولا از دو جهت انجام می‌شود. اول اینکه آیا عفونتی در نمونه خون وجود دارد یا خیر. دوم اینکه باکتری موجود در نمونه از نظر تعذیه‌ای در چه گروهی قرار می‌گیرد؟ (بی هوازی اجباری، هوازی اجباری و …)
جداسازی باکتری از کشت خون
روزانه (حداکثر تا 14 روز) محیط کشت که در انکوباتور قرار دارد را بررسی کنید. علائم قابل مشاهده‌ای برای رشد باکتری می‌تواند کدر شدن قسمت بالایی گلبول‌های قرمز، کلنیهای رشد کرده روی سطح گلبول‌های قرمز (پنبه‌ای شکل)، همولیز، حباب‌های گاز و ایجاد لخته باشد.
به یاد داشته باشید، نه تنها باکتری‌های بی‌هوازی، بلکه سایر باکتری‌های دارای نیازهای مختلف اکسیژن نیز در تیوگلیکولات براث رشد می‌کنند. هنگامی که علائم قابل مشاهده‌ای از رشد باکتری وجود دارد، نمونه‌ی آبگوشت را روی لام میکروسکوپ قرار دهید و پس از رنگ آمیزی با تولویدین آبی، ساختار باکتریها را بررسی کنید.
بررسی نیاز اکسیژن باکتری‌های مختلف
جهت بررسی این موضوع که باکتری از نظر نیاز اکسیژنی در کدام دسته است، نتایج پس از 48 ساعت انکوباسیون لوله‌های آزمایش تلقیح شده، مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
همانطور که در قسمت‌های قبلی گفته شد، محیط کشت تیوگلیکولات براث حاوی رزازورین است. رزازورین در حضور اکسیژن صورتی و هنگامی که اکسیژن کاهش می‌یابد بی‌رنگ است. بنابراین هنگامی که اکسیژن در نزدیکی بالای آبگوشت پخش می‌شود، یک نوار صورتی ایجاد می‌شود.
هوازی‌های اجباری فقط در امتداد نوار صورتی رشد می‌کنند.
میکروآئروفیل‌ها در نزدیکی انتهای نوار صورتی، که غلظت اکسیژن کمتر است، رشد می‌کنند.
ارگانیسم‌های هوازی اختیاری و بی‌هوازی اختیاری، در سراسر لوله رشد می‌کنند.
ارگانیسم‌های بی‌هوازی نیز در جایی که خط صورتی وجود ندارد و عملا اکسیژنی در آن منطقه نیست، رشد خوبی دارند.
در جدول 2 نتایج کشت برخی ارگانیسم‌ها در محیط کشت تیوگلیکولات براث ذکر شده است.
جدول 2.نتایج کشت برخی ارگانیسم‌ها در محیط کشت تیوگلیکولات براث
| ارگانیسم | نتیجه |
| Candida albicans | رشد به شکل لخته (Flocculent growth) |
| Clostridium sporogenes | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Peptostreptococcus anaerobius | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Clostridium perfringens | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Bacteroides fragilis | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Bacteroides vulgatus | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Staphylococcus aureus subsp. Aureus | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Pseudomonas aeruginosa | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Micrococcus luteus | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Streptococcus pneumoniae | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Escherichia coli | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Salmonella Typhimurium | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
| Salmonella Abony | کدر شدن محیط یا کلنیهای کدر |
جمع‌بندی
همانطور که در این مطلب گفته شد، باکتریها از لحاظ نیاز به اکسیژن به گروه‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌شود. این موضوع را می‌توان یکی از راه‌های شناسایی و تمایز باکتری‌های بیماری‌زا در نظر گرفت. به همین دلیل استفاده از تیوگلیکولات براث به عنوان محیطی برای بررسی نیاز اکسیژن باکتریها، در آزمایشگاه‌های تشخیصی کاربرد زیادی دارد.
در این مطلب سعی کردیم شما را با این محیط کشت و اصول کار آن آشنا کنیم. خوشحال می‌شویم نظرات و تجربیات خود را درباره کار با انواع محیط کشت در آزمایشگاه با ما به اشتراک بگذارید.
دوست دارید در مطالب بعدی چه محیط کشتی را معرفی کنیم؟
واژه نامه:
| puffballs | [1] |
