Agarplatten und Medien

Zusatzinformationen

Medien können nach verschiedenen Aspekten vorbereitet werden:

  • zur Isolierung, Kulturerhaltung, oder für physiologisch-biochemische Untersuchungen, etc
  • sie können aus komplexen Bestandteilen (Hefeexktrakt, Proteine,  Proteinhydrolysaten, etc) oder als Minimalmedien aus definierten chemischen Substanzen erstellt werden.

Komplexe Medien haben den Vorteil, dass sie schnell und einfach anzusetzen sind. Synthetische Medien erfordern ein aufwändiges Zusammenstellen verschiedenster Chemikalien. Unabhängig von der Art der Medien müssen jedoch alle Medien die Nährstoffansprüche der zu züchtenden Mikroorganismen erfüllen. Die chemische Zusammensetzung einer Zelle gibt daher prinzipiell auch ihre Nährstoffansprüche wieder, vorausgesetzt es handelt sich nicht um autotrophe Organismen. Außerdem ist es wichtig, neben der Kohlenstoffquelle auch eine Energiequelle bereit zu stellen. Häufig erfüllt diese Anforderung ein Zucker wie Glucose.

 

Zusammensetzung einer Zelle

Jede Zelle enthält  bis zu 80 oder 90 % Wasser, der Rest ist Trockenmasse. Diese Trockenmasse  besteht zu etwa 50 % aus Kohlenstoff, 14 % aus Stickstoff und 1-2 % aus Phosphat. Diese chemische Zusammensetzung der Trockenmasse gilt weitgehend für tierische, pflanzliche oder auch Bakterienzellen. Daneben gibt es noch "Spurenelemente", insbesondere Metalle wie Eisen, Kupfer, etc, die als katalytisch aktive Cofaktoren in Enzymen genutzt werden. Aus diesem Grund werden für die Züchtung von Zellen große Mengen Kohlenstoff benötigt, also Zucker oder Aminosäuren/Proteine. Gerade Aminosäuren liefern neben Kohlenstoff auch noch den Stickstoff. So verstehen wir leichter, dass in Medien große Mengen Zucker oder in komplexen Medien große Mengen Proteine bzw. Aminosäuren vorkommen. 

 

Maillard Reaktion

Von der Zubereitung unserer Nahrung wissen wir, dass es durch ihre Behandlung bei höheren Temperaturen offensichtlich zu chemischen Veränderungen kommt. Insbesondere die nicht enzymatische Bräunung spielt dabei eine Rolle, die so genannte Maillard Reaktion. Häufig reagieren Zucker mit Aminosäuren katalysiert durch Metalle zu farbigen Produkten, eine Reaktion, wie sie in komplexen Nährmedien ebenfalls vorkommen kann.

 

Medienzusätze

Manchmal werden Medienzusätze hinzugefügt, um das Wachstum einer unerwünschten Begleitflora zu unterdrücken (= Selektivmedien), oder um eine Identifizierung einer Organismenart durch eine direkte chemische Reaktion sichtbar zu machen (= Indikatormedien). durch 

Beispiel für ein Selektvimedium ist der EMB-Agar zur Anzucht von Enterobakaterien (Proteobakterien) wie das Gram-negative Darmbakterium Escherichia coli. Das Medium enthält geringe Konzentrationen von Eosin und Methylenblau. Beide Farbstoffe hemmen das Wachstum Gram-positiver Keime wie Bacillus subtilis bzw. erleichtern die Identifikation einer Bakterienart durch unterschiedlich Koloniefarben. 

Beispiele für ein Indikatormedium ist die so genannte MUG-Reaktion zum schnellen Nachweis von E. coli. Die Abkürzung MUG steht für 4-Methylumbelliferyl-beta-D-Glucopyranosid. Da E. coli eine entsprechende beta-Glykosidase besitzt, wird dieses farblose Glycosid in das fluoreszierende Methylumbelliferon und den farblosen Zucker gespalten. Da bereits geringe Konzentration Methylumeblliferon im langwelligen UV-Licht (ca. 360 nm) nachgewiesen werden können, kann E. coli schnell und empfindlich delektiert werden. Folglich spielt diese Reaktion z.B. in der mikrobiologischen Wasser/Trinkwasseranayltik eine wichtige Rolle für den Nachweis des Indikatorkeims E. coli, der auf fäkale Verunreinigungen der Wasserprobe hinweist. Auf diesem Prinzip basiert z.B. das kommerziell erhältliche Idexx-Verfahren Colilert.