Способы консервирования биологического материала

Биологическое консервирование

Для квашения растительных продуктов также используется молочнокислое брожение. Достоинство этого способа хранения в том, что продукты не вводят химические консерванты, они не подвергаются термическим воздействиям. Сохранение достигается благодаря развитию в нем молочнокислых бактерий. Вещества, особенно молочная кислота, образующиеся в процессе жизнедеятельности этих микроорганизмов ингибируют возбудителей порчи (гнилостных, маслянокислых и других бактерий). Квашеные овощи и фрукты приобретают приятные органолептические свойства и оказывают полезное воздействие на организм человека.

Молочнокислое брожение находит широкое применение для биологического консервирования кормовых растительных материалов: силосование, приготовление сенажа.

Силосование – сложный микробиологический процесс. С растительной массой попадает огромное количество микроорганизмов, которые начинают бурно размножаться. Питательной средой для них служат главным образом соки растений. Техника силосования такова, что создаются условия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий и подавления вредных микробов.

После закладки и утрамбовки растительной массы аэробные бактерии быстро отмирают. Активно размножаются анаэробные и факультативно-анаэробные виды – представители энтеробактерий, Clostridium, Bacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Lactococcus, Pediococcus, Lactobacillus. В первые дни из группы молочнокислых бактерий доминируют кокки и молочнокислые палочки – L.brevis, L.casei, L.fermenti, L.plantarum. Особо важную роль играют лактококки, способные конкурировать с грамотрицательными бактериями в начальный период силосования.

В период от 8 до 15 сут. Доминирующая до этого микрофлора вытесняется, увеличивается число педиококков, лейконостоков, гомоферментативных, а несколько позже и гетероферментативных лактобацилл. Ведущую роль в основном и завершающем этапе брожения силосов играют палочковидные формы L.brevis, L.plantarum и педиококки.

В период от 15 до 60 сут. количество микроорганизмов снижается. Направленность микробиологических процессов в заложенной на силосование растительной массы определяется рядом факторов. При содержании в силосе небольшого количества сахара рост молочнокислых бактерий прекращается раньше, чем в силосе с высоким содержанием сахара. Поэтому для стимулирования развития этих организмов вносят дополнительные питательные субстраты (мелассу, сахарную муку, зерновую муку, солод).

Приготовление сенажа. Измельченная и подсушенная до 55-65% влажности растительная масса подвергается биологическому консервированию в силосных сооружениях. Пониженная влажность сенажа замедляет рост и развитие молочнокислых бактерий, но губительно действует на нежелательные микробы.

Особенно результативно при консервировании растительных кормов применение заквасок чистых культур молочнокислых бактерий. Их вносят в измельченную растительную массу в момент закладки в силосное сооружение. Значительной ферментативной активностью обладают штаммы видов L.plantarum, L.casei, Lact.lactis subsp. diastaticus и др. При скармливании животным такого силоса, приготовленного на этих бактериях, активнее подавляется развитие вредных микроорганизмов в кишечном тракте, возрастают привесы.

Квашение капусты осуществляется в присутствии (1,5%) поваренной соли. Завершается процесс через 6-7 суток. Основная микрофлора продукта на заключительном этапе гомоферментативные молочнокислые палочки (L.plantarum и др.). Они накапливаются до 1,5-2,0% кислоты, доводят весь процесс до конца.

При квашении капусты высокий эффект дает использование заквасок.

Соление огурцов. Рассол для засолки огурцов должен содержать 6-8% поваренной соли, в зависимости от массы огурцов, включая различные специи. Первый этап процесса проходит при температуре 20-25 0 С в течение 24-28 сут., так называемая предварительная ферментация, при этом накапливается от 0,3 до 0,4% молочной кислоты. Затем бочки с огурцами помещают в холодильники, ледники, где в течение 40-45 сут. Происходит дальнейшее накопление молочной кислоты (до 1%). Готовый продукт кроме молочной кислоты содержит уксусную кислоту, спирт, следы глицерина и маннита, ароматических веществ.

Квашение яблок. Как и огурцы проводят в бочках. Рассол должен содержать 1,5% поваренной соли, 3% сахара, 1% ячменного или ржаного солода (в виде солодового сусла), 0,25% сухой горчицы. При температуре 12-19 0 С в течение 8-10 сут. Проходит предварительная ферментация, при этом в рассоле накапливается 0,3,-0,4% молочной кислоты. Затем яблоки переносят в холодильник, погреб, ледник, где молочнокислое брожение завершается образованием 0,6-1,5% молочной кислоты. Положительный эффект дает использование заквасок, состоящих из L.plantarum и холодостойкой шампанской расы Sacch.cerevisiae.

С участием тех же видов микроорганизмов протекает спонтанное молочнокислое брожение при засолке помидоров, свеклы, маслин и других продуктов.

Процессы молочнокислого брожения играют большую роль при «мокром» способе обработки кофе, при производстве продуктов питания, например, корейского «кимчи» – сбраживание китайской капусты, редиса и других овощей; индийского «идли» – кислые лепешки из риса и черного горошка и других национальных продуктов.

Источник

К вопросу консервации биологических объектов для биохимических исследований

К вопросу консервации биологических объектов для биохимических исследований / Мантаков М.С. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. — Хабаровск, 2013. — №13. — С. 132-133.

библиографическое описание:
К вопросу консервации биологических объектов для биохимических исследований / Мантаков М.С. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. — Хабаровск, 2013. — №13. — С. 132-133.

код для вставки на форум:

В настоящее время биохимические исследования трупного материала широко используются для решения актуальных задач судебно-медицинской практики. Однако на результаты таких исследований существенное влияние оказывают различные факторы: длительность агонии, трупный аутолиз, региональные особенности крови, время изъятия биоматериала после смерти и условия его хранения, а также сроки доставки биоматериала. Известно, что в судебно-медицинской практике в качестве консерванта трупного биоматериала рекомендуется применение глицерина, 70 % раствор этилового спирта, а также заморозка. Однако в научной литературе отсутствуют сведения о влиянии этих методов консервации на результаты биохимических исследований и их достоверность. Таким образом, вопрос консервации биообъектов с целью проведения отсроченных судебно-биохимических исследований весьма актуален и требует своего разрешения.

Для определения допустимых способов консервации биоматериала нами было проведено исследование трупных тканей печени, миокарда, скелетной мышцы на содержание гликогена (антроновый метод) под воздействием

5 % и 10 % формалина, глицерина 70 %, смеси 70 % глицерина и 70 % этанола в равных объемах (1:1), 40 % этанола, 96 % этанола, а также при однократном замораживании тканей при -18 °С в сроки 48 ч, 7 и 10 дней. Предварительно во фрагментах тканей было проведено определение содержания гликогена антроновым методом по Зейфтеру в модификации Эйдельмана (стартовые результаты).

Нами установлено, что при консервации 5 % и 10 % раствором формалина все ткани уплотнились и приобрели серый цвет. Через 48 ч во всех изучаемых биообъектах гликоген отсутствовал, и поэтому дальнейшие биохимические исследования с этим консервантом не производились. При визуальном осмотре фрагментов тканей печени, миокарда и скелетной мышцы, подвергнутых консервации с помощью 96 % этанола, было обнаружено «усыхание» объектов, что препятствовало дальнейшему их исследованию.

Результаты исследований содержания гликогена в печени, миокарде и скелетной мышце при консервации биообъектов в течение 48 ч спиртовыми растворами (глицерин 70 %, 70 % глицерин + 70 % этанол в равных объемах (1:1), 40 % этанол) показали исчезновение резервных углеводов в скелетной мышце и миокарде, а в печени – их снижение в среднем на 36 %, что послужило основанием для продления опыта только с этим объектом. Однако нами установлено, что через 7 и 10 дней после консервации содержание гликогена в печени значительно снизилось, причем ткани, находящиеся в растворе глицерина, были «задублены» и непригодны для исследования, что свидетельствует о непригодности глицерина в качестве консерванта.

В то же время при хранении фрагментов ткани печени, миокарда и скелетной мышцы при температуре -18 °С в сроки 48 ч, 7 и 10 дней колебание концентрации резервных углеводов было незначительным (в пределах 9 %), наиболее выраженное в печени, что может быть связано с погрешностями метода и неоднородностью исследуемых кусочков трупной ткани. Значимые отклонения от исходной концентрации были выявлены при исследовании гликогена через 10 дней после консервации холодом.

Таким образом, результаты, полученные в ходе проведения настоящего эксперимента, свидетельствуют, что для проведения отсроченных биохимических исследований целесообразным является лишь однократное замораживание тканей при температуре не ниже -18 °С сроком до 7 дней, а использование иных методов консервации тканей недопустимо.

похожие статьи

Обнаружение 25B-NBOMe — производного фенилэтиламина в биологическом материале / Барсегян С.С., Кирюшин А.Н., Ерощенко Н.Н., Туаева Н.О., Носырев А.Е., Кирилюк А.А. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 2019. — №2. — С. 34-39.

Источник

Тема 21 отбор, консервирование, транспортировка и хранение материала для микробиологического исследования. Принципиальная схема микробиологической диагностики инфекционных болезней

Цель занятия. Ознакомить студентов с общими правилами от­бора, консервирования, транспортировки и хранения материалов для микробиологического исследования. Рассмотреть этапы мик­робиологического исследования.

Оборудование и материалы. Кролик, иглы для взятия крови, центрифужные пробирки, центрифуги, 96%-й этанол, ватные там­поны, глицерин, физиологический раствор, лед, поваренная соль, термос, термометр, труп животного (кролик, морская свинка), кю­веты с парафином или доски для вскрытия животных, пинцеты, ножницы, склянки для патологического материала, схемы бакте­риологического исследования при диагностике болезней бактери­альной этиологии (бруцеллез, стафилококкоз и т.д.).

Отбор материала для микробиологического исследования. Пра­вильный отбор материала и его транспортировка в значительной мере определяют успех исследований.

Материал берут с учетом клинических признаков болезни, ко­торые указывают на поражение той или иной системы, патолого-анатомической картины при вскрытии (изменения в различных органах — печени, легких, кишечнике и т. д.), а также основыва­ясь на предполагаемом диагнозе, поскольку для каждой инфек­ции характерна определенная локализация возбудителя в орга­низме.

Материал для исследования берут прижизненно или посмерт­но (от павших или убитых с диагностической целью животных). Во всех случаях желательно материал брать от животных, не под­вергавшихся лечению антибиотиками, и в максимально короткие после их гибели сроки, так как через 2. 3ч после смерти нор­мальная микрофлора начинает проникать в органы и ткани, что затрудняет выделение возбудителя в виде чистой культуры. Что­бы избежать контаминации посторонней микрофлорой, исследу­емый материал берут стерильно, с использованием стерильного инструмента и посуды для транспортировки.

Трупы мелких животных направляют в лабораторию цели­ком.

Паренхиматозные органы и их фрагменты (у крупных животных) берут, соблюдая требования асептики. Каж­дый орган (фрагмент) помещают в стерильную посуду, транспор­тируют в нативном виде или консервируют одним из способов.

Трубчатые кости очищают от мышц, сухожилий, за­ворачивают в ткань, смоченную 5%-м раствором фенола, или пе­ресыпают поваренной солью и затем заворачивают в ткань.

Гной, пунктаты органов, экссудат берут при помощи стерильного ватного тампона, шприца.

Кровь рекомендуют брать при лихорадочных состояниях стерильным шприцем в количестве 15. 20 мл. Кровь, а также другие жидкие материалы можно отбирать стерильной пастеров­ской пипеткой с последующим запаиванием ее кончика.

Моча: наружные половые органы обмывают, ополаскива­ют стерильным физиологическим раствором, осушают стериль­ным марлевым тампоном. Первую порцию мочи не берут, пос­ледующую в необходимом количестве набирают в стерильную посуду.

Мокрота: собирают до приема корма. Из трахеи берут при помощи стерильного трахеотубуса и стерильного ватного тампо­на на проволоке. При глубоком (до бифуркации) введении там­пона возникает кашель и удается получить бронхиальную слизь. Тампон с материалом помещают в пробирку со стерильным фи­зиологическим раствором. При взятии материала из носоглотки используют специальные приборы, носоглоточные тампоны на изогнутой проволоке, носовые ватно-марлевые тампоны.

Секрет молочной железы: сосок обмывают во­дой, обрабатывают этанолом, ополаскивают стерильным физио­логическим раствором, сцеживают и удаляют первую порцию секрета, для микробиологического исследования берут последу­ющие порции молока.

Спинномозговая жидкость: обычно берут при наличии менингоэнцефалитического синдрома путем пункции.

Кишечник: если исследуют содержимое кишечника, то пересылают отдельные отрезки (сегменты) кишечника, перевя­занные на концах лигатурами. В остальных случаях интересую­щие отрезки кишечника освобождают от содержимого, промыва­ют стерильной водой и помещают в банку со стерильным 30%-м водным раствором глицерина или насыщенным раствором хло­рида натрия. Кишечник отправляют в лабораторию вместе с ре­гионарными лимфатическими узлами.

Фекалии берут стерильными ватными или ватно-марле-выми ректальными тампонами, которые вводят на 8. 10 см в прямую кишку, а затем помещают в стерильную пробирку. Если нет возможности сразу сделать посев, используют консервирую­щие смеси. В противном случае нарушается исходное количе­ственное соотношение микробных видов и размножение некото­рых бактерий может привести к инактивации искомого возбуди­теля.

Консервирование, транспортировка и хранение материала. Ма­териал помещают в стерильную стеклянную посуду (пробирки, флаконы, банки и т. д.), закупоривают.

При подозрении на особо опасные инфекции сосуды с мате­риалом помещают в герметичный металлический пенал (ящик), который опечатывают.

Транспортировку и хранение материала до исследования про­водят таким образом, чтобы предотвратить размножение сопут­ствующей микрофлоры и инактивацию искомого микроорганиз­ма. С этой целью исследуемый материал (кусочки органов) поме­щают в стерильную смесь равных объемов глицерина и физиоло­гического раствора или помещают в термос, содержащий: 1) снег или лед и поваренную соль (в соотношении 3:1), температура смеси — 15. -20 ºС; 2) равные части сухого льда и этанола, тем­пература смеси около —70 °С.

Для консервирования материала, содержащего энтеробактерии, используют смеси, в которых исследуемый материал должен составлять 1/3 общего объема.

Глицериновая смесь: глицерин — 500 мл, физиоло­гический раствор — 1000 мл, рН смеси доводят до 7,8. 8,0 добав­лением 20%-го раствора гидрофосфата калия. Смесь стерилизуют дробно, текучим паром.

Фосфатная буферная смесь: дистиллированная вода— 1000мл, дигидрофосфат калия —0,45г, гидрофосфат ка­лия — 5,34 г. Стерилизуют при 121 °С 20 мин.

Для энтеробактерий используют также накопительные среды (селенитовая, магниевая, желчный бульон), которые должны со­ставлять 4/5 общего объема. Независимо от способа консервиро­вания фекалии транспортируют и сохраняют до посева при 2. 6°С.

В сопроводительном документе указывают: название и адрес хозяйства, фамилию ветеринарного работника, направляющего материал, вид животного, от которого материал получен, харак­тер материала, на какую инфекцию необходимо исследовать. Кроме того, прилагают протокол патологоанатомического вскрытия и описание клинико-эпизоотологических данных.

Поступивший в лабораторию неконсервированный материал можно хранить при 4 ºС 1. 2сут; консервированный в 50%-м ра­створе глицерина (кусочки органов) — несколько недель; для длительного хранения материал замораживают при —15. —20 °С.

Кровь для серологических исследований у крупного рогатого скота, овец, лошадей берут из яремной вены в стерильные бак­териологические пробирки в количестве 10. 15 мл, у свиней — из хвостовой, передней краниальной вен или глазного синуса, у птиц — из подкрыльцовой вен, у кроликов — из краевой уш­ной вены. Пробирки с кровью необходимо выдержать до фор­мирования сгустка в тепле (1,5. 2 ч), затем для отделения от стенок пробирки обвести сгусток стеклянной чистой палочкой или спицей. Для отстаивания сыворотки пробирки с кровью по­мещают в холодильник при 4. 6 °С на 18. 20 ч. После ретракции сгустка сыворотку крови переливают в серологические пробир­ки с резиновыми пробками. При необходимости сыворотку крови консервируют, добавляя в пробирку несколько крупинок борной кислоты, тиомерсал (конечное разведение 1:10 000), или замораживают.

Принципиальная схема микробиологического исследования. Ди­агностика инфекционных болезней включает в себя комплекс исследований: эпизоотологические, клинические, патологоана­томические, микробиологические. При важности каждого из них и ценности именно комплексного подхода микробиологическое исследование особенно важно, поскольку с его помощью либо непосредственно обнаруживают этиологический (причинный) агент болезни, либо косвенными специфическими иммунологи­ческими методами доказывают его присутствие.

Микробиологическое исследование в принципе состоит из следующих этапов.

1. Обнаружение возбудителя непосредственно в исследуемом материале без изоляции в виде чистой культуры на питательных средах. На этом этапе применяют разные методы.

Неиммунологические методы включают в себя: а) выявление возбудителя путем микроскопического исследования окрашен­ных (по Граму и т. д.) мазков-отпечатков из органов и тканей; б) обнаружение при помощи генетических методов (генные зон­ды, ПЦР) нуклеиновых кислот возбудителя.

Иммунологические методы заключаются в выявлении антиге­нов возбудителя с помощью различных серологических реакций (РП, РДП, МФА, ИФА, РИГА и т.д.).

Обнаружение возбудителя (его токсинов) в биопробе (зара­жают исследуемым материалом чувствительных лабораторных животных).

Выделение культуры возбудителя из исследуемого материа­ла путем посева на питательные среды.

Идентификация выделенной культуры микроорганизмов по совокупности морфологических, тинкториальных, культуральных, ферментативных и патогенных свойств. При этом широко используют серологические (РА, РП, РДП, ИФА и т.д.), а в слу­чае необходимости генетические методы идентификации изоли­рованных микроорганизмов.

Серологическая (ретроспективная) диагностика заключа­ется в том, что при помощи различных серологических реакций (РА, РСК, ИФА и т. д.) в сыворотке крови исследуемых живот­ных обнаруживают специфические следы пребывания возбуди­теля — антитела. Серолбгические реакции наиболее широко применяют при диагностике хронически протекающих бактери­озов.

Аллергическое исследование в отличие от перечисленных выше методов проводят непосредственно на животных в хозяй­стве. При помощи диагностических аллергенов у животных вы­являют состояние гиперчувствительности замедленного типа. Аллергическую пробу в основном применяют для иммунологи­ческой диагностики хронических бактериозов.

Изложенная схема отражает возможные, но не обязательные направления микробиологических исследований. При каждой конкретной инфекции схему исследования определяют особен­ности биологии возбудителя и инфекционного процесса.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Освоить методику взятия материала из трупа животного (кролик, морская свинка).

Приготовить консервирующие смеси различного типа (гли­церин, физиологический раствор, лед и поваренная соль) и про­вести консервирование материалов различного типа.

Освоить технику взятия крови у кролика и получения сыво­ротки крови.

Какой материал берут прижизненно и какой посмертно у животных для мик­робиологического исследования?

Какие методы консервирования материала применяют для микробиологи­ческого исследования?

Какова схема микробиологического исследования?

Источник