محیط کشت (culture medium): محلول، سوسپانسیون یا مخلوطی است  محتوی مواد غذایی (نوترینت های) مورد نیاز برای رشد میکروب هایی که قابل کشت هستند؛ با این توضیح که تعداد میکروبهایی که در طبیعت وجود دارند ولی در محیط های کشت رشد نمی کنند کم نیست!

این مواد غذایی یا اصطلاحاً نوترینت ها (nutrients) برای کشت باکتری های هتروتروف عمدتاً شامل موارد زیر هستند:

1)      منبع کربنی (مثل انواع قندها)

2)      منبع نیتروژنی (مثل نمک آمونیم و یا پپتون، تریپتون و ....)

3)      ترکیبات نمکی (مثل NaCl و MgSO4.7H2O و ...)

4)      ترکیبات ایجاد کننده حالت بافری (مثل KH2PO4، K2HPO4 و Na2HPO4)

5)      معرف های pH (مثل فِنُل رِد در محیط TSI agar)

6)      برخی عناصر کمیاب که به مقدار جزیی در برخی محیطهای خاص وارد می شوند (مثل نمک مولیبدن در محیط کشت تثبیت کنندگان نیتروژن)

 

لازم به توضیح است همه موارد فوق در همه محیط های کشت الزاماً وجود ندارند و بسته به نوع میکروب ترکیبات موجود در محیط متفاوت هستند. بااین وجود برای رشد میکروارگانیسم های هتروتروف (که منبع کربن آن ها ترکیبات آلی هستند) در محیط یک منبع کربنی لازم است. برای رشد اکثر میکروارگانیسم ها (به استثنای باکتری های تثبیت کننده نیتروژن) وجود یک منبع نیتروژنی هم در محیط ضروری است. گاهی در ساخت برخی محیط های کشت از عصاره های خاصی مانند عصاره مخمر (yeast extract)، پپتون (peptone) و تریپتون (tryptone) نیز استفاده می شود. این ترکیبات تأمین کننده کربن و نیتروژن مورد نیاز برای رشد میکروب در محیط هستند.

 

انواع تقسیم بندی محیط های کشت:

محیط های کشت را از جنبه های مختلف تقسیم بندی می کنند:

1-    تقسیم بندی بر اساس میزان آگار در محیط: آگار ترکیبی است پلی ساکاریدی که از دیواره سلولی نوعی جلبک قرمز استخراج می شود. این پلیمر از زیرواحدهای گالاکتوز به صورت دو نوع پلیمر آگارز (agarose) و آگاروپکتین (agaropectin) ساخته شده است. این ترکیب به عنوان عامل سفت کننده (solifying agent) در محیط کشت استفاده می شود. زمانی که آگار در آب وارد شود برای حل شدن آن باید آب را به دمای 100 درجه سانتیگراد رسانید. پس از جوشاندن آب و حل شدن آگار با رسیدن دمای آن به حدود 46 درجه آگار در محیط کشت شبکه ای ایجاد می کند که سبب جامد شدن محیط می شود.

اگر محیط کشت دارای 15 تا 20 گرم در لیتر آگار باشد به آن محیط کشت جامد می گویند. در نام محیط کشت جامد کلمه آگار استفاده می شود مثلاً نوترینت آگار (آگار مغذی)، ائوزین متیلن بلو آگار (EMB agar) و غیره.

اگر در محیط کشت آگار وجود نداشته باشد به آن محیط کشت مایع گفته می شود که در نام محیط هم کلمه براث (broth) دیده می شود. مثال های معروف محیط کشت های مایع عبارتند از نوترینت براث (آبگوشت مغذی)، لاکتوز براث و غیره.

حالت دیگر محیط های کشت زمانی است که در یک محیط کشت مقدار آگار حدود یک دهم مقدار آگار در محیط جامد باشد یعنی به میزان 5/1 تا 2 گرم در لیتر. به این نوع محیط کشت نیمه جامد (semi-solid) گفته می شود. از معروف ترین محیط های کشت نیمه جامد می توان محیط کشت SIM را نام برد.

2-    تقسیم بندی بر اساس نوع کاربرد: بر این اساس محیط های کشت به چهار گروه عمومی، غنی کننده، انتخابی و افتراقی تقسیم بندی می شوند.

محیط های کشت عمومی (general) محیط هایی هستند که تقریباً تمامی باکتری ها و قارچ ها در آن ها رشد می کنند مثل نوترینت آگار، نوترینت براث، تریپتیکاز سوی آگار (TSA agar)، دکستروز آگار محتوی سیب زمینی (PDA) و غیره. البته لازم به ذکر است که این به معنای رشد تمامی انواع باکتری ها روی چنین محیط هایی نیست بلکه تنها باکتری های هتروتروف قابل کشت قادر به رشد در چنین محیط هایی هستند.

محیط های کشت غنی کننده (enrichment cultures) در روند جداسازی میکروارگانیسم ها برای افزایش تعداد آن ها در یک نمونه استفاده می شوند. به عنوان مثال در جداسازی باکتری Vibrio cholerae از نمونه های آبی نمونه قبل از تلقیح به محیط اختصاصی وارد آب پپتونه (peptone water) می شود. آب پپتونه در این مورد با افزایش تعداد این باکتری مورد نظر به حدی که در رقابت با سایر باکتری هایی که به تعدا دزیاد در نمونه وجود دارند مغلوب نشود به جداسازی این باکتری کمک می کند.

گروه دیگر محیط های کشت محیط های انتخابی (selective) هستند. در این محیط ها ترکیباتی وجود دارد که مانع رشد گروهی از میکروب ها شده و به این شکل جداسازی یک گروه خاص میکروب ها قابل انجام است. مثال محیط های انتخابی مک کانکی آگار، ائوزین متیلن بلو آگار (EMB agar)، لاکتوز براث، مانیتول سالت آگار و مواردی از این نوع است.

حالت دیگر محیط های کشت انواع افتراقی (differential) است که در آن ها امکان تشخیص بین گروه های میکروبی وجود دارد.

نکته قابل تذکر این است که یک محیط می تواند هم انتخابی و هم افتراقی باشد مثلاً محیط مک کانکی آگار که هم انتخابی است (زیرا فقط باکتری های گرم-منفی روی آن رشد می کنند) و هم افتراقی (چون باکتری های گزم-منفی که توانایی تخمیر لاکتوز را داشته باشند روی این محیط کلنی های صورتی تشکیل می دهند و باکتری های گرم-منفی که چنین توانایی را نداشته باشند کلنی هایی روشن ایجاد می کنند). بسیاری از محیط های کشت که در آزمون های تشخیصی (تست های بیوشیمایی) جهت شناسایی باکتری ها استفاده می شوند از نوع افتراقی بوده و بسیاری از آن ها هم حالت انتخابی دارند و یا هم انتخابی و هم افتراقی اند.