Желатина
Желатина — продукт частичного гидролиза коллагена. Её получают из костей, обрезков шкур, сухожилий и других соединительных тканей животных.
Физические свойства:
- Имеет вид бесцветных или светло-жёлтых прозрачных пластинок, листов или гранул.
- Без запаха и вкуса.
- Содержит 8–15% влаги.
- Относительная плотность — 1,37.
- Показатель преломления — 1,5.
Характерное поведение в воде:
- В холодной воде желатина сильно набухает, поглощая воду.
- Набухшая масса при нагревании выше 30 °C превращается в раствор.
- При охлаждении этого раствора до 20–22 °C он застывает, образуя упругий гель.
Биологическая деградация: Образованный гель может быть разжижен (лизирован) внеклеточными ферментами — коллагеназами, которые синтезируются многими видами бактерий и грибов. Этот процесс идёт активнее при субоптимальной для микроорганизма-продуцента температуре и в присутствии ионов кальция.
Применение в микробиологии
Желатина традиционно использовалась для двух основных целей: уплотнения питательных сред и идентификации микроорганизмов по их способности производить протеолитические ферменты.
Приготовление желатиновой среды:
- В мясо-пептонный бульон вносят 10–15% (по массе) сухой желатины.
- Смесь нагревают при помешивании до 40–50 °C до полного растворения.
- Доводят pH среды до 7,0–7,1.
- Для осветления добавляют взбитый яичный белок (примерно из одного яйца на 500 мл среды).
- Среду прогревают текучим паром по 20 минут в течение трёх дней (фракционная стерилизация, или тиндализация).
- После стерилизации среду разливают в пробирки высоким столбиком и быстро охлаждают, погружая в холодную воду, для получения плотного столбика.
Метод идентификации:
- Исследуемую культуру микроорганизмов засевают уколом по центру столбика среды.
- Пробирки инкубируют при температуре около 22 °C (более высокая температура может привести к плавлению среды).
- Результат оценивают по скорости, степени и форме разжижения желатинового столбика. Некоторые бактерии (например, Clostridium spp., Bacillus spp.) дают характерное воронкообразное или слоистое разжижение.
Другое применение: Раствор желатины в концентрации 0,01–0,1% может добавляться в бактериальные суспензии в качестве защитного коллоида для стабилизации клеток.
Современный контекст
В современной лабораторной практике желатина для уплотнения сред используется редко, так как она плавится при температуре выше 28–30 °C, что ограничивает условия культивирования. Её заменили более стабильные гелеобразователи, прежде всего агар. Однако тест на разжижение желатины сохранил диагностическое значение в некоторых протоколах идентификации бактерий (например, в определителе Берджи) как характеристика протеолитической активности.