จานวุ้น

การเพาะเลี้ยงโคโลนีของแบคทีเรียอี. โคไล บนวุ้น
การใช้งาน	ศิลปะการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์
รายการที่เกี่ยวข้อง	อาหารเลี้ยงเชื้อในจานเพาะ เชื้อ

จานเพาะเชื้ออะการ์เป็นจานเพาะ เชื้อ ที่มีอาหารเลี้ยงเชื้อที่แข็งตัวด้วยอะการ์ใช้สำหรับเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์บางครั้งอาจมีการเติมสารประกอบคัดเลือกเพื่อควบคุมการเจริญเติบโต เช่นยาปฏิชีวนะ^{[ 1 ]}

จุลินทรีย์แต่ละตัวที่วางบนจานเพาะเชื้อจะเจริญเติบโตเป็นโคโลนี แต่ละ ตัว ซึ่งแต่ละโคโล นี มีพันธุกรรมเหมือนกับจุลินทรีย์บรรพบุรุษทุกประการ (ยกเว้นอัตราการกลายพันธุ์ ที่ต่ำและหลีกเลี่ยงไม่ได้ ) ดังนั้น จานเพาะเชื้อจึงสามารถใช้เพื่อประมาณความเข้มข้นของจุลินทรีย์ในอาหารเลี้ยงเชื้อเหลวหรือเจือจางอาหารเลี้ยงเชื้อนั้นให้เหมาะสมโดยใช้เครื่องนับโคโลนีหรือเพื่อสร้างอาหารเลี้ยงเชื้อบริสุทธิ์ทางพันธุกรรมจากอาหารเลี้ยงเชื้อผสมของจุลินทรีย์ที่มีพันธุกรรมแตกต่างกัน

มีหลายวิธีในการเพาะเลี้ยงเซลล์ หนึ่งในเทคนิคเหล่านั้นเรียกว่า " การขีดเส้น " ในเทคนิคนี้ หยดของเชื้อลงบนปลายลวดเส้นเล็กที่ผ่าน การฆ่าเชื้อ แล้ว (บางครั้งเรียกว่าตัวเพาะเชื้อ) แล้วขีดเป็นเส้นบนพื้นผิวของวุ้น ทำให้มีเชื้อหลงเหลืออยู่ โดยจะมีจำนวนมากที่จุดเริ่มต้นของเส้นและจำนวนน้อยลงที่จุดสิ้นสุด ในบางช่วงของการขีดเส้นที่ประสบความสำเร็จ จำนวนเชื้อที่ตกค้างจะมากพอที่จะทำให้เกิดโคโลนีที่แยกจากกันได้ในบริเวณนั้น ซึ่งสามารถนำออกมาเพาะเลี้ยงต่อได้โดยใช้ลวดเส้นเล็กที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วอีกอัน

นอกจากการขีดเส้นบนจานวุ้นแล้ว อีกวิธีหนึ่งในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์บนจานวุ้นคือการวิเคราะห์จุดการวิเคราะห์ประเภทนี้มักใช้เพื่อตรวจสอบความมีชีวิตของเซลล์และดำเนินการโดยใช้เข็ม (มักเรียกว่า frogger) เทคนิคที่สามคือการใช้ลูกปัดแก้วปลอดเชื้อในการเพาะเลี้ยงเซลล์ ในเทคนิคนี้ เซลล์จะถูกเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อเหลว โดยใช้ปิเปตดูดปริมาณเล็กน้อยลงบนจานวุ้นแล้วกระจายออกด้วยลูกปัดการเพาะเลี้ยงแบบจำลองเป็นอีกเทคนิคหนึ่งที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์บนจานวุ้น เทคนิคทั้งสี่นี้เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ก็ยังมีเทคนิคอื่นๆ ที่เป็นไปได้เช่นกัน สิ่งสำคัญคือต้องทำงานอย่างปลอดเชื้อเพื่อป้องกันการปนเปื้อนบนจานวุ้น^{[ 1 ]}ดังนั้นการเพาะเลี้ยงจึงมักทำในตู้ไหลเวียนอากาศแบบลามินาร์หรือบนโต๊ะทำงานข้างเตาบุนเซน^{[ 2 ]}

ในปี พ.ศ. 2324 แฟนนี เฮสส์ซึ่งทำงานเป็นช่างเทคนิคให้กับสามีของเธอวอลเธอร์ เฮสส์ในห้องปฏิบัติการของโรเบิร์ต โคชได้แนะนำว่าอะการ์เป็นสารทำให้แข็งตัวที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำแยมมาระยะหนึ่งแล้ว^{[ 3 ]}

เช่นเดียวกับ อาหารเลี้ยงเชื้อชนิดอื่น ๆสูตรของวุ้นที่ใช้ในจานเพาะเชื้อสามารถจำแนกได้เป็น "แบบกำหนด" หรือ "แบบไม่กำหนด" อาหารเลี้ยงเชื้อแบบกำหนดนั้นสังเคราะห์ขึ้นจากสารเคมีแต่ละชนิดที่สิ่งมีชีวิตต้องการ ดังนั้นจึงทราบองค์ประกอบโมเลกุลที่แน่นอน ในขณะที่อาหารเลี้ยงเชื้อแบบไม่กำหนดนั้นทำจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ เช่นสารสกัดจากยีสต์ซึ่งไม่ทราบองค์ประกอบที่แน่นอน^{[ 4 ]}

จานเพาะเชื้ออะการ์อาจถูกกำหนดสูตรเป็นแบบอนุญาต โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้สิ่งมีชีวิตทุกชนิดสามารถเจริญเติบโตได้ หรือแบบจำกัดหรือแบบคัดเลือก โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้เฉพาะสิ่งมีชีวิตกลุ่มย่อยใดกลุ่มหนึ่งเท่านั้นสามารถเจริญเติบโตได้^{[ 5 ]}สิ่งนี้อาจอยู่ในรูปแบบของข้อกำหนดทางโภชนาการ เช่น การจัดหาสารประกอบเฉพาะ เช่นแลคโตสเป็นแหล่งคาร์บอน เพียงอย่างเดียว และด้วยเหตุนี้จึงคัดเลือกเฉพาะสิ่งมีชีวิตที่สามารถเผาผลาญสารประกอบนั้นได้ หรือโดยการรวมยาปฏิชีวนะหรือสารอื่น ๆ ที่เฉพาะเจาะจงเพื่อคัดเลือกเฉพาะสิ่งมีชีวิตที่ต้านทานต่อสารนั้น สิ่งนี้มีความสัมพันธ์ในระดับหนึ่งกับอาหารเลี้ยงเชื้อที่กำหนดและไม่กำหนด อาหารเลี้ยงเชื้อที่ไม่กำหนด ซึ่งทำจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติและประกอบด้วยโมเลกุลอินทรีย์จำนวนมากที่ไม่ทราบส่วนผสม มักจะอนุญาตมากกว่าในแง่ของการตอบสนองความต้องการของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายกว่า ในทางตรงกันข้าม อาหารเลี้ยงเชื้อที่กำหนดสามารถปรับแต่งได้อย่างแม่นยำเพื่อคัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่มีคุณสมบัติเฉพาะ

จานวุ้นอาจเป็นจานบ่งชี้ได้เช่นกัน ซึ่งสิ่งมีชีวิตจะไม่ถูกเลือกโดยพิจารณาจากการเจริญเติบโต แต่จะถูกแยกแยะโดยการเปลี่ยนแปลงสีในโคโลนีบางส่วน ซึ่งโดยทั่วไปเกิดจากการทำงานของเอนไซม์กับสารประกอบบางชนิดที่เติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อ^{[ 6 ]}

นำจานเพาะเชื้อไปบ่มเป็นเวลา 12 ชั่วโมงถึงหลายวัน ขึ้นอยู่กับการทดสอบที่ดำเนินการ

ชนิดของจานเพาะเชื้ออะการ์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

จานเพาะเชื้อเลือด (BAPs) ประกอบด้วยเลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (โดยปกติคือแกะหรือม้า) โดยทั่วไปมีความเข้มข้น 5–10% BAPs จะถูกทำให้เข้มข้น และใช้สื่อเพาะเลี้ยงที่แตกต่างกันเพื่อแยก จุลินทรีย์ที่ต้องการสาร อาหารเฉพาะและตรวจจับ กิจกรรมการ สลายเม็ดเลือดแดง กิจกรรม β-Hemolytic จะแสดงการแตกตัวและการย่อยอย่างสมบูรณ์ของส่วนประกอบเม็ดเลือดแดงรอบๆ โคโลนี ตัวอย่างเช่นStreptococcus haemolyticusกิจกรรม α-Hemolysis จะทำให้เกิดการแตกตัวของเม็ดเลือดแดงเพียงบางส่วน (เยื่อหุ้มเซลล์ยังคงอยู่) และปรากฏเป็นสีเขียวหรือสีน้ำตาลเนื่องจากการเปลี่ยนฮีโมโกลบินเป็นเมทฮีโมโกลบิน ตัวอย่างเช่นStreptococcus viridansกิจกรรม γ-Hemolysis (หรือ non-hemolytic) เป็นคำที่หมายถึงการขาดกิจกรรมการสลายเม็ดเลือดแดง^{[ 7 ]} BAPs ยังประกอบด้วยสารสกัดจากเนื้อสัตว์หรือสารสกัดจากยีสต์ทริปโทนโซเดียมคลอไรด์ และอะการ์^{[ 8 ]}

ช็อกโกแลตอะการ์ เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดหนึ่งที่ทำจากเลือด โดยเซลล์เม็ดเลือดจะถูกทำลายด้วยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส อาหารเลี้ยงเชื้อชนิดนี้ใช้สำหรับเพาะเลี้ยงแบคทีเรียทางเดินหายใจที่ต้องการสารอาหารเฉพาะ เช่นฮีโมฟิลัส อินฟลูเอนซา ชื่อของช็อกโกแลตอะการ์มาจากสีของมัน และไม่มี ส่วนผสม ของช็อกโกแลตอยู่ในอาหารเลี้ยงเชื้อนี้

อาหารเลี้ยงเชื้อ Thayer–Martin เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีส่วนผสมของช็อกโกแลต ออกแบบมาเพื่อแยกเชื้อแบคทีเรีย Neisseria gonorrhoeaeและNeisseria meningitidis

อะการ์ไทโอซัลเฟต-ซิเตรต-เกลือน้ำดี-ซูโครส ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของVibrio spp.รวมถึงVibrio cholerae ^{[ 9 ]}

• อาหารเลี้ยงเชื้อไบล์เอสคูลินใช้ สำหรับการแยกเชื้อแบคทีเรียสกุล EnterococcusและStreptococcusกลุ่ม D
• อาหารเลี้ยง เชื้อ CLED ( cysteine , lactose , electrolyte-deficient agar) ใช้ในการแยกและจำแนกแบคทีเรียในทางเดินปัสสาวะ เนื่องจากสามารถยับยั้ง การแพร่กระจายของแบคทีเรียสกุล Proteusและสามารถแยกแยะระหว่างแบคทีเรียที่หมักแลคโตสได้และแบคทีเรียที่หมักแลคโตสไม่ได้
• อาหารเลี้ยงเชื้อกรานาดาใช้ในการแยกและจำแนกแบคทีเรียกลุ่ม B StreptococcusและStreptococcus agalactiaeจากตัวอย่างทางคลินิก แบคทีเรียชนิดนี้จะเจริญเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อกรานาดาเป็นโคโลนีสีแดง และแบคทีเรียชนิดอื่น ๆ ส่วนใหญ่จะถูกยับยั้ง
• อาหารเลี้ยง เชื้อHektoen enteric agarออกแบบมาเพื่อแยกและเพาะเลี้ยงแบคทีเรียในอุจจาระในวงศ์Enterobacteriaceaeโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการแยกเชื้อ SalmonellaและShigella
• น้ำซุปไลโซเจนีใช้ในการเพาะเลี้ยงEscherichia coli ^{[ 10 ]}
• MacConkey agarเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อแบบคัดเลือกและจำแนกชนิดที่ใช้ในการจำแนก แบคทีเรีย แกรมลบในขณะที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของ แบคทีเรีย แกรมบวก การเติมเกลือน้ำดีและคริสตัลไวโอเลต ลง ในอะการ์จะยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมบวกส่วนใหญ่ ทำให้ MacConkey agar มีคุณสมบัติในการคัดเลือก มีการเติมแลคโตสและ นิว ทรัลเรดเพื่อจำแนกแบคทีเรียที่หมักแลคโตสได้ ซึ่งจะสร้างโคโลนีสีชมพู ออกจากแบคทีเรียที่ไม่หมักแลคโตสซึ่งจะสร้างโคโลนีใส อาหารเลี้ยงเชื้อทางเลือก อย่างอี โอซินเมทิลีนบลูมีจุดประสงค์ที่คล้ายคลึงกัน^{[ 11 ]}
• อาหารเลี้ยง เชื้อแมนนิทอลซอลท์อะการ์เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อแบบคัดเลือกและจำแนกชนิดได้เช่นกันแมนนิทอลบ่งชี้ถึงจุลินทรีย์ที่สามารถหมักแมนนิทอลได้: การหมักแมนนิทอลจะผลิตกรดแลคติกทำให้ค่า pH ลดลงและทำให้จานเพาะเชื้อเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ส่วนเกลือใช้เพื่อคัดเลือกจุลินทรีย์ที่ทนต่อเกลือสูง จุลินทรีย์ที่ไม่สามารถทนต่อความเข้มข้นของเกลือสูงได้จะไม่สามารถเจริญเติบโตได้ดี
• อาหารเลี้ยงเชื้อ Mueller–Hintonประกอบด้วยสารสกัดจากเนื้อวัว เพปโทน และแป้งและใช้เป็นหลักในการทดสอบความไวต่อยาปฏิชีวนะ อาจอยู่ในรูปของอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีเลือดเป็น ส่วนประกอบ ก็ได้
• อาหารเลี้ยงเชื้อแบบวุ้น (Nutrient agar)มักใช้สำหรับการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่ไม่ต้องการสารอาหารเฉพาะเจาะจง และการสังเกตการสร้างเม็ดสี ปลอดภัยสำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ของโรงเรียน เนื่องจากไม่เลือกเพาะเลี้ยงแบคทีเรียก่อโรค
• อาหารเลี้ยงเชื้อ Önözช่วยให้การวินิจฉัยทางแบคทีเรียวิทยาทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เนื่องจากสามารถแยกโคโลนีของเชื้อSalmonellaและShigella ออกจากแบคทีเรียในกลุ่ม Enterobacteriaceae อื่นๆ ได้อย่างชัดเจนและน่าเชื่อถือ อัตราการตรวจพบเชื้อ Salmonellaจากตัวอย่างอุจจาระเมื่อใช้อาหารเลี้ยงเชื้อชนิดนี้สูงกว่าเมื่อใช้ LEIFSON agar หรือSalmonella–Shigella agar
• อาหารเลี้ยงเชื้อฟีนิลเอทิลแอลกอฮอล์ช่วยคัดเลือก เชื้อแบคทีเรีย สกุล Staphylococcusในขณะที่ยับยั้งแบคทีเรียแกรมลบ (เช่นEscherichia coli , Shigella , Proteusเป็นต้น)
• อาหารเลี้ยงเชื้อ R2Aเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อที่ไม่จำเพาะเจาะจง เลียนแบบน้ำ จึงใช้สำหรับการวิเคราะห์น้ำ
• อาหารเลี้ยง เชื้อทริปติกซอยอะการ์ (TSA) เป็นอาหารเลี้ยงเชื้ออเนกประสงค์ที่ผลิตโดยการย่อยโปรตีนจากถั่วเหลืองและเคซีนด้วยเอนไซม์ มักใช้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อพื้นฐานสำหรับอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดอื่นๆ ตัวอย่างเช่น จานเพาะเชื้อเลือดอะการ์ทำโดยการเติมเลือดลงในจาน TSA จาน TSA รองรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ต้องการสารอาหารเฉพาะบางชนิด รวมถึงแบคทีเรียบางสายพันธุ์ เช่นบรูเซลลาคอรีเนแบคทีเรียมลิสเตอเรีย ไนส์เซเรียและวิบริโอ
• อาหารเลี้ยงเชื้อ ไซโลส-ไลซีน-ดีออกซีโคเลต (Xylose - lysine - deoxycholate agar) ใช้สำหรับการเพาะ เลี้ยงตัวอย่าง อุจจาระและประกอบด้วยสารบ่งชี้สองชนิด สูตรของมันช่วยยับยั้งแบคทีเรียแกรมบวก ในขณะที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรม ลบ โคโล นีของแบคทีเรียที่หมักแลคโตสได้จะปรากฏเป็นสีเหลือง นอกจากนี้ยังใช้ในการเพาะเลี้ยงเชื้อซัลโมเนลลาที่อาจพบได้ในตัวอย่างอาหาร โคโลนีของ ซัลโมเนลลา ส่วนใหญ่ จะมีจุดสีดำตรงกลาง
• อาหารเลี้ยงเชื้อเซทริไมด์ใช้สำหรับการแยกเชื้อแบคทีเรียแกรมลบPseudomonas aeruginosa อย่างจำเพาะเจาะจง
• วุ้นทินส์เดลประกอบด้วยโพแทสเซียมเทลลูไรต์ซึ่งสามารถแยกเชื้อCorynebacterium diphteriaeได้^{[ 9 ]}

• อาหารเลี้ยงเชื้อ ซาบูโรด์ (Sabouraud agar)ใช้สำหรับเพาะเลี้ยงเชื้อราและมีค่า pH ต่ำ ซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังประกอบด้วยยาปฏิชีวนะเจนตาไมซิน(gentamicin)เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมลบโดยเฉพาะ
• อาหารเลี้ยงเชื้อที่เติมสารสกัดจาก หญ้าแห้งนั้น เหมาะสำหรับการเพาะเลี้ยงราเมือก (ซึ่งไม่ใช่เชื้อรา) โดยเฉพาะ
• อาหารเลี้ยงเชื้อมันฝรั่งเดกซ์โทรสอะการ์ ใช้สำหรับเพาะเลี้ยงเชื้อราบางชนิด
• วุ้นสกัดมอลต์มีปริมาณเปปโตนสูงและมีฤทธิ์เป็นกรด โดยส่วนใหญ่ใช้ในการแยกเชื้อรา
• อาหารเลี้ยงเชื้อ MMN (Modified Melin-Norkrans)และอาหารเลี้ยงเชื้อ BAFใช้สำหรับเพาะเลี้ยงเชื้อราไมคอร์ไรซาภายนอก ราก
• อาหารเลี้ยงเชื้อ แบบโครโมเจนิคสามารถใช้แยกแยะเชื้อราประเภทหลักบางชนิดได้

• 
  ภาพด้านล่างของจานเพาะเชื้อ Sabouraud agar ที่มีโคโลนีของTrichophyton rubrum var. rodhaini
• 
  CHROMAgar ( วุ้นเพาะเลี้ยงที่สร้างสี ) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะในการแสดงเชื้อราก่อโรคที่สำคัญบางชนิด
• 
  เชื้อรา ( แอสโคไมซีส ) ที่เจริญเติบโตในวัฒนธรรมปลอดเชื้อซึ่งแต่ละวัฒนธรรมประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่คัดเลือกมาเพียงชนิดเดียว และปราศจากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทำให้สามารถศึกษาจุลินทรีย์ที่เพาะเลี้ยงได้อย่างโดดเดี่ยว
• 
  เชื้อรา Aspergillus nigerเจริญเติบโตบนอาหารเลี้ยงเชื้อมันฝรั่งเดกซ์โทรส

• Knop agar ใช้ในการเพาะเลี้ยงโปรโตนีมาและมอสทั้งต้นแบบปลอดเชื้อเช่นPhyscomitrella patensซึ่ง เป็น สิ่งมีชีวิตต้นแบบ^{[ 12 ]}

• อาหารเลี้ยงเชื้อ YEPDมักใช้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อทั่วไปสำหรับยีสต์ เช่นSaccharomyces cerevisiaeและCandida albicans
• อาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับการสร้างสปอร์ คืออาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้เมื่อต้องการสร้างสปอร์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับการเพาะเลี้ยงเชื้อราหรือแบคทีเรียได้ ขึ้นอยู่กับว่าสายพันธุ์นั้นสามารถสร้างสปอร์ได้หรือไม่

• จานเพาะเชื้อขนาด 2 x 4 ฟุต บรรจุด้วยอาหารเลี้ยงเชื้ออะการ์ที่ได้จากสาหร่ายทะเล 14 ลิตร ซึ่งสร้างโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ถูกนำมาใช้เพื่อดูว่าE. coliพัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะได้อย่างไร จานเพาะเชื้อขนาดใหญ่นี้ยังช่วยศึกษาแนวคิดเฉพาะทางจุลชีววิทยาเพิ่มเติม เช่น วิวัฒนาการคู่ขนาน การคัดเลือกการกลายพันธุ์ การรบกวนของอาณานิคม เป็นต้น^{[ 13 ]}

• ศิลปะจุลินทรีย์
• คราบไวรัส

วุ้นชนิดต่างๆ ที่แตกต่างกัน:

• อาหารเลี้ยงเชื้อเคซีน
• เอ็มอาร์เอส อะการ์
• นิวยอร์กซิตี้ อาการ์

เว็บไซต์ Wikibook School Scienceมีหน้าเว็บเกี่ยวกับหัวข้อ: จานเพาะเชื้ออะการ์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับจานเพาะเชื้ออะการ์

• วิดีโอแสดงวิธีการเตรียมวุ้นเลือดแกะ
• เพื่อนวิทยาศาสตร์ – เรื่องราวเกี่ยวกับวุ้นอะการ์
• วิดีโอเกี่ยวกับวิธีการเพาะเชื้อแบบปลอดเชื้อ
• วิดีโอแสดงวิธีการใช้ลูกปัดแก้วในการเคลือบผิวตัวอย่าง