Was ist eine quantitative Kultur?
Quantitative Kultur ist ein Begriff, der auf dem Gebiet der Mikrobiologie gehört. Es beschreibt eine Vielzahl von Techniken, mit denen Mikrobiologen zählen, wie viele Mikroben in einer bestimmten Probe vorhanden sind. Einige Analysetechniken identifizieren nur das Vorhandensein bestimmter Mikroorganismen, nicht die Menge der vorhandenen Mikroben, und daher sind diese Methoden nicht quantitativ.
Wenn ein Mikrobiologe Mikroben mit genügend Nährstoffen versorgt, um zu wachsen und sich zu vermehren, spricht man von Kultivierung. Mikroben sind sehr klein und können in großen Mengen in Proben vorhanden sein. Für einen Mikrobiologen ist es praktisch unmöglich zu wissen, was sich in der Probe befindet und in welchen Konzentrationen, ohne dass die Mikroorganismen auf leicht lesbare Werte anwachsen.
Mikrobiologische Proben können alles sein, was möglicherweise Mikroben enthalten könnte. Beispiele sind Lebensmittel, Blut oder Wasser. Einige dieser Proben enthalten häufig viele Mikroben wie Hackfleisch oder nur wenige oder gar keine Mikroben wie Blut. Der Analytiker hat die Aufgabe, die Probe in ein Wachstumsmedium für die Kultur zu legen, das zeigen kann, wie viele einzelne Mikroben vorhanden sind.
Der Analytiker entnimmt typischerweise ein bestimmtes Maß der Probe, beispielsweise 1 ml Wasser. Auf diese Weise kann er oder sie herausfinden, wie viele Mikroben sich in diesem ml befinden, und berechnen, wie viele Mikroben in der gesamten Probe oder in der Quelle der Probe vorhanden sind. Wenn er oder sie denkt, dass die Gesamtkeimzahl in diesem ml Probe hoch ist, führt der Analytiker eine Verdünnung bis zu einem Punkt durch, an dem das Ergebnis nicht zu hoch ist, um es abzulesen.
Eine Methode der quantitativen Kultur beinhaltet einen ml der Probe oder die mit Nährstoffen in einem festen Medium vermischte Verdünnung. Anschließend inkubiert der Analytiker diese bei einer bestimmten Temperatur und Zeit, um die Vermehrung der Mikroben zu unterstützen. Von jeder in der Probe vorhandenen Mikrobe, die unter diesen Bedingungen wachsen kann, befindet sich auf dem Medium ein sichtbarer Klumpen von vielen Mikrobenzellen, eine sogenannte Kolonie. Der Analytiker zählt diese dann einfach und multipliziert diese Zahl bei Bedarf mit den Verdünnungen, um herauszufinden, wie viele Mikroorganismen in den ersten ml der Probe vorhanden sind.
Das Wissen darüber, wie viele Mikroben in einer Probe durch quantitative Kultur vorhanden sind, ist ein nützlicher Hinweis auf die Reinheit einer Probe. Urin sollte beispielsweise bei gesunden Menschen keine mikrobielle Kontamination aufweisen, und höhere Kontaminationsniveaus weisen auf die Intensität der Infektion hin. Durch quantitative Kultur kann ein Mikrobiologe nicht nur herausfinden, wie viele Mikroorganismen sich in der Probe befinden, sondern auch wie viele bestimmte Einzelspezies. Dazu muss er oder sie die Probe mit speziellen Nährmedien mischen, auf denen nur bestimmte Arten von Mikroben wachsen, anstatt mit einem allgemeinen Medium, in dem viele Mikroben wachsen können.
Einige mikrobiologische Techniken lassen vorhandene Mikroben wachsen, bevor sie auf ihr Vorhandensein getestet werden. Wenn sich die anfängliche Menge an Mikroorganismen in der Probe vervielfacht, nimmt die Anzahl zu. Diese Methoden der mikrobiologischen Analyse können zwar die Existenz spezifischer Mikroorganismen in einer Probe nachweisen, können jedoch die Gehalte der Mikroben nicht genau zählen und sind nicht Teil einer quantitativen Kultur.