محیط کشت BG11 براث

محیط کشت براث بی‌جی ۱۱ (BG11 Broth)

محیط کشت BG11 Broth فرم مایع محیط جامد BG11 Agar است و یک محیط استاندارد و پرکاربرد در تحقیقات فیکولوژی (جلبک‌شناسی) و بیوتکنولوژی می‌باشد. این محیط یک محلول مغذی کاملاً تعریف‌شده از نظر شیمیایی است که حاوی تمامی نمک‌های معدنی ضروری برای رشد فتواتوتروف‌های اکسیژنی است. ترکیبات کلیدی آن شامل نیترات سدیم (به عنوان منبع نیتروژن)، فسفات پتاسیم (منبع فسفر)، سولفات منیزیم، کلرید کلسیم، سیترات فریک آمونیوم (منبع آهن کمپلکس‌شده) و یک ریزعناصر (Trace Elements) است که عناصری مانند بور، منگنز، روی، مولیبدن، کبالت و مس را در مقادیر بسیار کم فراهم می‌کند.

این محیط برای کشت ارگانیسم‌های فتوسنتزکننده‌ای که قادر به تثبیت دی‌اکسیدکربن از اتمسفر هستند، ایده‌آل است. BG11 Broth به طور گسترده برای نگهداری کلکسیون‌های استاندارد جلبکی، مطالعات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی سیانوباکتری‌ها (مانند Anabaena، Synechococcus، Spirulina)، تحقیقات تولید زیست‌توده ریزجلبک‌ها برای استخراج رنگ‌دانه‌ها (فیکوبیلی‌پروتئین‌ها، کلروفیل)، لیپیدها (برای تولید بیودیزل) و سایر متابولیت‌های باارزش استفاده می‌شود. همچنین در مطالعات سم‌شناسی و بیواندیکیشن (Bioindication) برای ارزیابی اثرات آلاینده‌ها بر روی ارگانیسم‌های آبزی اولیه کاربرد دارد.

مشخصات کلیدی

• نوع محیط: مایع (براث)، تعریف‌شده معدنی (Defined Mineral Medium)
• هدف کشت: کشت و رشد جلبک‌های سبز-آبی (Cyanobacteria) و ریزجلبک‌های آب شیرین
• حالت فیزیکی: پودر (حل شونده در آب مقطر با کیفیت بالا، معمولاً بدون نیاز به اتوکلاو، اما اغلب استریل‌فیلتر می‌شود).
• ترکیبات کلیدی: نیترات سدیم (NaNO3)، فسفات دی‌پتاسیم (K2HPO4)، سولفات منیزیم (MgSO4·7H2O)، کلرید کلسیم (CaCl2·2H2O)، سیترات فریک آمونیوم، EDTA (سدیم)، کربنات سدیم (Na2CO3) و محلول ریزعناصر (Trace Elements).
• شرایط کشت: محیط در فلاسک‌های ارلن یا راکتورهای زیستی (فتوبیوراکتور) ریخته می‌شود. تلقیح با سوسپانسیون جلبکی انجام می‌گیرد.
• شرایط انکوباسیون: دمای ۲۵ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد، تحت نور ممتد یا دوره‌های نوری/تاریکی (معمولاً ۱۶:۸ ساعت) با شدت نور مناسب (حدود ۲۰-۱۰۰ µmol photons m⁻² s⁻¹)، اغلب همراه با تکان ملایم یا هوادهی برای تبادل گاز.
• خوانش نتیجه: رشد به صورت تغییر رنگ محیط (معمولاً سبز شدن ناشی از کلروفیل) و افزایش کدورت (جذب نوری در طول موج ۶۸۰ یا ۷۵۰ نانومتر) اندازه‌گیری می‌شود. زیست‌توده نیز می‌تواند توسط وزن خشک سلولی سنجیده شود.
• کنترل کیفیت: رشد خوب و تولید رنگ‌دانه توسط سویه استاندارد مانند Synechocystis sp. PCC 6803 یا Chlorella vulgaris.
• کاربرد اصلی: تحقیقات پایه و کاربردی در زمینه سیانوباکتری‌ها و ریزجلبک‌ها، تولید متابولیت‌ها و زیست‌توده، و مطالعات اکوتوکسیکولوژی.

نکات کاربردی و نگهداری

پودر محیط کشت BG11 Broth به دلیل حساسیت برخی ترکیبات به حرارت (مانند ویتامین‌ها در صورت وجود)، اغلب به روش استریل‌فیلتراسیون (با فیلتر ۰.۲۲ میکرومتر) آماده می‌شود، نه اتوکلاو. استفاده از آب مقطر با خلوص بسیار بالا (مانند آب Milli-Q) برای جلوگیری از ورود آلاینده‌های فلزی یا آلی ضروری است. محیط را می‌توان در ظروف شیشه‌ای تمیز تهیه و در دمای ۲ تا ۸ درجه سانتی‌گراد و دور از نور برای چند هفته نگهداری کرد. pH محیط معمولاً در حدود ۷.۴ تنظیم می‌شود. برای کشت، فلاسک‌ها نباید کاملاً پر شوند تا امکان تبادل گاز (CO2 و O2) فراهم باشد. اغلب به محیط، هوای استریل یا مخلوط گاز CO2/هوا (حدود ۱-۲٪ CO2) دمیده می‌شود. تکان دادن ملایم (در شیکر) یا همزدن در راکتور، از ته‌نشینی سلول‌ها جلوگیری می‌کند. از آنجایی که جلبک‌ها به نور وابسته هستند، فلاسک‌ها باید در معرض نور با کیفیت و شدت مناسب قرار گیرند. جلوگیری از آلودگی باکتریایی یا قارچی بسیار مهم است و کار باید در شرایط تا حد امکان استریل انجام شود. برای کشت‌های طولانی‌مدت، ممکن است نیاز به تکمیل محیط با منبع کربن آلی (مانند گلوکز) برای کشت میکسوتروفیک باشد.