محیط کشت YPD براث

محیط کشت براث وای‌پی‌دی (Yeast Extract Peptone Dextrose Broth)

محیط کشت Yeast Extract Peptone Dextrose Broth (YPD Broth) که به نام‌های YEPD Broth یا به سادگی YP Broth با گلوکز نیز شناخته می‌شود، نسخه مایع محیط جامد YPD Agar و یک محیط پایه کلاسیک در کار با مخمر است. فرمولاسیون آن شامل سه جزء اصلی و ساده است: عصاره مخمر (Yeast Extract) که منبع غنی ویتامین‌های گروه B، نوکلئوتیدها و سایر فاکتورهای رشد ضروری است؛ پپتون (Peptone) که اسیدهای آمینه، پپتیدها و نیتروژن آلی را تأمین می‌کند؛ و دکستروز (Dextrose یا گلوکز) که به عنوان منبع کربن و انرژی سریع‌الاستفاده و ترجیحی برای مخمرها عمل می‌نماید. این ترکیب یک محیط کاملاً مغذی و تعریف‌نشده (undefined) ایجاد می‌کند که رشد سریع و با بازده بالا را برای طیف وسیعی از مخمرها، به ویژه ساکارومایسس سرویزیا، فراهم می‌آورد. حالت مایع آن امکان کشت شیک (تکان‌دار) را فراهم می‌کند که موجب هوادهی و رشد یکنواخت در فاز لجنی می‌شود. YPD Broth به طور گسترده‌ای برای تهیه کشت اولیه (اینوکولوم)، مطالعات رشد و سینتیک، تکثیر برای استخراج پروتئین، DNA یا RNA و نیز فرآیندهای تخمیر در مقیاس آزمایشگاهی استفاده می‌شود.

کاربرد اصلی آن در تحقیقات ژنتیک مولکولی، بیوشیمی و سلولی مخمر، صنایع تخمیر (نانوایی، آبجوسازی، تولید اتانول) و آزمایشگاه‌های بیوتکنولوژی به عنوان محیط پایه برای کشت مخمر است.

مشخصات کلیدی

• نوع محیط: مایع (براث)، بسیار غنی (Rich)، غیرانتخابی، برای کشت مایع مخمرها.
• هدف کشت: کشت مایع، تکثیر و تولید توده زیستی با بازده بالا برای مخمرها، به ویژه Saccharomyces cerevisiae.
• حالت فیزیکی: پودر (تهیه شده در آب مقطر، حرارت داده شده تا حل شود و سپس اتوکلاو می‌شود).
• ترکیبات کلیدی تغذیه‌ای: عصاره مخمر (منبع ویتامین‌ها و فاکتورهای رشد)، پپتون (منبع نیتروژن آلی)، دکستروز (گلوکز) (منبع کربن).
• مکانیسم عمل: فراهم آوری یک محیط مایع مغذی کامل که تمام نیازهای متابولیک برای رشد سریع و لگاریتمی مخمرها را برآورده می‌سازد.
• شرایط کشت: کشت در لوله‌ها یا فلاسک‌های استریل. کشت شیک (Shaking) در شیکر انکوباتوردار برای هوادهی و رشد یکنواخت ضروری است.
• شرایط انکوباسیون: معمولاً ۳۰ درجه سانتی‌گراد (دمای بهینه برای S. cerevisiae) با تکان دادن (۲۰۰-۲۵۰ دور در دقیقه) به مدت ۱۲ تا ۲۴ ساعت (یا تا رسیدن به فاز ثابت رشد). حجم محیط معمولاً ۱۰-۲۰٪ حجم کل فلاسک است.
• خوانش نتیجه: مثبت (رشد خوب): ایجاد کدورت قابل مشاهده و فزاینده در محیط. رشد معمولاً با اندازه‌گیری جذب نوری (OD) در طول موج ۶۰۰ نانومتر کمی می‌شود. منفی (عدم رشد): شفاف ماندن محیط.
• کنترل کیفیت: رشد سریع و قابل تکثیر با سویه استاندارد Saccharomyces cerevisiae مانند BY4741 یا S288C. عدم آلودگی باکتریایی (کدورت غیرعادی، بوی نامطبوع).
• کاربرد اصلی: محیط استاندارد کشت مایع برای ساکارومایسس سرویزیا در تحقیقات ژنتیکی و بیولوژیکی، تهیه اینوکولوم برای آزمایش‌ها و تخمیر، تولید سلول برای استخراج ماکرومولکول‌ها و انجام مطالعات فیزیولوژیکی.

نکات کاربردی و نگهداری

پودر Yeast Extract Peptone Dextrose Broth محصول ایبرسکو (IBRESco) باید در جای خشک و خنک نگهداری شود. برای تهیه محیط، پودر را در آب مقطر حل کرده و به خوبی هم بزنید تا کاملاً حل شود. می‌توان آن را اتوکلاو کرد (۱۲۱ درجه سانتی‌گراد به مدت ۱۵ دقیقه). توجه: گلوکز می‌تواند در دمای بالا با آمینواسیدهای موجود در پپتون واکنش داده و کاراملیزه شود، بنابراین برخی محققان ترجیح می‌دهند محلول غلیظ گلوکز را جداگانه استریل فیلتر کرده و پس از اتوکلاو محیط پایه (حاوی عصاره مخمر و پپتون) و سرد شدن آن، به محیط اضافه کنند. محیط آماده را می‌توان در دمای ۲ تا ۸ درجه سانتی‌گراد نگهداری کرد. برای رشد بهینه، کشت شیک (Shaking) ضروری است تا اکسیژن مورد نیاز برای تنفس هوازی و جلوگیری از تخمیر کاملاً بی‌هوازی فراهم شود. حجم کشت در فلاسک نباید بیش از ۲۰-۳۰٪ حجم کل فلاسک باشد. برای مطالعات کمی، رشد با اندازه‌گیری OD600 ردیابی می‌شود (OD600=1 تقریباً معادل ۳x10^7 سلول در میلی‌لیتر برای S. cerevisiae است). از این محیط اغلب برای رشد شبانه (Overnight Culture) جهت دستیابی به کشت اشباع استفاده می‌شود که سپس به محیط تازه تلقیح می‌شود. برای کارهای ژنتیکی، می‌توان مکمل‌های مورد نیاز (اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها، آنتی‌بیوتیک‌های انتخابی) را به محیط پایه اضافه کرد. رعایت اصول استریل برای جلوگیری از آلودگی در کشت‌های مایع طولانی مدت بسیار مهم است.