ALGOLOGICKÉ KULTIVAČNÍ TECHNIKY

Definovaná sladkovodní média

Běžně používaná kultivační média jsou převážně roztoky anorganických solí, v některých případech doplněných o organickou složku (např. glukóza, pepton) nebo o půdní či rašelinný extrakt (viz Kapitola 3.6), v případě některých skupin řas jsou využívána média tvořená převážně organickými látkami, typickým příkladem je kultivační médium určené pro rod Euglena.  Výhodou kultivačních médií s jasně definovaným složením je reprodukovatelnost experimentů, mírně komplikované je to v situaci s přídavkem organické složky, kterou pak autoři nebo i sbírky řas řeší uvedením přesného výrobce a výrobního čísla chemikálie, která byla pro médium použita; přídavek půdních nebo rašelinových extraktů do jisté míry omezuje reprodukovatelnost výsledků.

V následujícím přehledu budou zahrnuta jen ta kultivační média, která se běžně využívají při kultivaci sinic a řas, případně doplněná o možné modifikace. Při kultivaci sinic a řas je zásadní myslet na to, že médium využité pro izolaci a následné udržování má co nejvíce odpovídat svým složením podmínkám, ve kterých byl materiál sbírán, není proto dobré sklouznout k rutinnímu používání omezeného počtu běžných kultivačních médií, naopak je dobré hledat stejné nebo příbuzné organismy v různých sbírkách (viz Box 1.1) a zkoušet využívat média, která pro jejich kultivaci využívají tyto sbírky; dobrý přehled běžných a speciálních kultivačních médií uvádí Andersen et al. (2005).

• AF6 médium původně navržené pro kultivaci rodu Colacium, později modifikované; využitelné pro volvokální řasy, rod Botrydiopsis a Botrydium granulatum (Xanthophyceae), skrytěnky, obrněnky a některá krásnoočka.

• BG-11 médium je médium určené především pro kultivaci sinic z různých biotopů (sladkovodní, půdní, termální, mořské…), je typické vysokým obsahem dusičnanů, a proto se často připravuje v bezdusíkaté formě určené pro izolaci a udržování kultur heterocytózních sinic, protože jsou schopné přijímat a metabolizovat vzdušný biatomární dusík (BG-11-N nebo BG-110). Je to jedno z nejčastěji užívaných kultivačních médií, ale vzhledem k jeho koncentrovanosti může mít dopad na změnu morfologie udržovaných kultur.

• Bold’s Basal médium – BBM slouží především ke kultivaci zelených řas (chlorokokální řasy, volvokální bičíkovci, vláknité zelené řasy), ale je poměrně univerzální, často používané pro izolaci půdních řas a sinic. Toto médium je používáno v různých modifikacích (viz dále).

• Chu #10 médium je médium, které má svým složením připomínat jezerní vodu a má poměrně široké využití při kultivaci zelených řas, rozsivek a sinic. Ve zředěné formě (1/2 Chu #10) je používáno pro kultivaci oligotrofních organismů, v modifikaci s upraveným množstvím fosforu a bez dusíku je vhodné pro morfologické studie některých heterocytózních sinic (Berrendero et al., 2016).

• Spirulina médium má poměrně úzké využití a bylo vytvořeno pro kultivaci komerčních kmenů rodu Limnospira (dříve Arthrospira, komerčně uváděná jako Spirulina), svým složením s vysokým obsahem uhličitanů a hydrogenuhličitanů se podobá sodným jezerům; spolu s vysokým pH eliminuje riziko kontaminace jinými organismy při venkovních kultivacích.

• WC médium – Wright’s Cryptophyte médium bylo, jak už název napovídá, původně designované pro kultivaci skrytěnek, jeho užití je poměrně široké, především pro planktonní zelené volvokální a chlorokokální řasy, krásivky a některé sinice. V případě modifikací může být použito pro kultivaci různobrvek a zlativek rodu Synura (médium bez přidání purfu) anebo rozsivek (médium s přídavkem křemíku, WC+Si).

• Z8 médium (někdy také Z médium nebo Z45/4 apod.) je téměř univerzální kultivační médium, které se je možné využívat pro kultivaci jak sinic, tak zelených řas (především kokálních), existují různé modifikace a recepty na přípravu tohoto média, např. také s přídavkem křemíku pro kultivaci rozsivek.

V některých případech dochází k obohacování syntetických médií o organické látky, ať už v podobě čistých chemikálií nebo zrnek pšenice, hrášku apod., většinou jsou tato média využívána pro mixotrofní řasy, např.:

• KBBM médium představuje modifikované BBM médium s přídavkem 0,25% glukózy a 1 % peptonu, slouží například ke kultivaci Chlorella-like symbiontů izolovaných z trepek

• BBM+GA médium je opět modifikací BBM média (1% glukózy, 0,01 M hydrolyzátu kaseinu) tentokráte určeného pro fotobionty z rodu Trebouxia izolované z lišejníků.

• 2 x koncentrované BBM médium s přídavkem pšenice pro některé bezbarvé skrytěnky Chilomonas a Cyathomonas

• 3N-BBM médium je běžnou modifikací BBM média s 3 x vyšším obsahem dusičnanů, často s přídavkem vitamínů (3N-BBM+VIT), sbírka UTEX připravuje modifikaci tohoto média s přídavkem půdního extraktu.

• Ve sbírce SAG v Göttingenu se využívají modifikace základního minerálně slabého ES média (ESP – s přídavkem 0,1 % peptonu; ESFl. – s přídavkem 0,1 % masového extraktu) a TOM médium, které je modifikací klasického BBM média s přídavkem 1,5 % glukózy a 2 % peptonu, na kterém jsou například udržovány kultury řasy rodu Apatococcus.

Některé, často běžně fotosyntetizující, řasy vyžadují kultivaci v médiích obsahující především organické látky – Polytoma médium (octan sodný, kvasničný extrakt, trypton), Euglena médium (octan sodný, kvasničný extrakt, trypton, pepton), Porphyridium médium (kvasničný extrakt, trypton, půdní extrakt). V případě takovýchto médií je zásadní udržovat kulturu ideálně v axenickém stavu, jelikož výraznější bakteriální kontaminace může celou kulturu bez větších problémů přerůst a znehodnotit.

Zvláštní kapitolou syntetických médií jsou média určená pro extremofilní řasy, především pro takové řasy, které se vyskytují v biotopech s extrémně nízkým pH, např. Cyanidium médium (pH ≅ 2,5 až 4), Galdieria médium (pH ≅ 1,8), modifikace BBM média pro kultury Euglena mutabilis (pH ≅ 2 až 3). Příprava médií je stejná jako u ostatních typů, s konečnou úpravou pH nejčastěji s použitím 0,1 M kyseliny sírové nebo 5 % kyseliny chlorovodíkové. Komplikovaná situace je v případě médií ztužených agarem, jehož struktura je v důsledku působení nízkého pH během autoklávování poškozena a média netuhnou. Pro přípravu těchto médií je potřeba připravit si dvakrát koncentrovaný roztok média s pH upraveným na požadovanou hodnotu a dvakrát koncentrovaný roztok agaru. Tyto roztoky se zklávují odděleně, nechají mírně zchladnout a smíchají se dohromady.