Preparazione del mezzo di coltura

I terreni di coltura, detti anche mezzi di coltura o mezzi di crescita, sono specifiche miscele di nutrienti e altre sostanze utili per lo sviluppo e la crescita di microrganismi, quali batteri e miceti (lieviti e muffe). I mezzi di coltura vengono impiegati sia nei test di controllo qualità su materie prime e prodotti finiti non sterili, sia nei test sulla contaminazione microbiologica (sterilità) in applicazioni quali il monitoraggio dello stato igienico, la validazione delle procedure di sterilizzazione e la determinazione dell'efficacia di conservanti e agenti antimicrobici.

I test di conta microbica per i prodotti non sterili vengono eseguiti in conformità alle procedure armonizzate previste dalle farmacopee europea, statunitense e giapponese. Questi test, noti in passato come test MLT ("Microbial Limit Test"), determinano la carica microbica del campione di prodotto. Tale dato si ottiene mediante il conteggio del numero di unità che formano colonie presenti nel mezzo di coltura rispetto a un campione di dimensione nota (CFU/g). I criteri di accettazione si basano sulla conta totale dei microrganismi aerobi (TAMC) e sulla conta totale di lieviti e muffe (TYMC). Inoltre, vengono eseguiti test specifici per confermare la presenza o assenza di determinati microrganismi potenzialmente nocivi.

Gli ingredienti del mezzo di coltura variano a seconda del test da eseguire e del microrganismo interessato. In moltissimi casi, i mezzi di coltura sono costituiti da un terreno nutritivo o brodo di coltura (liquido), che spesso viene miscelato con agar e preparato su piastre di Petri (terreni solidi o semi-solidi). Vengono aggiunti altri componenti specifici per ottenere terreni arricchiti o selettivi.

La preparazione dei mezzi di coltura deve essere eseguita in modo accurato per favorire la corretta crescita microbiologica. È necessario pesare con attenzione i singoli ingredienti del mezzo (polveri, gel e liquidi) in base a una specifica ricetta per la formulazione. Per i componenti principali, in genere si usa una bilancia di precisione con una risoluzione compresa tra 1 mg e 10 mg. Per la pesata degli elementi in traccia, come rame e zinco, può essere richiesto l'uso di una bilancia analitica. Quando si desidera preparare una quantità ridotta di mezzo di coltura, è fondamentale prestare attenzione al ricalcolo corretto delle quantità degli ingredienti e, per rispettare i requisiti di accuratezza, può essere necessario impiegare una bilancia con una risoluzione superiore.

L'accuratezza nella preparazione del mezzo di coltura è fondamentale per assicurare la corretta crescita microbiologica. Guardate il video per scoprire come le bilance di precisione XPR METTLER TOLEDO possono assistervi nell'accurata formulazione dei mezzi di coltura, consentendovi al contempo di semplificare il processo e risparmiare tempo e risorse.

La preparazione di formulazioni per i mezzi di coltura, inclusi i mezzi di crescita liquidi e con agar nutriente, è una procedura comune in qualsiasi laboratorio di microbiologia. Il processo di formulazione comprende diversi passaggi e deve essere eseguito con attenzione per evitare contaminazioni incrociate e, in ultima analisi, per proteggere la salute dei consumatori.

1. Selezionare la ricetta del mezzo di coltura dal database
2. Ricalcolare le quantità di ingredienti in base al volume di mezzo di coltura richiesto
3. Pesare gli ingredienti principali in un contenitore
4. Pesare gli elementi in traccia mediante una bilancia ad alta precisione e aggiungerli nel contenitore
5. Aggiungere acqua deionizzata fino a raggiungere circa l'80% del volume richiesto
6. Agitare per sciogliere gli ingredienti, se necessario applicare una piccola quantità di calore
7. Verificare il pH mediante pHmetro e, se necessario, regolarne il valore
8. Portare il mezzo di coltura al volume richiesto
9. Etichettare il contenitore
10. Eseguire la sterilizzazione in autoclave
11. Documentare i risultati

Tipi di test per il controllo qualità microbiologica

I test per il controllo qualità microbica che richiedono l'uso di mezzi di coltura possono essere suddivisi in tre principali categorie e vengono adottati a seconda del tipo di prodotto e del suo scopo:

Linee guida per l'analisi microbica dei prodotti non sterili

I test MET o MLT vengono eseguiti per stabilire se un prodotto non sterile è conforme alle specifiche date in termini di qualità microbica. I prodotti non sterili comprendono cosmetici, prodotti sanitari e farmaci per cui è prevista l'ingestione, l'inalazione o l'applicazione cutanea. La presenza di determinati microrganismi può influenzare o addirittura annullare l'efficacia di tali prodotti; alcuni microrganismi, poi, possono arrecare danni alla salute del consumatore. I test di conta microbica rappresentano una gamma di test grazie ai quali i produttori possono contribuire ad assicurare che la carica microbica dei propri prodotti finiti rientri nei limiti di sicurezza.

Molti paesi hanno adottato linee guida proprie per definire la sicurezza dei prodotti non sterili. Gli standard applicabili nei mercati europeo, statunitense e giapponese sono stati armonizzati come mostrato nella tabella seguente.

Linee guida per i test di sterilità nei prodotti sterili

I test di sterilità confermano l'assenza di microrganismi vitali e sono di fondamentale importanza nel caso di strumenti per uso medico, prodotti farmaceutici, tessuti e qualsiasi altro materiale dichiarato sterile o privo di microrganismi vitali. Oltre che per identificare potenziali contaminazioni, i test di sterilità vengono impiegati anche per determinare l'efficacia antimicrobica e per validare le procedure di sterilizzazione.

A causa della complessità delle ricette e dell'elevato numero di ingredienti, la preparazione dei terreni di coltura può essere una procedura impegnativa in termini di tempo e manodopera. Evitare gli errori è fondamentale per assicurare la sicurezza del consumatore. Il nostro team di esperti è a vostra disposizione se avete bisogno di supporto nella preparazione di mezzi di coltura o se desiderate ricevere maggiori informazioni su temi quali la promozione del rispetto delle SOP, la gestione delle cariche elettrostatiche, la documentazione e la tracciabilità dei processi e altri argomenti. Non esitate a contattarci per ricevere assistenza tecnica o consulenza.

Non è affatto raro che la preparazione di un mezzo di coltura e crescita preveda più di cinque componenti; in alcuni casi, si arriva a ben trenta ingredienti. Processi di formulazione così complessi richiedono enorme cura e attenzione e persino il più veloce dei tecnici di laboratorio può impiegare anche un'ora e mezza per completare la preparazione.

Calcoli per i terreni di coltura

Le ricette per i mezzi di coltura in genere danno luogo a 1 litro di soluzione. Per volumi diversi, è necessario ricalcolare in proporzione le quantità di tutti gli ingredienti e registrare i nuovi valori. Qualsiasi errore di calcolo o nella registrazione dei nuovi dati può portare a un mezzo di coltura con prestazioni diverse da quelle richieste e, potenzialmente, a conseguenze molto gravi.

Pesata e registrazione dei relativi risultati

Nel seguire una ricetta, con valori originali o ricalcolati, il tecnico di laboratorio deve assicurarsi che venga usata la corretta quantità di ciascun ingrediente e che tutti gli ingredienti siano stati aggiunti. Spesso tale verifica viene eseguita spuntando gli ingredienti da un elenco man mano che li si pesa. Sarà poi necessario prestare attenzione per evitare errori di trascrizione al momento della registrazione dei pesi effettivi o del loro inserimento a computer. L'uso di due bilance da laboratorio aumenta la complessità del processo di preparazione, riduce l'efficienza e aumenta il rischio di errori.

Influenze sulla pesata

Gli ingredienti vengono pesati in contenitori di diversa forma e misura, da vaschette di pesata a becher con una capacità di massimo cinque litri. Tutti i contenitori, oltre alla bilancia stessa, possono essere soggetti a influenze esterne, quali spostamenti d'aria, cariche elettrostatiche o campi magnetici generati dagli agitatori. Questi fattori possono dar luogo a difficoltà nell'impostazione della tara della bilancia, problemi di stabilità e deriva delle misure, nonché a tempi di assestamento più lunghi. Tutte queste difficoltà aumentano il tempo necessario per la preparazione del mezzo di coltura incidendo sulla produttività.

Difficoltà di pesata con l'uso di armadi di sicurezza o cappe aspiranti

Gli effetti degli spostamenti d'aria quando si usano armadi di sicurezza o cappe aspiranti possono essere ridotti impiegando un apposito paravento a protezione della bilancia e del contenitore. Il paravento è un'ottima soluzione per prevenire errori di pesata, ma nella pratica presenta alcuni inconvenienti:

1. Le operazioni di apertura e chiusura del paravento richiedono tempo
2. Il limitato accesso al piatto di pesata riduce l'ergonomia
3. I contenitori voluminosi e/o pesanti sono difficili da gestire
4. Il paravento rappresenta un ulteriore elemento da pulire

Documentazione

I mezzi di coltura devono essere etichettati innanzitutto per evitare che vengano confusi; inoltre, tutti i dati ad essi associati devono essere registrati e memorizzati in modo sicuro per consentire la futura consultazione e la piena tracciabilità. La gestione manuale di grandi quantità di dati richiede tempo e comporta un elevato rischio di errori.

Le bilance di precisione XPR METTLER TOLEDO offrono un elevato livello di accuratezza e consentono di affrontare al meglio molte delle sfide tipiche della preparazione dei mezzi di coltura, semplificando i processi e riducendo il carico di lavoro dei tecnici di laboratorio. Con risoluzioni da 0,1 mg a 100 mg e portate fino a 10 kg, le bilance di precisione XPR sono perfette per un'ampia gamma di applicazioni che prevedono la preparazione di mezzi di coltura.

Ricette direttamente sulla bilancia

È possibile salvare sulla bilancia, come metodi di pesata, fino a un massimo di 50 ricette per la preparazione dei mezzi di coltura, consentendo così ai tecnici di accedere rapidamente alla ricetta e iniziare subito a lavorare. Sul display della bilancia vengono visualizzate istruzioni dettagliate in modo che sia sempre chiaro a che punto ci si trova della procedura di preparazione.

Automazione dei calcoli e della memorizzazione dei risultati

All'inizio della procedura, il tecnico inserisce il volume richiesto per la ricetta e il sistema ricalcola automaticamente le corrispondenti quantità di ingredienti. La bilancia invita il tecnico a pesare ciascun ingrediente, memorizza il peso effettivo e imposta automaticamente la tara prima della pesata dell'ingrediente successivo. Non è necessario registrare manualmente alcun dato e i risultati possono essere stampati in modo automatico alla fine della procedura.

Eliminazione del paravento

Tutte le bilance di precisione XPR sono dotate di piatto di pesata SmartPan™. SmartPan™ offre un livello eccezionale di stabilità riducendo al minimo gli effetti delle correnti d'aria sulla cella di pesata e consentendo l'esecuzione di pesate con una risoluzione pari a 1 mg senza l'uso di un paravento. Grazie a SmartPan™, è possibile ottenere risultati fino a due volte più velocemente che con un piatto di pesata standard.

Facilità di pulizia

La pulizia degli strumenti è fondamentale per ridurre il rischio di contaminazione incrociata. Con il piatto di pesata SmartPan™, qualsiasi fuoriuscita si raccoglie nel fondo del piatto rendendo possibile lo smaltimento sicuro delle sostanze. Piatto e base si smontano facilmente per essere puliti nella lavavetreria. La capottina protettiva protegge la bilancia contribuendo a evitare che le sostanze fuoriuscite entrino nella cella di pesata; inoltre, la superficie liscia è facile da pulire e previene l'accumulo di sporcizia. Sono disponibili protezioni per il display resistenti agli agenti chimici, che dopo ciascun uso possono essere facilmente rimosse e smaltite per evitare contaminazioni incrociate.

Avete mai desiderato che i processi di pesata e di documentazione delle formulazioni dei mezzi fossero meno complicati? Riscontrare difficoltà nella riproduzione di una formulazione ottimizzata di mezzi di coltura vi suona familiare? Leggete la nostra guida e scoprite come strumenti, software e accessori personalizzati possono aiutare un laboratorio di R&S a garantire un elevato livello di affidabilità delle pesate, uniformità dei mezzi, convenienza complessiva e qualità dei prodotti per i processi di formulazione.

Le bilance di precisione XPR METTLER TOLEDO possono essere collegate al nostro software da laboratorio brevettato LabX per realizzare una soluzione di workflow completa, in grado di offrire tutte le funzionalità necessarie alla gestione dei dati. Il database centralizzato fa sì che gli utenti collegati accedano alle stesse SOP per l'allestimento dei mezzi di coltura, assicurando che tutti i tecnici seguano le medesime procedure. Il software gestisce automaticamente tutte le informazioni e tutti i calcoli relativi al processo. I risultati vengono memorizzati in modo sicuro nel database e sono disponibili in qualsiasi momento per ulteriori analisi e per la generazione di report. Di fatto, il software elimina la necessità di trascrivere manualmente i dati e permette anche la stampa automatica di etichette dettagliate.

La soluzione può essere integrata nei sistemi ERP/LIMS esistenti, per consentire il trasferimento di ricette e risultati in entrambe le direzioni. Strumenti, compiti e utenti possono essere gestiti in modo centralizzato; i responsabili sono in grado di monitorare in tempo reale l'avanzamento delle attività senza dover essere presenti in laboratorio. Nei contesti altamente regolamentati, il software rende più semplice rispettare i requisiti di Data Integrity imposti dalla FDA ALCOA+.

METTLER TOLEDO ha la soluzione giusta, che necessitiate di misure del pH rapide e affidabili oppure di rispettare standard rigorosi.

La nostra gamma più alta, la linea SevenExcellence offre l'intuitiva interfaccia One Click™ da touchscreen, che consente di avviare i metodi memorizzati direttamente dal tasto di scelta rapida sulla schermata iniziale dello strumento. La funzione Intelligent Sensor Management assicura che le prestazioni degli elettrodi del pHmetro siano sempre in condizioni ottimali per risultati accurati. I prodotti della linea SevenExcellence possono essere collegati a LabX per assicurare la tracciabilità e la Data Integrity.

Per la misura del pH su superfici piatte, per esempio piastre di agar, si raccomanda l'uso di elettrodi speciali come InLab Surface Pro-ISM.