محیط کشت مگس سرکه چیست؟ – مراحل تهیه و انواع مختلف آن

مگس سرکه و یا همان دروزوفیلا ملانو گاستر یکی از انواع مختلف گونه های مگس است. مگس سرکه از مدل های اولیه و پر کاربرد در علم زیست شناسی و آزمایش های آن است. به مواد و شرایط مورد نیاز جهت کشت و تکثیر و رشد و پرورش یک موجود زنده محیط کشت آن موجود زنده گفته می شود که در آزمایشگاه قابل ساخت و استفاده است. محیطی که مواد و شرایط مورد نیاز برای تکثیر و رشد مگس سرکه را فراهم می کند، محیط کشت مگس سرکه نامیده می شود. در ادامه ی این نشریه جهان شیمی فیزیک به مطالب پیرامون محیط کشت مگس سرکه می پردازیم.

مگس سرکه چگونه موجودی است؟

این مگس که به نام مگس میوه نیز شناخته می شود، گونه ای از مگس ها هستند که چشم هایی به رنگ قرمز آجری دارند. این موجود در دسته ی جانوران، شاخه ی بندپایان، رده ی حشرات، راسته ی دو بالان، تیره ی دوروزوفیلا و سرده ی مگس سرکه قرار گرفته است. این مگس ها بدنی به رنگ زرد و قهوه ای داشته و در ناحیه ی شکم خود دارای حلقه هایی سیاه هستند که به صورت عرضی کشیده شده اند. طول بدن مگس های سرکه ی ماده در حدود ۵/۲ میلی متر و طول بدن جنس نر این مگس ها کمی از این مقدار کمتر است.

تفاوت قابل مشاهده ی دو جنس نر و ماده ی این موجودات، در رنگ آن ها است. ناحیه پشتی جنس نر در این مگس ها تیره رنگ است. مگس های سرکه ی جهش یافته هم از ایجاد جهش ژنتیکی در مگس های سرکه ی وحشی به وجود می آیند. جهش های مختلف ژنتیکی در این مگس ها می تواند منجر به دگرگونی هایی از جمله دگرگونی بال ها، دگرگونی رنگ بدن و دگرگونی رنگ چشم ها بشود.

محیط کشت مگس سرکه چیست؟

مواد مختلفی که با یکدیگر ترکیب می شوند محیط کشت مگس سرکه را می سازند که منجر به تکثیر و رشد این موجودات زنده می شوند. برای استفاده از مگس های سرکه در انواع مختلف آزمایش های زیست شناسی، به کشت و تکثیر این موجودات و به طبع محیط کشت مناسب برای پرورش آن ها نیاز است. مگس سرکه قادر به تغذیه و استفاده از انواع مختلفی از غذاها است. محیط کشت مگس های سرکه را می توان تحت شرایط خاص در آزمایشگاه ها تولید کرد.

همچنین می توان آن ها را به طور آماده از شرکت های تأمین مواد و لوازم بیولوژیکی خریداری کرد. بعضی از مواد غذایی مورد نیاز این موجودات نیاز به پخت داشته و برخی دیگر به صورت آماده و بدون آب قابل تهیه هستند. محققان و دانشجویانی که با این مواد سر و کار دارند به راحتی می توانند ویال های خود را با مواد آماده پر کرده و از آن ها استفاده کنند. برای دست یابی به نتایج بهتر و دقیق تر بهتر است به مواد آماده نیز آب به جهت منبع آبی برای استفاده ی لاروها و مگس های سرکه ی بالغ اضافه شود.

محیط کشت پودری و محیط کشت پخته شده ی مگس سرکه

برای تهیه یک محیط کشت کاملاً مناسب و هیدراته برای مگس های سرکه می توان دستورالعمل هایی را دنبال کرد که در ادامه به آن ها می پردازیم. برای محیط کشت پودری به ویال یا بطری، این محیط را اضافه می کنیم. سپس برای رطوبت رسانی به محیط کشت به آن آب را اضافه می کنیم. در صورت نیاز بعد از گذشت چند دقیقه باز هم آب اضافه می کنیم. سطح محیط کشت باید براق و مرطوب باشد و محیط کشت باید عاری از فضای خالی باشد. پس از هیدراتاسیون محیط و پیش از افزودن مگس ها به آن، چند دانه ی کم مخمر نیز به محیط کشت افزوده می شود.

در محیط کشت پخته شده در زمان پخش مواد، مواد پخته به ویال کشت، ویال یا بطری افزوده می شود. ویال ها با دستمال به جهت عدم برخورد مگس های وحشی پوشیده شده و یک شب استراحت داده می شوند. پس از یک روز مخمر و درپوش به ویال ها اضافه می شود. برای نگهداری محیط های کشت تا زمان استفاده از یخچال استفاده می شود اما پیش از استفاده محیط کشت باید به دمای اتاق برسد.

طرز تهیه ی محیط کشت مگس سرکه

تهیه محیط کشت مگس سرکه و نگهداری از آن ها از کاربردی ترین اعمال در آزمایشگاه های زیست شناسی است. به طور معمول در محیط کشت های مگس سرکه از موادی مانند آگار، آرد ذرت، شکر قهوه ای، نپاگین، اسید پروپیونیک و مخمر استفاده می شود. در تهیه ی این محیط های کشت، آگار به آب داغ افزوده می شود. سپس آرد ذرت و شکر و مخمر را می افزایند. زمان پخت ۲۰ دقیقه الی نیم ساعت در نظر گرفته می شود و پس از آن حرارت خاموش می شود. نپاگین و اسید پروپیونیک با رسیدن دمای محیط کشت به ۵۰ درجه به آن افزوده می شوند.

در طول پخت و تهیه غذا به طور دائم باید مخلوط هم زده شوند. شکر قهوه ای و پودر ذرت و مخمر خشک، غذا محسوب می شوند. ارزش غذایی مخمر برای دروزوفیلد ها قابل توجه است. نگهدارنده های این محیط که ماندگاری آن را افزایش می دهند، نپاگین به عنوان ضد قارچ و اسید پروپیونیک به عنوان ضد باکتری هستند. این محیط پس از تهیه سریعاً به ویال های کشت و یا بطری های استریل افزوده می شود.

 انواع متفاوت ترکیبات محیط کشت مگس سرکه

در روند تهیه ی محیط کشت مگس سرکه، پس از سفت و محکم شدن محیط، ویال ها و یا بطری ها با دستمال یا پارچه به خوبی پوشانده می شوند. محیط کشت های آماده را در مکان های خنک و یا یخچال ها می توان به مدت ۱تا ۲ هفته تا زمان استفاده، سالم نگهداری کرد. حدود ۸ دستور العمل و روش ساخت محیط های کشت مختلف و متفاوت برای دروزوفیلا ها وجود دارد. ساکاروز، آرد ذرت، دکستروز، محیط ۲ درصد اسیدی و مخمر مواد تشکیل دهنده ی یکی از انواع محیط کشت های مناسب مگس سرکه است. این محیط در سال ۱۹۶۰ و توسط دانشمندی به نام لوئیس ارائه داده شد.

این دستور که از سال ۱۹۵۵ مورد استفاده قرار می گیرد، حاوی اسید فسفریک است. آرد ذرت، ملاس و محیط مخمر ترکیبات یکی دیگر از انواع محیط کشت مگس سرکه هستند. از این محیط کشت، مدت ها در مدارس بلومینگتون استفاده می شد. ترکیب آرد ذرت، دکستروز و محیط مخمر نیز در نوع دیگری از محیط کشت مگس سرکه وجود دارد. این ترکیب را اولین بار در سال ۱۹۷۴ برنت و اوستر استفاده کردند. کار آمد ترین محیط کشت نیز کاجو است.

مراحل تهیه ی محیط کشت مگس سرکه

به منظور تهیه ی محیط کشت مناسب برای مگس سرکه در ابتدا، آگار با آب به مدت ۵ دقیقه جوشانده و ترکیب می شوند. سپس به این ترکیب ملاس بدون گوگرد یا D – گلوکز افزوده می شود و باز هم جوشانده می شود. در یک ظرف دیگر نیز، ذرت و مخمر آب جو و آب سرد با همدیگر مخلوط می شود. به ترکیب ملاس و آگار، مخلوط آرد ذرت و مخمر افزوده می شود. پس از ۵ دقیقه جوشاندن ترکیب و هم زدن آن، ترکیب را تا دمای ۶۰ درجه ی سانتی گراد سرد می کنند. به منظور مهار کردن کپک و یا ضد قارچ، به ترکیب اسید پروپیونیک اضافه می شود.

ترکیب نهایی محیط کشت در داخل شیشه های استریل کشت به عمق یک اینچ ریخته می شود. این شیشه ها دارای درپوش استریل هستند. برای این کار از بطری های شیر استریل شده گرفته تا هر شیشه ی دهان گشاد و دارای در پوش از جنس پنبه یا پارچه ی پنبه ای و یا لاستیک فوم، کارایی دارد و قابل استفاده است. به هر محیط کشت پیش از افزودن مگس، یک مخمر نانوایی افزوده خواهد شد.

مقادیر مورد نیاز برای تهیه محیط کشت مگس سرکه در ۱ لیتر

مقدارهای مورد نیاز جهت ساختن محیط کشت معمولی به میزان یک لیتر به شرح زیر است.

آرد ذرت به مقدار ۸۰ گرم، D – گلوگز به مقدار ۲۰ گرم، شکر به مقدار ۴۰ گرم، آگار به مقدار ۸ گرم، پودر عصاره ی مخمر به میزان ۱۵ گرم، اسید پروپیونیک به مقدار ۴ گرم، تگو و یا همان متیل پارا هیدروکسی بنزوآت به مقدار ۱ گرم و یا ۵ میلی لیتر اتانول و اسید ارتوفسفریک به مقدار ۶/۰ میلی لیتر این مواد هستند.

مقادیر مورد نیاز برای تولید محیط کشت مخصوص گاجو به میزان یک لیتر نیز به شرح زیر است.

آرد ذرت به میزان ۸۰ گرم، شکر زرد به میزان ۷۰ گرم، آگار به میزان ۹ گرم، پودر عصاره ی مخمر به مقدار ۱۵ گرم، اسید پروپیونیک به میزان ۴/۴ میلی لیتر و تگو و یا همان متیل پارا هیدروکسی بنزوآت به میزان ۲۵/۱ گرم، این مواد هستند.

تجهیزات و ابزار مورد نیاز برای محیط کشت مگس سرکه

همان طور که گفته شد از هر شیشه ای که دارای یک سری ویژگی های خاص باشد می توان به منظور ایجاد محیط کشت مگس سرکه و کشت آن استفاده کرد. محققی به نام توماس هانت مورگان از شیشه های شیر برای آزمایش های خود استفاده می کرد. بطری و ویال یکنواخت، بهترین انتخاب برای کشت مگس سرکه است. تجهیزات مورد نیاز کشت این موجودات را می توان از فروشگاه های لوازم آزمایشگاهی خریداری و تهیه نمود.

برای نگهداری و کشت جمعیت کثیری از مگس ها از بطری استفاده می شود در صورتی که ویال های کشت برای نگهداری جمعیت کمتری از مگس های سرکه کار آمد تر هستند. دانشجوها نیز به طور مهمول از ویال های کشت برای انتجام این قبیل از آزمایش های خود استفاده می کنند. در صورت تمایل به استفاده ی دوباره از بطری ها و ویال ها مهم ترین امر استریل کردن آن ها است. این امر در جهت پیش گیری از شیوع آفت ها و بیماری های مختلف انجام می شود. بطری ها و ویال های کشت در ابعاد و اندازه های مختلف قابل تهیه هستند.

طریقه ی انتقال دادن مگس سرکه از یک ویال به ویال دیگر

مگس ها را هر ۱۰ الی ۱۴ روز باید انتقال داد. در طی روند انتقال باید محیط کشت مگس سرکه ی پشتیبان حفظ شود. به طور کلی دو روش جهت انتقال مگس های سرکه در هنگام تشکیل کشت های جدید به کار گرفته می شود. در یک روش عملکرد سریع و تند دست ها مهم بوده اما نیازی به بیهوش کردن مگس های سرکه وجود ندارد. در روش دیگر نیاز به بیهوش کردن مگس های سرکه وجود دارد. روش انتقال بدون بیهوشی مگس ها، بیشتر به عملکرد فیزیکی ما و قیف جهت انتقال نیاز است.

در روش دوم برای بیهوش کردن مگس های سرکه، آن ها را برای مدت زمان ۸ دقیقه در فریزر قرار می دهند. این امر موجب به گیج شدن مگس ها می شود. با قرار دادن یک قیف بر روی ویال جدیدی که می خواهند مگس ها را به آن انتقال بدهند، مگس های بیهوش را به داخل آن روانه می کنند. این روش آسان تر است. در روش انتقال با بیهوشی مگس های سرکه، به طور معمول هیچ مگسی قادر به فرار از ویال ها در حین انتقال نخواهد بود.

دلیل به کار بردن مگس های سرکه در آزمایش های زیست شناسی

در طی کارهای تحقیقاتی در دانشگاه ها و مدارس به اهداف مختلفی و به طور گسترده از مگس های سرکه استفاده می شود. این کاربردی بودن مگس هاست که علت هایی دارد و قابل توجیه است. به راحتی قابل حمل بودن و اندازه ی کوچک جثه ی مگس های سرکه از این دلایل است. همچنین این موجودات به آسانی بیهوش می شوند. این موجودات قابل تفکیک و بررسی به صورت جداگانه از هم هستند و این روند راحت تر از سایر حشرات طی می شود.

جنس های نر و ماده در مگس های سرکه جدا از هم هستند و این مگس ها دی مورف اند و تفکیک جنس های مختلف آن ها از همدیگر قابل انجام و آسان است. دست یافتن به مگس های نر و ماده ی باکره به علت تفاوت های ظاهری به جهت انجام لقاح و بررسی ژنتیکی راحت می باشد. نسل مگس ها کوتاه و به مدت ۱۰ تا ۱۲ روز بوده و در دمایی مانند دمای اتاق به خوبی عمل می کنند. کشت و تکثیر و نگهداری مگس سرکه به تجهیزات و تمهیدات زیادی نیاز ندارد و هزینه بر نیست. ژنتیک این حشرات نیز کاملاً مستند شده است.