Заведующий микробиологической кафедрой разбирает заявку от аспиранта: «Колбы Роукса, 10 шт., 1000 мл, для культивирования штаммов лактобактерий». Звонит поставщику — нет такой позиции. В каталоге российских заводов — только конические, круглодонные, Бунзена, специальные. Проверяет импортные — тоже с трудом. Оказывается, аспирант прочитал их в классическом учебнике общей микробиологии 1970-х как базовое оборудование, но за 50 лет микробиология ушла далеко вперёд, и бутыли Ру практически вышли из массового применения. Разберём, что это было, почему ушло и что реально использовать сегодня для микробиологических работ.
Колба Ру — историческая справка
Бутыль (или колба) Ру — по имени французского бактериолога Пьера Поля Эмиля Ру (1853–1933), сотрудника Луи Пастера в Институте Пастера в Париже. Правильное русское написание — «Ру» (не «Роукс» и не «Роукса»), но в отечественной литературе закрепились оба варианта.
Конструкция:
- Плоский прямоугольный флакон с широким основанием (примерно 10×20 или 12×24 см)
- Малая высота от дна до плеч — 2–4 см (чтобы тонкий слой агара ложился с максимальной поверхностью)
- Узкая короткая горловина, иногда сдвинутая к одной из стенок или приподнятая
- Стекло прозрачное, толщина стенок 2–3 мм
- Закрывается ватно-марлевой пробкой, пропускающей воздух, но задерживающей микроорганизмы
Принцип работы. В колбу наливают горячий расплавленный агар с питательной средой. Флакон кладут на бок и дают среде застыть, получая большую горизонтальную поверхность 200–400 см². На неё наносят посев, горлышко закрывают. Флакон инкубируют в термостате при заданной температуре.
Исторические задачи:
- Массовое получение бактериальных культур для производства вакцин — дифтерийная, столбнячная, туберкулёзная (Ру, Йерсен, Кальметт, Герэн, Институт Пастера)
- Культивирование микобактерий туберкулёза на средах Ловенштейна-Йенсена
- Промышленная продукция грибковых и бактериальных препаратов до эры жидкофазной ферментации
На рубеже XIX–XX веков колбы Ру были стандартом микробиологического производства.
Почему бутыли Ру вышли из массового применения
К середине XX века микробиология перешла на жидкое (глубинное) культивирование с перемешиванием и биореакторы — этот подход в 10–100 раз эффективнее по выходу биомассы на единицу объёма и удобнее в масштабировании до промышленных объёмов.
Причины отказа:
Низкий выход на единицу объёма. В бутыли Ру 1000 мл вырастают клетки на 200–400 см² поверхности агара. В биореакторе 1000 мл с жидкой средой и аэрацией — в 20–50 раз больше клеток.
Сложная стерилизация. Прямоугольный флакон с нестандартной геометрией трудно автоклавировать партией и очищать повторно. Одноразовая пластиковая чашка Петри — проще, гигиеничнее, дешевле.
Трудность отбора проб. Из бутыли Ру невозможно взять однородную пробу: колония локальна на поверхности. В жидкой культуре — отбор пипеткой в любой момент.
Вытеснение пластиком. Для рутинного культивирования с 1960-х массово применяются одноразовые пластиковые культуральные флаконы (T-flask) с ростовой поверхностью 25, 75, 175, 225 см² — дёшевы, стерильны из упаковки, не требуют мытья.
Замена ферментёрами. Вакцины, антибиотики, ферменты, биопрепараты сегодня производят в промышленных биореакторах 100–100 000 л — масштабирование бутылей Ру невозможно.
Колбы Ру сохраняются в нескольких узких применениях: музейные штаммы в научных коллекциях, исследование роста медленных бактерий (микобактерии, актиномицеты), специализированные историко-микробиологические отделы. Для 99 % современных задач используется другой набор посуды.
Что использовать в современной микробиологической лаборатории
Разберём, какой стеклянный инвентарь реально востребован и что есть в каталоге российского производства.
Колбы Эрленмейера (конические) — основа жидкофазного культивирования
Коническая колба — стандарт для выращивания микроорганизмов в шейкерах-инкубаторах (термостатированных инкубаторах с орбитальным встряхиванием). Геометрия обеспечивает:
- Эффективную аэрацию при встряхивании — широкое дно даёт большую поверхность контакта с воздухом
- Устойчивость на столе и в шейкере
- Низкие потери при встряхивании — узкая горловина, пары конденсируются и стекают обратно
Стандартные объёмы для микробиологии — 100, 250, 500, 1000 мл. Горловина — прямая или со шлифом КШ 29/32. Для стерильных работ закрывают ватно-марлевой пробкой, силиконовой пробкой или мембранной пробкой-фильтром.
→ Конические колбы Эрленмейера всех объёмов — в каталоге Стимула.
Колбы-качалки — для аэробных культур с высокой потребностью в O₂
Колба-качалка — модификация конической с рифлениями (баффлами) на внутренней стенке. При встряхивании баффлы создают завихрения, резко увеличивая площадь контакта жидкости с воздухом.
Применение — E. coli, Bacillus, дрожжи, плесневые грибы — все аэробы с высокой потребностью в кислороде. В колбах-качалках биомасса растёт в 2–3 раза плотнее при той же скорости встряхивания по сравнению с гладкой конической.
В каталоге — в разделе специальных колб.
Стеклянные чашки Петри — плоские культуры
Чашка Петри — плоский круглый сосуд с крышкой для культивирования на плотной среде (агаре). Стандартные диаметры 40, 60, 90, 100, 150 мм — для микробиологии обычно 90 мм.
Стеклянные чашки Петри — для исследовательских задач с многоразовым использованием (стерилизация автоклавированием). Для рутинных потоков применяют пластиковые одноразовые — дешевле на единицу.
См. чашки Петри в каталоге: биологические, выпарные, Конвея.
Колбы Бунзена — для стерильной фильтрации
Колба Бунзена с боковым тубусом — стандарт стерильного фильтрования жидких сред через мембранные фильтры. Применение:
- Стерилизация термонестабильных сред — бульонов с сывороткой, глюкозой, антибиотиками, витаминами (автоклавирование разрушает)
- Концентрирование микроорганизмов из больших объёмов (вода, воздух, пищевые продукты)
- Отделение клеток от фильтратов для биохимического анализа
Стандартные объёмы для микробиологии — 250, 500, 1000 мл. Комплект с воронкой Бюхнера или мембранным фильтром. См. колбы Бунзена и статью Колба Бунзена — фильтрование под вакуумом.
Пробирки и штативы — чистые культуры
Стеклянные пробирки — для чистых культур на скошенном агаре (слант), биохимического типирования (цветные реакции), серийных разведений при определении титра.
Стандарт П1 и П2 по ГОСТ 25336-82 — химические пробирки 10–30 мл. Градуированные — для количественных разведений. См. пробирки.
Что вместо колб Ру — краткая таблица замен
| Историческое применение | Современная замена |
|---|---|
| Массовое культивирование на агаре | Чашки Петри (стеклянные или одноразовые пластиковые) |
| Культивирование микобактерий на Ловенштейне | Специальные пробирки со скошенным агаром, иногда пластиковые T-25 флаконы |
| Производство вакцин | Биореакторы (ферментёры) — другой тип оборудования |
| Выращивание тканевых культур | Пластиковые культуральные флаконы (T-25, T-75, T-175, T-225) |
| Суспензионное культивирование | Колбы Эрленмейера в шейкерах или spinner flasks |
Колбы Ру как самостоятельная позиция в каталогах серьёзных производителей практически отсутствуют. Сохраняются у китайских и некоторых европейских поставщиков под заказ для исторических демонстрационных применений.
Стерилизация микробиологического стекла
Вся стеклянная посуда в микробиологии проходит стерилизацию. Основные методы:
Автоклавирование. Паром под давлением при 121 °C 15–30 минут. Универсальный метод для стекла, металла, силиконовых пробок. Требует автоклава. Для стекла — обязательно боросиликатное 3.3 (ГОСТ 21400-75), которое выдерживает перепад температур.
Сухой жар. В сушильном шкафу при 160–180 °C 1–2 часа. Для пустой стеклянной посуды (пипетки, чашки, пробирки). Не для растворов и сред.
Мембранная стерилизующая фильтрация. Для термонестабильных сред — через мембрану 0,22 мкм под вакуумом в колбе Бунзена. Микроорганизмы задерживаются на мембране, стерильный раствор собирается в колбе.
Практические правила работы с микробиологическим стеклом
Маркировка. Каждая единица — нестираемо: название культуры, дата посева, инициалы, номер штамма. Стеклограф или специальные маркеры для стекла.
Стерильность при работе. Любые операции с открытой посудой — только в ламинарном боксе или над пламенем горелки (стерильная зона 30 см). Пробки не на стол — в штатив.
Утилизация. Отработанная посуда с культурами — автоклавируется перед мытьём. Жидкие культуры патогенных микроорганизмов сливают в дезинфектант (хлорамин, хлорная известь) на 24 часа, затем автоклав.
Разбитое стекло с культурой. Обрабатывать дезинфектантом 20 минут, собирать совком (не руками), утилизировать в автоклавируемый пакет для биоотходов.
Итог
Колбы Ру — исторический тип микробиологической посуды, к концу XX века практически вышедший из употребления. На их место пришли: чашки Петри для плотных культур, колбы Эрленмейера и колбы-качалки для суспензионного культивирования в шейкерах, колбы Бунзена с мембранными фильтрами для стерильной фильтрации, биореакторы для промышленного производства. Если в старом учебнике или методических указаниях упомянуты колбы Ру — в современной лаборатории их спокойно заменяет набор из конических, Бунзена, чашек Петри и пробирок.
Стандартный стеклянный набор микробиологической лаборатории российского производства: конические колбы 100–1000 мл, колба-качалка, чашки биологические и Конвея, пробирки П1 и П2, колбы Бунзена 250–1000 мл, пипетки Мора и градуированные. Безналичный расчёт с юрлицами и ИП, счёт на оплату в день запроса.
Похожие статьи: Колбы конические, круглодонные, плоскодонные, Колба Бунзена — фильтрование под вакуумом, Колба Кьельдаля — определение азота.
