3. Синтетичні живильні середовища застосовуються в тих випадках, коли потрібно вивчити біохімічні властивості мікроорганізмів, наприклад потреби в тих або інших факторах росту (див. Бактерії), а також при необхідності вирощувати мікроби в строго контрольованих умовах. Обов'язковими компонентами синтетичних живильних середовищ є неорганічні солі, джерела вуглеводів і азоту (як правило, глюкоза і амонійні солі). Особливістю синтетичних живильних середовищ є те, що завжди відомий хімічний склад середовища, який можна змінювати у відповідності з цілями дослідження. При виготовленні синтетичних живильних середовищ слід дотримуватися певних запобіжних заходів, щоб уникнути їх забруднення следовыми кількостями сторонніх речовин. Так, наприклад, слід використовувати тільки хімічно чисті речовини і посуд і дистильовану воду. В якості прикладу синтетичних живильних середовищ можна привести глюкозо-сольові середовища з добавками різних амінокислот, що застосовуються для вирощування мікробів кишкової групи, і середу Моделі, що містить в якості джерела азоту амонійні солі органічних кислот, на якій культивують туберкульозні бактерії.
У деяких випадках при культивуванні мікроорганізмів необхідно створити умови, максимально наближаються до умов їх природного проживання. Для цього використовують так звані натуральні середовища. В якості основного компонента багатьох поживних середовищ використовують природні біологічні субстрати у незміненому вигляді, наприклад, кров, молоко, жовч і т. п. На натуральних поживних середовищах вирощують гонококи, спірохети, менінгококи та деякі інші види мікробів. Натуральні поживні середовища застосовують також при культивуванні клітин і тканин тваринного поза організму (так звані клітинні і тканинні культури). До числа натуральних поживних середовищ можна віднести також середовища, що використовуються для культивування вірусів, що містять незруйновані клітини (наприклад, тканинні культури і курячі ембріони).
За консистенцією середовища можуть бути рідкими, напіврідкими і щільними. Щільні середовища отримують шляхом зсідання натуральних біологічних субстратів, наприклад сироватки крові, або шляхом додавання до відповідних рідких середовищ желеобразуючих речовин. Найчастіше в якості желеобразуючих речовин використовують желатину або агар-агар. Додавання до рідкої середовищі 2% агар-агару дає щільне середовище, а 0,5-0,7% - напіврідку. Щільні живильні середовища використовують для одержання чистих культур мікроорганізмів, для точного визначення кількості мікробів у досліджуваному матеріалі і для вивчення деяких культуральних властивостей і морфології бактеріальних колоній.
У живильному середовищі необхідно підтримувати оптимальну концентрацію кисню. При культивуванні аеробів (див.) концентрація кисню в середовищі повинна бути високою, що досягається шляхом вирощування мікробів на поверхні щільних поживних середовищ або завдяки аерації рідких поживних середовищ. Зростаючі мікробні культури аерують або з допомогою постійного струшування середовища (шуттелирование), або пропусканням через середовище бульбашок стерильного повітря. При культивуванні анаеробів необхідно знизити концентрацію кисню. У цих випадках використовують такі методи: вирощування у глибині щільних поживних середовищ; вирощування у рідких поживних середовищах під шаром масла; вирощування в атмосфері вуглекислоти та інших газів; додавання до щільним і рідким живильним середовищем біологічних і хімічних агентів, що зв'язують кисень.
