一 摘要:
1.1 實(shí)驗(yàn)内容:
厭氧菌的分離(lí)、培養及鑒(jiàn)定;
1.2 目的:
1 掌握厭氧菌的分離(lí)、培養及活菌計(jì)數的一般方法。
瞭(le)解厭氧菌菌鑒(jiàn)定的一般方法。
2 複(fù)習並(bìng)鞏固平時所學的微生物知識與技能。
3 培養獨(dú)立思考、設計和動(dòng)手實驗的能力。
二 介紹:
厭氧微生物在自然界分布廣(guǎng)泛,種類(lèi)繁多,其生理作用日益受到人們的重視。
專性厭氧菌,對(duì)氧氣非常敏感,因此,他們的分離、培養及活菌計數的關鍵是提供無氧和低氧化還原電(diàn)勢的培養環境。
厭(yàn)氧菌的培養(yǎng):
在培養厭氧菌時,zui需要控制的是厭氧條件,在pH=7.0,O2的濃度與1atm的氧平衡時,O2——O2-反應的電位是0.81V,因此,在-0.33V時,O2濃度是大氣壓中O2濃度的10-75。每升飽(bǎo)和瞭(le)空氣的水中含有1.48×10-55個O2。所以說,要保證厭氧菌培養時的低電位是很重要的。
厭氧菌的培養方法很多,如厭氧箱法、厭氧袋法、厭氧罐法。這些方法都需要特定的除氧措施,操作步驟多,較繁瑣。本實驗介紹的是一種簡便的試管培養法——亨蓋特厭氧滾管技術,亨蓋特厭氧滾管技術是美國微生物學家亨蓋特於(yú)1950年提出並(bìng)應用於(yú)瘤胃厭氧微生物研究的一種厭氧培養技術 因此他是世界上*個分離純化厭氧菌的人。
以後這項技術又經曆瞭(le)幾十年的不斷改進,從而使亨蓋特厭氧技術日趨完善,並(bìng)逐漸發展成爲研究厭氧微生物的一套完整技術,而且多年來的實踐已經證明它是研究嚴格、專性厭氧菌的一種極爲有效的技術。該技術的優點是:預還原培養基制好後,可随時取用進行試驗;任何時間觀察或檢查試管内的菌種都不會幹擾厭氧條件。
三 實驗材料與設(shè)備(bèi):
3.1 分離(lí)與培養(yǎng):
3.1.1菌種:待測(cè)樣(yàng)品;
3.1.2 培養(yǎng)基:改良的PRAS培養(yǎng)基(氮素自加)
[配方組成——NH4CL 1g,MgCl2 0.1g,K2HPO4 0.4g,KH2PO4 0.2g,甲酸鈉5g,乙酸鈉5g,甲醇3.5ml,Ph值爲7.0,蒸餾水1000ml,1%的樹脂刃天青(還(hái)原指示劑(jì))1ml,121攝氏度滅菌20min.使用前每5ml培養基加入1%Na2S(還(hái)原劑(jì))和5%NaHCO3及3000u/ml青黴素液(抑制劑(jì))各0.1ml]
3.1.3 試劑(jì):冰塊(kuài) Na2S NaHCO3
3.1.4 器材:高純(chún)氮氣 厭氧管 厭氧手套箱 注射器 恒溫培養箱 銅柱除氧系統 定量加樣器 厭氧罐 超聲波破碎儀 酒精燈 冰塊 水浴鍋 記号筆(bǐ) 振蕩器 等
3.2 菌種(zhǒng)的鑒(jiàn)定:
3.2.1 菌種(zhǒng):待測(cè)菌
3.2.2 培養基;糖發(fā)酵培養基、蛋白胨水培養基、澱(diàn)粉培養基(液體);
3.2.3 試劑(jì);乙醚 吲哚試劑(jì) 盧(lú)戈氏碘液;
3.2.4 器材:超淨工作台 恒溫培養箱 高壓蒸汽滅菌鍋(guō) 接種環(huán) 移液管載玻片 顯微鏡 等
四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟:
4.1分離(lí)與培養(yǎng)
4.1.1 銅(tóng)柱系統(tǒng)除氧
銅柱是一個内部裝有銅絲或銅屑的硬質玻璃管。此管的大小爲40~400mm,兩端被加工成漏鬥狀,外壁繞有加熱帶,並(bìng)與變壓器相連來控制電壓和穩定銅柱的溫度。銅柱兩端連接膠管,一端連接氣鋼瓶,另一端連接出氣管口。由於從氣鋼瓶出來的氣體如N2、CO2 和H2等都含有微量O2,故當這些氣體通過溫度約360℃的銅柱時,銅和氣體中的微量O2化合生成CuO,銅柱則由明亮的黃色變爲黑色。當向氧化狀的銅柱通入H2時,H2與CuO中的氧就結合形成H2O,而CuO又被還原成瞭(le)銅,銅柱則又呈現明亮的黃色。此銅柱可以反複的使用,並(bìng)不斷起到除氧的目的。當然H2源也可以由氫氣發生器産生。
4.1.2 預還(hái)原培養基及稀釋液的制備(bèi)
在無氧無菌的超淨厭氧手套箱中的條件下,制作預還原培養基及稀釋液時,先将配置好的培養基和稀釋液煮沸驅氧,而後用半定量加樣器趁熱分裝到螺口厭氧試管中,一般瓊脂培養基裝4.5~5.0mL,稀釋液裝9mL,並(bìng)插入通N2氣的長針頭以排除O2。此時可以清楚的看到培養基内加入的氧化還原指示劑—刃天青由藍到紅zui後變成無色,說明試管内已成爲無氧狀态,然後蓋上螺口的丁烯膠塞及螺蓋,於(yú)滅氧罐中滅菌備用。
4.1.3 分離(lí)
(1)編号
取五支無菌水試管,分别用記(jì)号筆(bǐ)标明10-1、10-2……10-5。
(2)稀釋
在無氧無菌的超淨厭氧手套箱中的條件下,用無菌注射器吸取1mL混合均勻的液體樣品,加入裝有預還原生理鹽水的厭氧試管中,用震蕩(dàng)器将其混合均勻,制成10-1稀釋液。用無菌注射器吸取1mL10-1稀釋液至另一裝有9mL生理鹽水的厭氧試管中,制成10-2稀釋液。依此進行10倍系列稀釋,至10-6,制成不同樣品稀釋液。通常選10-4、10-5、10-6三個(gè)稀釋度進行滾管計數。
(3)滾(gǔn)管分離(lí)
1)滾管
将無氧無菌的瓊脂培養基在沸水浴中溶化,置46-50℃恒溫的水浴中,待用,當培養基從瓶中取出時,要用N2在培養基内中充氣。再在試管中用N2充氣,趕走所有管内空氣,然後把培養基加入管内,立即塞上瓶塞。待瓶塞塞入管内,及時拔出充氣針頭。用無菌注射器吸取10-4、10-5、10-6三個稀釋度各0 .1mL,分别注入待用的試管中,然後将其平放於(yú)盛有冰水的瓷盤中迅速滾動,帶菌的溶化瓊脂在試管内壁會即刻形成凝固層(céng)。
2)分離純化
生成的菌落需挑取出來,鏡檢其形态及純度。如尚未獲得純培養物,需再次稀釋滾管,並(bìng)再次挑取菌落,直至獲得純培養物爲止。待挑取的單菌落預先在放大鏡下觀察確定,做好标記。然後将培養基試管固定於(yú)适當的支架上,打開試管膠塞,同時迅速将氣流适當、火焰滅過菌的氮氣長針頭插入管内。同時,另一液體厭氧管去掉膠塞插入另一滅過菌的通氣針頭。将準備好的彎頭毛細管小心插入固體培養基内,找準待挑菌落,輕輕吸取,轉移至液體試管内,加塞。37℃培養,培養24h或更長時間或待培養液混濁後檢查已分離培養物的純度。
3)劃線分離
将試管橡皮塞的一端在火焰上灼燒一下,挨著(zhe)打氣針塞住管口,在針頭快速取下前,通氣15-20s,管口一端在火焰上燒片刻。旋緊管塞,劃線後的卷管直立保溫,使用CO2:H2=80:20,因爲CO2比空氣重,開啓後管塞不緻有空氣殘(cán)留。劃線後的滾管,置34-37度下培養,便可長出菌落。
4.1.4 鏡檢(jiǎn)與計(jì)數
(1)鏡檢
挑取特征性菌落制片,革蘭氏染色後(hòu)鏡檢,觀(guān)察菌體形态。
(2)計數
液體純(chún)培養物經系列稀釋後,按上述滾管法培養。然後對(duì)固體滾管計數,計算每克或每毫升樣品中含有厭氧菌數量cfu/g(mL)樣品=A×10ml×X/10×D
A-0.1mL滾(gǔn)管計(jì)數的實際平均值;
X- 鏡(jìng)檢(jiǎn)呈現爲厭氧菌的數目;
X/10-菌落中厭(yàn)氧菌的概率;
D- 稀釋(shì)倍數(shù)
4.2 菌種(zhǒng)的鑒(jiàn)定
4.2.1糖發(fā)酵試(shì)驗
糖發酵實驗是zui常用的生化反應,在腸道細菌鑒定上尤爲重要。絕大多數細菌都能利用糖類作爲碳源和能源,但是它們在分解糖的能力上有很大差異,有些細菌能分解糖並(bìng)産酸(如乳酸、醋酸、丙酸等)和氣體(如氫、甲烷、二氧化碳等);有些細菌隻産酸不産氣。例如大腸杆菌能分解乳糖和葡萄糖産酸並(bìng)産氣;傷寒杆菌能分解葡萄糖産酸不産氣,不能分解乳糖;普通變(biàn)形杆菌分解葡萄糖産酸産氣,不能分解乳糖。酸的産生可以利用指示劑來斷定。在配制培養基時預先加入溴甲酚紫[pH5.2(黃色)—6.8(紫色)],當發酵産酸時,可使培養基由紫色變(biàn)爲黃色。氣體的産生可由發酵管中倒置的德漢氏小管中有無氣泡來證明。
具體(tǐ)實(shí)驗步驟:
① 将菌液進行适當(dāng)稀釋,之後(hòu)在無菌環境下,取一定量的稀釋液注入生化鑒定管中,用無菌封口膜封口。
② 将接種後(hòu)的鑒(jiàn)定管放入厭氧罐中,充足氮氣後(hòu)放入37℃恒溫培養箱培養。
③ 24h後觀察各管中液體顔色變(biàn)化及産(chǎn)氣情況。
4.2.2 蛋白質分解實(shí)驗(yàn)
① 将菌液進行适當(dāng)稀釋,之後(hòu)在無菌環境下,取一定量的稀釋液注入生化鑒定管中,用無菌封口膜封口。
② 将接種後(hòu)的鑒(jiàn)定管放入厭氧罐中,充足氮氣後(hòu)放入37℃恒溫培養箱培養。
③24h後(hòu)各管分别進行米倫氏反應、吲哚反應、黃(huáng)色反應和坂口反應等。
4.2.3 澱(diàn)粉水解實(shí)驗
① 将菌液進行适當(dāng)稀釋,之後(hòu)在無菌環境下,取一定量的稀釋液注入生化鑒定管中,用無菌封口膜封口。
② 将接種後(hòu)的鑒(jiàn)定管放入厭氧罐中,充足氮氣後(hòu)放入37℃恒溫培養箱培養。
③ 24h後於(yú)各管中加入适量盧戈氏碘液觀察澱(diàn)粉的水解情況。
五 注意事項(xiàng)及注釋(shì):
1 注射器在使用前必須經(jīng)過(guò)121℃、20min滅菌。
2 注意無菌操作,保持手和培養管的清潔(jié)。每次接種前需用酒精棉球将厭氧管蓋(gài)子擦一遍。
3 用注射器吸取菌懸液注入固體(tǐ)培養基後(hòu),如需再次吸取,應快速将注射器插入厭氧管中,以防止針頭污染。
4樹脂刃天青(resazurin)既是還原劑又是指示劑,它可以把培養基中殘(cán)留的溶解氧去除,其氧化還原電(diàn)位指示敏感範圍爲-42mV。有氧時呈紫色或粉紅色,無氧時呈無色(培養基的顔色),它是較爲理想的氧化還原電(diàn)位指示劑和培養嚴格厭氧菌*的。
5培養基中加入的青黴素是用來(lái)抑制其它細菌生長(zhǎng)的,因爲厭氧菌的細胞壁成分爲假肽聚糖,不受青黴素影響。
6注射器在使用前必須先用培養基上面的氣體沖洗、填充,然後插入培養基的下層(céng),以保證當培養基移入試管時,就處於(yú)無氧氣體層(céng)的下面。