微生物檢測(cè)涉及多行業(yè)和領(lǐng)域,在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中有著重要的地位,微生物檢測(cè)中的一些基礎(chǔ)操作還是需要必要的掌握。
接種
將微生物接到適于它生長(zhǎng)繁殖的人工培養(yǎng)基上或活的生物體內(nèi)的過(guò)程叫做接種。
接種和分離工具
1.接種針 2.接種環(huán) 3.接種鉤 4.5.玻璃涂棒 6.接種圈 7.接種鋤 8.小解剖刀
常用的接種方法有以下幾種:
1、劃線(xiàn)接種
這是常用的接種方法。即在固體培養(yǎng)基表面作來(lái)回直線(xiàn)形的移動(dòng),就可達(dá)到接種的作用。常用的接種工具有接種環(huán),接種針等。在斜面接種和平板劃線(xiàn)中就常用此法。
2、三點(diǎn)接種
在研究霉菌形態(tài)時(shí)常用此法。此法即把少量的微生物接種在平板表面上,成等邊三角形的三點(diǎn),讓它各自獨(dú)立形成菌落后,來(lái)觀察、研究它們的形態(tài)。除三點(diǎn)外,也有一點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)行接種的。
3、穿刺接種
在保藏菌種或研究微生物的動(dòng)力時(shí)常采用此法。做穿刺接種時(shí),用的接種工具是接種針。用的培養(yǎng)基一般是半固體培養(yǎng)基。它的做法是:用接種針蘸取少量的菌種,沿半固體培養(yǎng)基中心向管底作直線(xiàn)穿刺,如某菌具有鞭毛而能運(yùn)動(dòng),則在穿刺線(xiàn)周?chē)軌蛏L(zhǎng)。
穿刺接種的兩種方法:垂直法和水平法
4、澆混接種
該法是將待接的微生物先放入培養(yǎng)皿中,然后再倒入冷卻至45℃左右的固體培養(yǎng)基,迅速輕輕搖勻,這樣菌液就達(dá)到稀釋的目的。待平板凝固之后,置合適溫度下培養(yǎng),就可長(zhǎng)出單個(gè)的微生物菌落。
5、涂布接種
與澆混接種略有不同,就是先倒好平板,讓其凝固,然后再將菌液倒入平板上面,迅速用涂布棒在表面作來(lái)回左右的涂布,讓菌液均勻分布,就可長(zhǎng)出單個(gè)的微生物的菌落。
6、液體接種
從固體培養(yǎng)基中將菌洗下,倒入液體培養(yǎng)基中,或者從液體培養(yǎng)物中,用移液管將菌液接至液體培養(yǎng)基中,或從液體培養(yǎng)物中將菌液移至固體培養(yǎng)基中,都可稱(chēng)為液體接種。
7、注射接種
該法是用注射的方法將待接的微生物轉(zhuǎn)接至活的生物體內(nèi),如人或其它動(dòng)物中,常見(jiàn)的疫苗預(yù)防接種,就是用注射接種,接入人體,來(lái)預(yù)防某些病。
8、活體接種
活體接種是專(zhuān)門(mén)用于培養(yǎng)病毒或其它病原微生物的一種方法,因?yàn)椴《颈仨毥臃N于活的生物體內(nèi)才能生長(zhǎng)繁殖。所用的活體可以是整個(gè)動(dòng)物;也可以是某個(gè)離體活組織,例如猴腎等;也可以是發(fā)育的雞胚。接種的方式是注射,也可以是拌料喂養(yǎng)。
注:有所接種必須無(wú)菌操作
培養(yǎng)基經(jīng)高壓后,用經(jīng)過(guò)菌的工具(如接種針和吸管等)在無(wú)菌條件下接種含菌材料(如樣品、菌苔或菌懸液等)于培養(yǎng)基上,這個(gè)過(guò)程叫做無(wú)菌接種操作。在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中的各種接種必須是無(wú)菌操作。
(1)接種消殺 (2)開(kāi)啟棉塞 (3)管口消殺 (4)挑起菌苔 (5)接種 (6)塞好棉塞。
分離純化
含有一種以上的微生物培養(yǎng)物稱(chēng)為混和培養(yǎng)物(mixed culture)。如果在一個(gè)菌落中所有細(xì)胞均來(lái)自于一個(gè)親代細(xì)胞,那么這個(gè)菌落稱(chēng)為純培養(yǎng)(pureculture)。在進(jìn)行菌種鑒定時(shí),所用的微生物一般均要求為純的培養(yǎng)物。得到純培養(yǎng)的過(guò)程稱(chēng)為分離純化,方法有許多種。
1、傾注平板法
首先把微生物懸液通過(guò)一系列稀釋?zhuān)∫欢康南♂屢号c熔化好的保持在40-50℃左右的營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基充分混合,然后把這混合液傾注到無(wú)菌的培養(yǎng)皿中,待凝固之后,把這平板倒置在恒箱中培養(yǎng)。單一細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次增殖后形成一個(gè)菌落,取單個(gè)菌落制成懸液,重復(fù)上述步驟數(shù)次,便可得到純培養(yǎng)物。
2、涂布平板法
首先把微生物懸液通過(guò)適當(dāng)?shù)南♂專(zhuān)∫欢康南♂屢悍旁跓o(wú)菌的已經(jīng)凝固的營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上,然后用無(wú)菌的玻璃刀把稀釋液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面上,經(jīng)恒溫培養(yǎng)便可以得到單個(gè)菌落。
3、平板劃線(xiàn)法
簡(jiǎn)單的分離微生物的方法是平板劃線(xiàn)法。用無(wú)菌的接種環(huán)取培養(yǎng)物少許在平板上進(jìn)行劃線(xiàn)。劃線(xiàn)的方法很多,常見(jiàn)的比較容易出現(xiàn)單個(gè)菌落的劃線(xiàn)方法有斜線(xiàn)法、曲線(xiàn)法、方格法、放射法、四格法等。當(dāng)接種環(huán)在培養(yǎng)基表面上往后移動(dòng)時(shí),接種環(huán)上的菌液逐漸稀釋?zhuān)谒鶆澋木€(xiàn)上分散著單個(gè)細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng),每一個(gè)細(xì)胞長(zhǎng)成一個(gè)菌落。
4、富集培養(yǎng)法
富集培養(yǎng)法的方法和原理非常簡(jiǎn)單。我們可以創(chuàng)造一些條件只讓所需的微生物生長(zhǎng),在這些條件下,所需要的微生物能有效地與其他微生物進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),在生長(zhǎng)能力方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他微生物。如果要分離一些專(zhuān)性寄生菌,就必須把樣品接種到相應(yīng)敏感宿主細(xì)胞群體中,使其大量生長(zhǎng)。通過(guò)多次重復(fù)移種便可以得到純的寄生菌。
5、厭氧法
在實(shí)驗(yàn)室中,為了分離某些菌,可以利用裝有原培養(yǎng)基的試管作為培養(yǎng)容器,把這支試管放在沸水0浴中加熱數(shù)分鐘,以便逐出培養(yǎng)基中的溶解氧。然后快速冷卻,并進(jìn)行接種。接種后,加入無(wú)菌的石蠟于培養(yǎng)基表面,使培養(yǎng)基與空氣隔絕。另一種方法是,在接種后,利用n2或co2取代培養(yǎng)基中的氣體,然后在火焰上把試管口密封。有時(shí)為了更有效地分離某些菌,可以把所分離的樣品接種于培養(yǎng)基上,然后再把培養(yǎng)皿放在*密封的厭氧培養(yǎng)裝置中。
6、單細(xì)胞(或單孢子)分離法
是采取顯微分離法從混雜群體中直接分離單個(gè)細(xì)胞或單個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)。較大的微生物,可采用毛細(xì)管提取單個(gè)個(gè)體。個(gè)體相對(duì)較小的微生物,需采用顯微操作儀,在顯微鏡下用毛細(xì)管或顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個(gè)微生物細(xì)胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。單細(xì)胞分離法對(duì)操作技術(shù)有比較高的要求。
培養(yǎng)
1、根據(jù)培養(yǎng)時(shí)是否需要氧氣,可分為好氧培養(yǎng)和厭氧培養(yǎng)兩大類(lèi)。
好氧培養(yǎng):也稱(chēng)“好氣培養(yǎng)”。就是說(shuō)這種微生物在培養(yǎng)時(shí),需要有氧氣加入,否則就不能生長(zhǎng)良好。在實(shí)驗(yàn)室中,斜面培養(yǎng)是通過(guò)棉花塞從外界獲得無(wú)菌的空氣。三角燒瓶液體培養(yǎng)多數(shù)是通過(guò)搖床振蕩,使外界的空氣*地進(jìn)入瓶中。
厭氧培養(yǎng):也稱(chēng)“厭氣培養(yǎng)”。這類(lèi)微生物在培養(yǎng)時(shí),不需要氧氣參加。在厭氧微生物的培養(yǎng)過(guò)程中,重要的一點(diǎn)就是要除去培養(yǎng)基中的氧氣。
2、根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài),可分為固體培養(yǎng)和液體培養(yǎng)兩大類(lèi)。
固質(zhì)培養(yǎng):是將菌種接至疏松而富有營(yíng)養(yǎng)的固體培養(yǎng)基中,在合適的條件下進(jìn)行微生物培養(yǎng)的方法。
液體培養(yǎng):在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)液體培養(yǎng)可以使微生物迅速繁殖,獲得大量的培養(yǎng)物,在一定條件下,還是微生物選擇增菌的有效方法。
常規(guī)鑒定技術(shù)
(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)特性觀察
1、微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察主要是通過(guò)染色,在顯微鏡下對(duì)其形狀、大小、排列方式、細(xì)胞結(jié)構(gòu)(包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、鞭毛、芽孢等)及染色特性進(jìn)行觀察,直觀地了解菌在形態(tài)結(jié)構(gòu)上特性,根據(jù)不同微生物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上的不同達(dá)到區(qū)別、鑒定微生物的目的。
2、菌細(xì)胞在固體培養(yǎng)基表面形成的細(xì)胞群體叫菌落(colony)。不同微生物在某種培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖,所形成的菌落特征有很大差異,而同一種的菌在一定條件下,培養(yǎng)特征卻有一定穩(wěn)定性。以此可以對(duì)不同微生物加以區(qū)別鑒定。因此,微生物培養(yǎng)特性的觀察也是微生物檢驗(yàn)鑒別中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
(二)生理生化試驗(yàn)
微生物生化反應(yīng):指用化學(xué)反應(yīng)來(lái)測(cè)定微生物的代謝產(chǎn)物,生化反應(yīng)常用來(lái)鑒別一些在形態(tài)和其它方面不易區(qū)別的微生物。因此微生物生化反應(yīng)是微生物分類(lèi)鑒定中的重要依據(jù)之一。
微生物檢驗(yàn)中常用的生化反應(yīng)有:
1、糖酵解試驗(yàn)
不同微生物分解利用糖類(lèi)的能力有很大差異,或能利用或不能利用,能利用者,或產(chǎn)氣或不產(chǎn)氣。可用指示劑及發(fā)酵管檢驗(yàn)。
2、淀粉水解試驗(yàn)
某些菌可以產(chǎn)生分解淀粉的酶,把淀粉水解為麥芽糖或葡萄糖。淀粉水解后,遇I2不再變藍(lán)色。
3、v-p試驗(yàn)
某些菌在葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基中能分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸,丙酮酸縮合,脫羧成乙酰甲基甲醇,后者在強(qiáng)堿環(huán)境下,被空氣中氧氧化為二乙酰,二乙酰與蛋白胨中的胍基生成紅色化合物,稱(chēng)v-p(+)反應(yīng)。
4、甲基紅(methyl red)試驗(yàn)
腸桿菌科各菌屬都能發(fā)酵葡萄糖,在分解葡萄糖過(guò)程中產(chǎn)生丙酮酸,進(jìn)一步分解中,由于糖代謝的途徑不同,可產(chǎn)生乳酸,琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性產(chǎn)物,可使培養(yǎng)基ph值下降至ph4.5以下,使甲基紅指示劑變紅。
5、靛基質(zhì)(imdole)試驗(yàn)
某些菌能分解蛋白胨中的色氨酸,生成吲哚。吲哚的存在可用顯色反應(yīng)表現(xiàn)出來(lái)。吲哚與對(duì)二甲基氨基苯醛結(jié)合,形成玫瑰吲哚,為紅色化合物。
6、nitrate還原試驗(yàn)
有些菌具有還原NANO3的能力,可將NANO3還原為NANO2、氨或氮?dú)獾取?/span>NANO3的存在可用HNO3試劑檢驗(yàn)。
7、明膠(gelatin)液化試驗(yàn)
有些菌具有明膠酶(亦稱(chēng)類(lèi)蛋白水解酶),能將明膠先水解為多肽,又進(jìn)一步水解為氨基酸,失去凝膠性質(zhì)而液化。
8、尿素酶(urease)試驗(yàn)
有些菌能產(chǎn)生尿素酶,將尿素分解、產(chǎn)生2個(gè)分子的氨,使培養(yǎng)基變?yōu)閴A性,酚紅呈粉紅色。尿素酶不是誘導(dǎo)酶,因?yàn)椴徽摰孜锬蛩厥欠翊嬖?,菌均能合成此酶。其活性ph為7.0。
9、氧化酶(oxidase)試驗(yàn)
氧化酶亦即細(xì)胞色素氧化酶,為細(xì)胞色素呼吸酶系統(tǒng)的終末呼吸酶,氧化酶先使細(xì)胞色素c氧化,然后此氧化型細(xì)胞色素c再使對(duì)苯二胺氧化,產(chǎn)生顏色反應(yīng)。
10、硫化氫(H2S)試驗(yàn)
有些菌可分解培養(yǎng)基中含硫氨基酸或含硫化合物,而產(chǎn)生硫化氫氣體,硫化氫遇鉛鹽或低鐵鹽可生成黑色沉淀物。
11、三糖鐵(TSI)瓊脂試驗(yàn)
本試驗(yàn)可同時(shí)觀察乳糖和蔗糖發(fā)酵產(chǎn)酸或產(chǎn)酸產(chǎn)氣(變黃);產(chǎn)生硫化氫(變黑)。葡萄糖被分解產(chǎn)酸可使斜面先變黃,但因量少,生成的少量酸,因接觸空氣而氧化,加之菌利用培養(yǎng)基中含氮物質(zhì),生成堿性產(chǎn)物,故使斜面后來(lái)又變紅,底部由于是在厭氧狀態(tài)下,酸類(lèi)不被氧化,所以仍保持黃色。
12、硫化氫-靛基質(zhì)-動(dòng)力(sim)瓊脂試驗(yàn)
以接種針挑取菌落或純養(yǎng)物穿刺接種約1/2深度,置36±1℃培養(yǎng)18~24h,觀察結(jié)果。培養(yǎng)物呈現(xiàn)黑色為硫化氫陽(yáng)性,混濁或沿穿刺線(xiàn)向外生長(zhǎng)為有動(dòng)力,然后加Kovacs氏試劑數(shù)滴于培養(yǎng)表面,靜置10min,若試劑呈紅色為靛基質(zhì)陽(yáng)性。培養(yǎng)基未接種的下部,可作為對(duì)照。本試驗(yàn)用于腸桿菌科菌初步生化篩選,與三糖鐵瓊脂等聯(lián)合使用可顯著提高篩選功效。
(三)化學(xué)成分分析
微生物保存
基本原理是在挑選優(yōu)良純培養(yǎng)物并使其處于休眠狀態(tài)基礎(chǔ)上,人為地創(chuàng)造一個(gè)有利于休眠的環(huán)境,使其長(zhǎng)期保存后仍能保持菌種原有的優(yōu)良特性?;敬胧┦堑蜏亍⒄婵?、干燥。
保藏方法:
1、定期移植法
亦稱(chēng)傳代培養(yǎng)保藏法,指將菌種接種于適宜的斜面培養(yǎng)基上,適合條件下培養(yǎng),完成培養(yǎng)于4~6℃進(jìn)行保存并間隔一定時(shí)間(3-6個(gè)月)進(jìn)行移植培養(yǎng)的一種短期菌種保藏方法。
2、液體石蠟法
指將菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上,適合條件下培養(yǎng)好后注入消殺的液體石蠟,使其覆蓋整個(gè)斜面,再直立放置于低溫(4~6℃)干燥處進(jìn)行保存的一種菌種保藏方法。
3、真空冷凍干燥法
指將保藏的菌種細(xì)胞或孢子懸浮于保護(hù)劑中,經(jīng)預(yù)凍后在真空條件下使水分升華,再經(jīng)真空封存后保存的一種長(zhǎng)期菌種保存方法。
4、-80℃低溫凍結(jié)法
將菌種懸浮于保護(hù)劑中,在-80℃冰箱中凍結(jié)保存的一種長(zhǎng)期菌種保藏方法。
5、液氮超低溫凍結(jié)法
指懸浮于保護(hù)劑中的菌種經(jīng)程控降溫后,移置于-196℃的液氮或-150℃左右的液氮?dú)庀嘀斜4娴囊环N長(zhǎng)期菌種保藏方法。