书城教材教辅乳品微生物学实验技术
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第39章 实验36 双歧杆菌的分离和培养

实验目的

(1)掌握厌氧菌的分离、培养及活菌计数的一般方法。

(2)观察双歧杆菌的形态特征并了解双歧杆菌的生长特性。

(3)了解双歧杆菌鉴定的一般方法。

实验原理

厌氧微生物在自然界分布广泛,种类繁多,其生理作用日益受到人们的重视。双歧杆菌是专性厌氧菌,对氧气非常敏感,因此,双歧杆菌的分离、培养及活菌计数的关键是提供无氧和低氧化还原电势的培养环境。

双歧杆菌的最适生长温度37~41℃,最低生长温度25~28℃,最高43~45℃。初始最适pH6.5~7.0,在pH4.5~5.0或pH8.0~8.5不生长。其细胞呈现多样形态,有短杆较规则形、纤细杆状具有尖细末端形、球形、长杆弯曲形、分枝或分叉形、棍棒状或匙形。单个或链状、V形、栅栏状排列,或聚集成星状。革兰氏阳性,不抗酸,不形成芽孢,不运动。双歧杆菌的菌落光滑、凸圆、边缘完整、乳脂至白色、闪光并具有柔软的质地。双歧杆菌是人体内的正常生理性细菌,定殖于肠道内,是肠道的优势菌群,占婴儿消化道菌丛的92%。该菌与人体终生相伴,其数量的多少与人体健康密切相关,是目前公认的一类对机体健康有促进作用的代表性有益菌、该菌可以在肠黏膜表面形成一个生理性屏障,从而抵御伤寒沙门氏菌、致泻性大肠杆菌、痢疾致贺氏菌等病原菌的侵袭,保持机体肠道内正常的微生态平衡;能激活巨噬细胞的活性,增强机体细胞的免疫力;能合成B族维生素、烟酸和叶酸等多种维生素;能控制内毒素血症和防治便秘,预防贫血和佝偻病;可降低亚硝胺等致癌物前体的形成,有防癌和抗癌作用;能拮抗自由基、羟自由基及脂质过氧化,具有抗衰老功能。

为使双歧杆菌顺利地分离和良好地生长,必须掌握对这类菌的分离培养厌氧技术,创造适于双歧杆菌生长发育的条件。双歧杆菌的培养方法很多,主要有亨盖特氏滚管技术、厌氧罐、厌氧袋和厌氧箱等。

在双歧杆菌固体培养基中添加X-α-半乳糖可同时计数双歧杆菌和其他乳酸菌。由于样品中的双歧杆菌的α-半乳糖苷酶的活性比其他乳酸菌高,以5-溴-4-氯-3-吲哚-α-半乳糖(X-α-gal)作为底物,则α-半乳糖苷酶可分解底物释放出吲哚,在平板上呈现蓝色。由于双歧杆菌释放的吲哚数量多于其他乳酸菌,故双歧杆菌的菌落呈蓝色,而其他乳酸菌的菌落为淡蓝色或白色。

实验材料

(一)样品

含双歧杆菌的发酵乳(液体)、双歧杆菌制剂(固体)。

(二)培养基

TPY培养基(培养基13)(培养)、BS培养基(培养基6)(鉴定)。

(三)仪器及其他用品

高纯氮气、厌氧管、注射器、培养箱、水浴锅、玻璃涂布棒、记号笔、酒精棉球、瓷盘、振荡器、定量加样器、恒温水浴、载玻片、显微镜、厌氧培养箱、厌氧罐等。

实验流程

样品→稀释用液制备→稀释样品→涂布平板→厌氧培养→计数

实验步骤

(一)样品的收集和制备

1.取样要点

(1)取样时要避免样品暴露于空气,尽可能快地带回实验室,不要冷冻。

(2)取样后尽快接入合适的培养基中,置于适宜的无氧条件下培养。

(3)不要使用富集培养基或转移培养基。可用稀释液或直接取少许样品划线培养。

2.取样和样品的转移

(1)无氧试管或小瓶法 用带丁烯橡胶塞的螺口胶盖试管或小瓶,或其他带盖的可密封的容器,其中含有无O2的N2或CO2,或混合气体(CO2、N2和H2),管内装有预还原稀释液可作样品稀释用,未装稀释液的试管和小瓶可作为小样品的携带容器。

(2)针筒法 液体样品可用无菌针筒抽取,立即排出多余的空气,随后将注射针尖插入无菌橡皮塞中,尽快在实验室分离培养。

(3)棉拭子法 采取临床标本时常用此法。对于双歧杆菌可用于采集人齿的双歧杆菌样品。操作时宜用双试管系统。带橡皮塞的试管中充有无O2的气体。一管内装灭菌的棉拭子,另一管装半固体琼脂培养基。用棉拭子采样后,即可直接插入装有培养基的试管,再进行分离培养。

(4)简易厌氧袋法 可用于棉拭子和其他样品的转移。样品放入灭菌的塑料管、针筒或松口的螺帽试管和玻璃瓶内,放置气袋内。袋内装有产气安瓿管和指示剂。取样后立即封闭上端,用夹子夹紧或扎一安全带。

(二)样品稀释液的制备

(1)制作预还原培养基及稀释液时,先将配制好的培养基和稀释液煮沸驱氧,而后用半定量加样器趁热分装到螺口厌氧试管中,一般琼脂培养基装4.5~5mL,稀释液装9mL,并插入通N2气的长针头以排除O2.此时可以清楚地看到培养基内加入的氧化还原指示剂――刃天青由蓝到红最后变成无色,说明试管内已成为无氧状态,然后盖上螺口的丁烯胶塞及螺盖,灭菌备用。

(2)在无菌条件下准确称取1g固体或用无菌注射器吸取1mL混合均匀的液体样品,而后加入装有预还原生理盐水的厌氧试管中,用振荡器将其振荡均匀,制成10-1稀释液。用无菌注射器吸取1mL10-1稀释液至另一支装有9mL生理盐水的试管中,制成10-2稀释液。按此操作方法依次进行10倍系列稀释至10-7,制成不同浓度的样品稀释液。

(三)分离

通常选10-4,10-5,10-63个稀释度进行培养计数,取0.1mL样品稀释液置于BS培养基琼脂平板上用玻璃涂布棒涂抹均匀,置于厌氧罐或厌氧培养箱中,37℃条件下厌氧培养48~72h。

(四)计数并镜检

1.计数

按在BS平板上生长的菌落数,选取30~300之间的平板计数,计算出1g和1mL样品中的菌数。公式如下:

双歧杆菌数[CFU/g(mL)]=平板菌落平均值×10×稀释倍数

2.镜检

挑取特征性菌落制片,革兰氏染色后镜检,观察菌体形态。

(五)纯菌培养与保藏

纯化后的双歧杆菌可在TPY培养基中厌氧继代和扩大培养,各种厌氧培养方式,最后采用适合的保藏方式进行保藏,参见实验13.

实验结果与报告

(1)观察双歧杆菌形态,描述其形态特征。

(2)计算每1g或每1mL样品中含有的双歧杆菌数量,记录结果。

思考题

实验中通过哪些措施和方法保持细菌的厌氧状态?

§§第三章 乳酸菌遗传学实验技术