A. 微生物檢測手段及注意事項
1. 微生物計量法
1.1 體積測量法
又稱測菌絲濃度法,通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取一定量的待測培養液(如10 mL)放在有刻度的離心管中,設定一定的離心時間(如5 min)和轉速(如5000 rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體積為v,則菌絲濃度為(10-v)/10。菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
1.2稱 乾重法
可用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10~20%。在離心法中,將一定體積待測培養液倒入離心管中,設定一定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1~5次,進行乾燥。乾燥可用烘箱在105 ℃或100 ℃下烘乾,或採用紅外線烘乾,也可在80 ℃或40 ℃下真空乾燥,乾燥後稱重。如用過濾法,絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在40 ℃下進行真空乾燥。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(Activity Dry Yeast, ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
1.3 比濁法
微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養物內的菌體生長作定時跟蹤時,可採用一種特製的有側臂的三角燒瓶。將側臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。如使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600 nm處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.coli的生長及誘導時間。
1.4 菌絲長度測量法
對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適的培養基,卧放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲生長長度,藉此衡量絲狀微生物的生長。
2. 微生物計數法
2.1 血球計數板法
血球計數板是一種有特別結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩條嵴,中央有一短橫溝和兩個平台,兩嵴的表比兩平台的表面高0.1 mm,每個平台上刻有不同規格的格網,中央0.1 mm2面積上刻有400個小方格。通過油鏡觀察,統計一定大格內微生物的數量,即可算出1 mL菌液中所含的菌體數。這種方法簡便,直觀,快捷,但只適宜於單細胞狀態的微生物或絲狀微生物所產生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內的總菌數。
2.2 染色計數法
為了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們發明了染色計數法。藉助不同的染料對菌體進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為無色,而死細胞為藍色。
2.3 比例計數法
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標准。
2.4 液體稀釋法
對未知菌樣做連續十倍系列稀釋,根據估計數,從最適宜的三個連續的10倍稀釋液中各取5 mL試樣,接種1 mL到3組共15隻裝培養液的試管中,經培養後記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查最大或然數表MPN(Most Probable Number)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物限量檢查。
2.5 平板菌落計數法
這是一種最常用的活菌計數法。將待測菌液進行梯度稀釋,取一定體積的稀釋菌液與合適的固體培養基在凝固前均勻混合,或將菌液塗布於已凝固的固體培養基平板上。保溫培養後,用平板上出現的菌落數乘以菌液稀釋度,即可算出原菌液的含菌數。一般以直徑9 cm的平板上出現50~500個菌落為宜。但方法比較麻煩,操作者需有熟練的技術。平板菌落計數法不僅可以得出菌液中活菌的含菌數,而且同時將菌液中的'細菌進行了一次分離培養,獲得了單克隆。
2.6 試劑紙
在平板計數法的基礎上,發展了小型商品化產品以供快速計數用。形式有小型厚濾紙片,瓊脂片等。在濾紙和瓊脂片中吸有合適的培養基,其中加入活性指示劑2, 3, 5-氯化三苯基四氮唑(TTC,無色)待蘸取測試菌液後置密封包裝袋中培養。短期培養後在濾紙上出現一定密度的玫瑰色微小菌落與標准紙色板上圖譜比較即可估算出樣品的含菌量。試劑紙法計數快捷准確,相比而言避免了平板計數法的人為操作誤差。
2.7 膜過濾法
用特殊的濾膜過濾一定體積的含菌樣品,經丫叮橙染色,在紫外顯微鏡下觀察細胞的熒光,活細胞會發橙色熒光,而死細胞則發綠色熒光。
3. 間接測定法
微生物的生長伴隨著一系列生理指標發生變化,例如酸鹼度,發酵液中的含氮量,含糖量,產氣量等,與生長量相平行的生理指標很多,它們可作為生長測定的相對值。因此可利用生理指標等間接參數來測定生物量。
3.1 測定含氮量
大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母為7.5%,黴菌為6.0%。根據含氮量×6.25,即可測定粗蛋白的含量。含氮量的測定方法有很多,如用硫酸,過氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas測N2氣法。Dumas測N2氣法是將樣品與CuO混合,在CO2氣流中加熱後產生氮氣,收集在呼吸計中,用KOH吸去CO2後即可測出N2的量。
3.2 測定含碳量
將少量(乾重0.2~2.0 mg)生物材料混入1 mL水或無機緩沖液中,用2 mL 2%的K2Cr2O7溶液在100 ℃下加熱30分鍾後冷卻。加水稀釋至5 mL,在580 nm的波長下讀取吸光光度值,即可推算出生長量。需用試劑做空白對照,用標准樣品做標准曲線。
3.3還原糖測定法
還原糖通常是指單糖或寡糖,可以被微生物直接利用,通過還原糖的測定可間接反映微生物的生長狀況,常用於大規模工業發酵生產上微生物生長的常規監測。方法是,離心發酵液,取上清液,加入斐林試劑,沸水浴煮沸3分鍾,取出加少許鹽酸酸化,加入Na2S2O3臨近終點時加入澱粉溶液,繼續加Na2S2O3至終點,查表讀出還原糖的含量。
3.4 氨基氮的測定
離心發酵液,取上清液,加入甲基紅和鹽酸作指示劑,加入0.02 mol/L的NaOH調色至顏色剛剛褪去,加入底物18%的中性甲醛,反應數刻,加入0.02 mol/L的使之變色,根據NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根據培養液中氨基氮的含量,可間接反映微生物的生長狀況。
3.5 其他生理物質的測定
P,DNA,RNA,ATP,NAM(乙醯胞壁酸)等含量以及產酸,產氣,產CO2(用標記葡萄糖做基質),耗氧,黏度,產熱等指標,都可用於生長量的測定。也可以根據反應前後的基質濃度變化,最終產氣量,微生物活性三方面的測定反映微生物的生長。如在BMP-2的發酵生產上,隨時監測溶氧量的變化和酸鹼度的變化,判斷細菌的長勢。
4. 商業化快速微生物檢測法
微生物的檢測,其發展方向是快速,准確,簡便,自動化,當前很多生物製品公司利用傳統微生物檢測原理,結合不同的檢測方法,設計了形式各異的微生物檢測儀器設備,正逐步廣泛應用於醫學微生物檢測和科學研究領域。例如:
4.1 試劑盒,培養基等手段
抗干擾培養基和微生物數量快速檢測技術結合解決了傳統微生物檢測手段不能解決的難題,為建立一套完整的抗干擾微生物檢測系統奠定了堅實的基礎。如:抗干擾微生物培養基,新型生化鑒定管,微生物計數卡,環境質量檢測試劑盒等,可方便的用於多項檢測。
4.2 藉助新型先進儀器
BACTOMETER全自動各類總菌數及快速細菌檢測系統可以數小時內獲得監測結果,樣本顏色及光學特徵都不影響讀數,對酵母和黴菌檢測同樣高度敏感原理是利用電阻抗法(Impedance Technology)將待測樣本與培養基置於反應試劑盒內,底部有一對不銹鋼電極,測定因微生物生長而產生阻抗改變。如微生物生長時可將培養基中的大分子營養物經代謝轉變為活躍小分子,電阻抗法可測試這種微弱變化,從而比傳統平板法更快速監測微生物的存在及數量。測定項目包括總生菌數,酵母菌,大腸桿菌群,黴菌,乳酸菌,嗜熱菌,革蘭氏陰性菌,金黃色葡萄球菌等。
微生物OD值是反映菌體生長狀態的一個指標,OD是Optical Density(光密度)的縮寫,表示被檢測物吸收掉的光密度。通常400~700 nm 都是微生物測定的范圍,需要紫外分光光度計測最大吸收波長。用得最多的是:505 nm測菌絲菌體、560 nm測酵母、600 nm測細菌。用測OD方法畫微生物生長曲線時,同一株菌的起始培養濃度可以准備多管(根據檢測點的需要,如需檢測10個點,就准備10管),然後每個點取一管出來測OD值就行了。
一般測菌體密度的OD的波長范圍是580 nm-660 nm,如枯草芽孢桿菌用600 nm,已經屬於可見光區(200 nm~400 nm為紫外光區,400 nm~800 nm為可見光區)。空白如用水做,需要離心洗滌菌體;空白如用不接種的培養基做就不需要洗滌,但是不接種的培養基要和接種的同時培養以求條件一致,最後注意一般OD值在控制在0.1~0.4最好,在這個區內的值就可靠,如果OD大於1.0,一般要稀釋後再測,因為OD太大,分光光度計的靈敏度就會顯著降低。
一般都測吸光值,而且最好是整個實驗過程中,保持發酵液或菌體的稀釋倍數一致,吸光值與稀釋倍數不一定成正比,可保證整個實驗點有可比性。且取值的時候要連續讀數,重復3次的數最好。
另,用分光光度計測微生物的OD值為什麼要把波長設為600 nm
這個波長其實只是針對濁度,而分光光度計在600 nm處對濁度的反應比較靈敏。測吸收峰的實際意義並不大,比如LB搖瓶培養過夜的大腸桿菌,其實在400多納米處的吸收最大,但那很可能是培養液的吸收峰。
B. 判斷細菌運動的方法
一般採用的方法有普通載片水浸片法和雙凹載片懸滴片法。前者的菌液流動性大,因而使觀察效果較差;後者的效果好些,但也存在操作復雜、成片率低以及安全性差的缺點。為了解決這些問題,我們對載玻片作了革新,研製了雙槽載玻玻片,用雙槽載玻片懸滴片法代替原載玻片法,使觀察細菌運動性獲得較為理想的效果。
一、雙槽載玻片的製作
在厚度為zmm的普通載玻片的長中線上,分別以距兩短邊20mm的兩點為圓心,用研磨法打兩個直徑為smm的圓孔,然後用蓋玻片和速效粘合劑將兩個圓孔的同一側封住,於是在載玻片上就形成了兩個小圓槽,故名雙槽載玻片。
二、雙槽載玻片的用法
取一片干凈的雙槽載玻片,用小塑料管(如空的圓珠筆芯)沾取適量的菌液,小心地點在圓槽的底部(勿接觸槽壁!),這樣就製成了懸滴片。然後,將圓槽口朝下放在顯微鏡上就可以進行觀察了。
在兩個圓槽內,既可以點同一種菌液,也可以點不同種的菌液。為了減少菌液的蒸發,延長觀察時間,也可以先用蓋玻片和凡士林將圓槽口封住後再進行觀察。每次用過之後,要及時用洗滌劑將載玻片(特別是圓槽內)渝洗干凈,妥善保存,以備再用。
三、雙槽載玻片懸滴片法的主要優點
雙槽載片懸滴片法與雙凹載片懸滴片法相比較,具有以下幾條主要優點:
1.操作簡便用雙凹載玻片制備懸滴片時,須要先將菌液點在一片蓋玻片上,然後將蓋玻片翻轉,再用凡士林將其固著在凹窩口上;用雙槽載玻片制備懸滴片時,只要將菌液直接點在圓槽的底部就行了。
2.成片率高雙凹載玻片的凹窩淺,用它制備懸滴片時,菌液滴稍大一點就要與凹窩壁粘連而散開,須要返工重做;醫|學教育網雙槽載玻片的槽較深(2mm),用它制備懸滴片時菌液滴只要不與槽壁接觸,不露出槽口就成。
3.安全性好雙凹載玻片凹窩口的直徑大(16mm),製片時覆在它上面的蓋玻片懸空面積亦大,因而抗壓力就小。在用油鏡觀察時常常發生油鏡頭撞破蓋玻片而使製片報廢的現象。雙槽載玻片圓孔的直徑小(8mm),封在它上面的蓋玻片懸空面積即槽底面積亦小,因而抗壓力大大增加。在用油鏡觀察時,一般情況下不會發生油鏡頭撞破蓋玻片即槽底的現象。槽底萬一破損了可按下述方法進行修復,將載玻片放在水中浸泡,待粘合劑軟化以後,再將載玻片刮洗干凈,晾乾後再重新用蓋玻片和粘合劑將圓孔的一側封住即可。
C. 如何檢測一個微生物是否有運動能力
染色看有沒有鞭毛
直接用生理鹽水塗片看能否定向運動
在半固體培養基中穿刺看沿穿刺線微生物能否擴散生長
D. 微生物運動性
一、目的要求
1.學習並掌握細菌鞭毛染色的基本方法及觀察細菌鞭毛的著生情況。
2.學慣用壓滴法和懸滴法觀察細菌的運動性。
二、基本原理
鞭毛是細菌的運動「器官」,一般細菌的鞭毛都非常纖細,其直徑為0.01—0.02μm,在普通光學顯微鏡的分辨力限度以外,故需要用特殊的鞭毛染色法,才能看到。鞭毛染色是借媒染劑和染色劑的沉澱作用,使染料堆積在鞭毛上,以加粗鞭毛的直徑,同時使鞭毛著色,在普通光學顯微鏡下能夠看到。
在顯微鏡下觀察細菌的運動性,也可以初步判斷細菌是否有鞭毛。通常使用壓滴法或懸滴法觀察細菌的運動性。觀察時,要適當減弱光線,增加反差,如果光線很強,細菌和周圍的液體就難以辨別。
三、器材
蘇雲金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis),假單胞菌(Pseudomonas sp.),金黃色葡萄球菌;
鞭毛染色液,萬分之一的美藍水溶液,凡士林,無菌水,載玻片,凹玻片,蓋玻片等。
四、操作步驟
1.鞭毛染色
(1)菌種用新培養的菌種為宜,如所用菌種已長期未移種,則用新制備的斜面連續移種2—3次後再使用。最好是將經活化的菌種接種到新制備的瓊脂斜面或半固體培養基平皿上,培養10小時左右,備用。
(2)製片 在載玻片的一端滴一滴蒸餾水,用接種環挑取少許備用的菌苔,最好從菌落的邊緣取菌苔,注意不要挑上培養基,在載玻片的水滴中輕沾幾下。將載玻片稍傾斜,使菌液隨水滴緩慢流到另一端,然後平放在空氣中乾燥。
(3)染色 塗片乾燥後滴加A液染3—5分鍾,用蒸餾水沖洗,或將殘水瀝干或用B液沖去殘水(注意:一定要充分洗凈A液後再加B液,否則背景很臟)。洗凈A液滴加B液後,將玻片在酒精燈上稍加熱,使其微冒蒸汽且不幹,一般染30—60秒鍾。然後用蒸餾水沖洗,自然乾燥。
(4)鏡檢 鏡檢時,如未見鞭毛,應在整個塗片上多找幾個視野,有時只在部分塗片上染出鞭毛。菌體為深褐色,鞭毛為褐色。
細菌鞭毛染色要求非常小心細致,染色成功的關鍵主要決定於:(a)菌種活化的情況,即要連續移種幾次;(b)菌齡要合適,一般在幼齡時鞭毛情況最好,易於染色;(c)新鮮的染色液;(d)載玻片要求干凈無油污。鞭毛染色所用載玻片的清洗方法如下:
選擇光滑無傷痕的玻片。先用洗衣粉煮沸,洗衣粉最好在洗玻片前加蒸餾水煮沸,用濾紙過濾去渣。為了避免玻片彼此磨損,最好把載玻片放在特製的架上煮,煮畢稍冷卻後取出,用清水洗凈,再放入濃洗液中浸泡24小時左右,取出用清水沖洗殘酸,最後用蒸餾水洗凈,瀝干水並放於95%乙醇中脫水,取出玻片,用火焰燒去酒精,立即使用。如不立刻使用,可存放於干凈的盒中或50%乙醇中短期存放。由於空氣中常常漂浮油污,最好立即使用。在洗凈的玻片上滴上水滴後應能均勻散開。
2.運動性觀察
(1)壓滴法
(a)分別將5ml無菌水倒入蘇雲金芽孢桿菌、假單胞菌和金黃色葡萄球菌的斜面培養物內,製成菌懸液。各取出1ml菌液稀釋至肉眼看不到混濁為止。
(b)各取2—3環三種稀釋菌液,分別放在三片清潔的載玻片中央,再各放一環萬分之一的美藍水溶液混勻。
(c)用鑷子夾一潔凈的蓋玻片,使其一邊先接觸菌液,然後將整個蓋玻片慢慢放下,注意不要產生氣泡。按此法分別將蓋玻片覆蓋於三種菌液上。
(d)先以低倍鏡找到標本,再用高倍鏡觀察,觀察時光線要調得暗些。
(2)懸滴法
(a)在潔凈蓋玻片周圍塗少許凡士林。
(b)在蓋玻片中央滴一小滴菌液,或用接種環取1—2環菌液置於中央。
(c)將凹玻片反轉,使凹窩中心對准蓋玻片上的菌液滴,液滴不得與凹玻片接觸,以接種環柄輕壓使蓋玻片與凹玻片粘在一起,液滴處於封閉的小室中,防止液滴乾燥和氣流的影響。
(d)小心將凹玻片翻轉過來,使菌滴仍懸浮在蓋玻片下和凹窩中心(圖Ⅳ-3)。
(e)先用低倍鏡找到懸滴邊緣,再用高倍鏡觀察。觀察時光線要調得暗一些。
用懸滴法分別觀察蘇雲金芽孢桿菌、假單胞菌和金黃色葡萄球菌的運動性。細菌的運動有一定的前進方向,並可轉彎,極生單鞭毛菌類多為直線運動,周生鞭毛菌類多作波浪式運動。
五、實驗報告
1.結果
你觀察到的三種菌是否都有鞭毛?繪圖表示你所觀察到的細菌鞭毛著生情況。
E. 微生物的傳統檢測方法有哪些
傳統檢測有三種方法
1、直接顯微鏡觀察,正常情況,在一定的培養條件下(相同的培養基、溫度以及培養時間),同種微生物表現出穩定的菌落特徵。可以通過顯微鏡觀察菌落特徵對微生物種類進行判斷。
2、選擇培養基培養微生物或人為提供有利於目的菌株生長的條件,選擇培養基,其作用是允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他微生物生長。選擇培養一般是通過觀察微生物的同化作用類型或某一特徵進行間接判斷,得到的微生物往往並不只有一種,但是能夠大致確定這些微生物存在的共有特徵從而對其分類。
3、鑒別培養基,根據微生物的代謝特點,在培養基中加入某種指示劑或化學葯品。與選擇培養相比,鑒別培養基的鑒別所得結果的范圍比較小,一般可直接測定某微生物的種類。
F. 微生物檢測有哪些
1、體積測量法:又稱測菌絲濃度法。原理:通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。
菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
2、稱乾重法。原理:利用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10-20%。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(activity dry yeast, ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
3、比濁法。原理:微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。
4、菌絲長度測量法。方法:對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度。
G. 微生物生長的常用檢測方法
一、生長量測定法
1.1體積測量法:又稱測菌絲濃度法。
通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取一定量的待測培養液(如10毫升)放在有刻度的離心管中,設定一定的離心時間(如5分鍾)和轉速(如5000rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體積為v,則菌絲濃度為(10-v)/10。菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
1.2稱乾重法:
可用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10-20%。在離心法中,將一定體積待測培養液倒入離心管中,設定一定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1-5次,進行乾燥。乾燥可用烘箱在105℃或100℃下烘乾,或採用紅外線烘乾,也可在80℃或40℃下真空乾燥,乾燥後稱重。如用過濾法,絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在40℃下進行真空乾燥。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(activitydryyeast,ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
1.3比濁法:
微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養物內的菌體生長作定時跟蹤時,可採用一種特製的有側臂的三角燒瓶。將側臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。如我所使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600nm處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.Coli的生長及誘導時間。
1.4菌絲長度測量法:
對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適
的培養基,卧放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲生長長度,藉此衡量絲狀微生物的生長
二、微生物計數法
2.1血球計數板法:
血球計數板是一種有特別結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩條嵴,中央有一短橫溝和兩個平台,兩嵴的表比兩平台的表面高0.1mm,每個平台上刻有不同規格的格網,中央0.1mm2面積上刻有400個小方格。通過油鏡觀察,統計一定大格內微生物的數量,即可算出1毫升菌液中所含的菌體數。這種方法簡便,直觀,快捷,但只適宜於單細胞狀態的微生物或絲狀微生物所產生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內的總菌數。
2.2染色計數法:
為了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們發明了染色計數法。藉助不同的染料對菌體進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為無色,而死細胞為藍色。
2.3比例計數法:
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的'細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標准。
2.4液體稀釋法:
對未知菌樣做連續十倍系列稀釋,根據估計數,從最適宜的三個連續的10倍稀釋液中各取5毫升試樣,接種1毫升到3組共15隻裝培養液的試管中,經培養後記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查最大或然數表MPN(mostprobablynumber)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物限量檢查。
2.5平板菌落計數法:
這是一種最常用的活菌計數法。將待測菌液進行梯度稀釋,取一定體積的稀釋菌液與合適的固體培養基在凝固前均勻混合,或將菌液塗布於已凝固的固體培養基平板上。保溫培養後,用平板上出現的菌落數乘以菌液稀釋度,即可算出原菌液的含菌數。一般以直徑9cm的平板上出現50-500個菌落為宜。但方法比較麻煩,操作者需有熟練的技術。平板菌落計數法不僅可以得出菌液中活菌的含菌數,而且同時將菌液中的細菌進行了一次分離培養,獲得了單克隆。
2.6試劑紙法:
在平板計數法的基礎上,發展了小型商品化產品以供快速計數用。形式有小型厚濾紙片,瓊脂片等。在濾紙和瓊脂片中吸有合適的培養基,其中加入活性指示劑2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC,無色)待蘸取測試菌液後置密封包裝袋中培養。短期培養後在濾紙上出現一定密度的玫瑰色微小菌落與標准紙色板上圖譜比較即可估算出樣品的含菌量。試劑紙法計數快捷准確,相比而言避免了平板計數法的人為操作誤差。
2.7膜過濾法:
用特殊的濾膜過濾一定體積的含菌樣品,經丫叮橙染色,在紫外顯微鏡下觀察細胞的熒光,活細胞會發橙色熒光,而死細胞則發綠色熒光。
2.8生理指標法:
微生物的生長伴隨著一系列生理指標發生變化,例如酸鹼度,發酵液中的含氮量,含糖量,產氣量等,與生長量相平行的生理指標很多,它們可作為生長測定的相對值。
2.9測定含氮量:
大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母為7.5%,黴菌為6.0%。根據含氮量×6.25,即可測定粗蛋白的含量。含氮量的測定方法有很多,如用硫酸,過氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas測N2氣法。Dumas測N2氣法是將樣品與CuO混合,在CO2氣流中加熱後產生氮氣,收集在呼吸計中,用KOH吸去CO2後即可測出N2的量。
2.10測定含碳量:
將少量(乾重0.2-2.0mg)生物材料混入1毫升水或無機緩沖液中,用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在1000C下加熱30分鍾後冷卻。加水稀釋至5毫升,在580nm的波長下讀取吸光光度值,即可推算出生長量。需用試劑做空白對照,用標准樣品做標准曲線。
2.11還原糖測定法:
還原糖通常是指單糖或寡糖,可以被微生物直接利用,通過還原糖的測定可間接反映微生物的生長狀況,常用於大規模工業發酵生產上微生物生長的常規監測。方法是,離心發酵液,取上清液,加入斐林試劑,沸水浴煮沸3分鍾,取出加少許鹽酸酸化,加入Na2S2O3臨近終點時加入澱粉溶液,繼續加Na2S2O3至終點,查表讀出還原糖的含量。
2.12氨基氮的測定:
方法是,離心發酵液,取上清液,加入甲基紅和鹽酸作指示劑,加入0.02N的NaOH調色至顏色剛剛褪去,加入底物18%的中性甲醛,反應數刻,加入0.02N的使之變色,根據NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根據培養液中氨基氮的含量,可間接反映微生物的生長狀況。
2.13其他生理物質的測定:
P,DNA,RNA,ATP,NAM(乙醯胞壁酸)等含量以及產酸,產氣,產CO2(用標記葡萄糖做基質),耗氧,黏度,產熱等指標,都可用於生長量的測定。也可以根據反應前後的基質濃度變化,最終產氣量,微生物活性三方面的測定反映微生物的生長。如我所在BMP-2的發酵生產上,隨時監測溶氧量的變化和酸鹼度的變化,判斷細菌的長勢。
拓展:微生物的現代定義
肉眼難以看清,需要藉助光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到的一切微小生物的總稱。微生物包括細菌、病毒、真菌和少數藻類等。(但有些微生物是肉眼可以看見的,像屬於真菌的蘑菇、靈芝等。)病毒是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的「非細胞生物」,但是它的生存必須依賴於活細胞。根據存在的不同環境分為空間微生物、海洋微生物等,按照細胞結構分類分為原核微生物和真核微生物。
微生物的主要特徵
體小面大
一個體積恆定的物體,被切割的越小,其相對表面積越大。微生物體積很小,如一個典型的球菌,其體積約1mm,可是其表面積卻很大。這個特徵也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。
吸多轉快
微生物通常具有極其高效的生物化學轉化能力。據研究,乳糖菌在1個小時之內能夠分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,產朊假絲酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
生長繁殖快
相比於大型動物,微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5-20分鍾內繁殖1次。不妨計算一下,1個大腸桿菌假設20分鍾分裂1次,1小時3次,1晝夜24小時分裂24×3=72次,大概可產生4722366500萬億個(2的72次方),這是非常巨大的數字。但事實上,由於各種條件的限制,如營養缺失、競爭加劇、生存環境惡化等原因,微生物無法完全達到這種指數級增長。 已知大多數微生物生長的最佳pH范圍為7.0 (6.6~7.5)附近,部分則低於4.0。
微生物的這一特性使其在工業上有廣泛的應用,如發酵、單細胞蛋白等。微生物是人類不可或缺的好朋友。
適應強 易變異
分布廣 種類多
微生物對我們生活的影響
微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。微生物導致人類疾病的歷史,也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面,人類取得了長足的進展,但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療葯物。一些疾病的致病機制並不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發生變異,導致耐葯性的產生,人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發生了變異,這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐葯性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。
微生物千姿百態,有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產如乳酪,麵包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有句號那麼大。
微生物能夠致病,能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛,但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素,這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。一些微生物被廣泛應用於工業發酵,生產乙醇、食品及各種酶制劑等;一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等,並且可再生資源的潛力極大,稱為環保微生物;還有一些能在極端環境中生存的微生物,例如:高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境,依然存在著一部分微生物等等。看上去,我們發現的微生物已經很多,但實際上由於培養方式等技術手段的限制,人類現今發現的微生物還只佔自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物間的相互作用機制也相當奧妙。例如健康人腸道中即有大量細菌存在,稱為正常菌群,其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物質甚至葯物的分解與吸收,菌群在這些過程中發揮的作用,以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調,就會引起腹瀉。
隨著醫學研究進入分子水平,人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到,是遺傳信息決定了生物體具有的生命特徵,包括外部形態以及從事的生命活動等等,而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息,將大大有助於揭示生命的起源和奧秘。
工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等;某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程,甚至直接作為洗衣粉等的添加劑;另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究,發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程,對其進行的基因組學研究將有利於找到關鍵的功能基因,然後對菌株加以改造,使其更適於工業化的生產過程。國內維生素C兩步發酵法生產過程中的關鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究,將在基因組測序完成的前提下找到與維生素C生產相關的重要代謝功能基因,經基因工程改造,實現新的工程菌株的構建,簡化生產步驟,降低生產成本,繼而實現經濟效益的大幅度提升。對工業微生物開展的基因組研究,不斷發現新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產物生成相關的功能基因,並將其應用於生產以及傳統工業、工藝的改造,同時推動現代生物技術的迅速發展。
經濟作物柑橘的致病菌是國際上第一個發表了全序列的植物致病微生物。還有一些在分類學、生理學和經濟價值上非常重要的農業微生物,例如:胡蘿卜歐文氏菌、植物致病性假單胞菌以及中國正在開展的黃單胞菌的研究等正在進行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也剛剛測定完成。借鑒已經較為成熟的從人類病原微生物的基因組學信息篩選治療性葯物的方案,可以嘗試性地應用到植物病原體上。特別像柑橘的致病菌這種需要昆蟲媒介才能完成生活周期的種類,除了殺蟲劑能阻斷其生活周期以外,只能通過遺傳學研究找到毒力相關因子,尋找抗性靶位以發展更有效的控制對策。固氮菌全部遺傳信息的解析對於開發利用其固氮關鍵基因提高農作物的產量和質量也具有重要的意義。[10]
在極端環境下能夠生長的微生物稱為極端微生物,又稱嗜極菌。嗜極菌對極端環境具有很強的適應性,極端微生物基因組的研究有助於從分子水平研究極限條件下微生物的適應性,加深對生命本質的認識。
H. 怎樣確定微生物是否能運動,有哪幾種方法
怎樣確定微生物是否能運動,有哪幾種方法
將一半該種微生物滅活,染色,然後同另一半活的微生物放在一起觀察,進行對比
如果沒有顯著差異,則該微生物不能運動,活的死的都是布朗運動
有顯著差異,該微生物能運動
I. 測定微生物的生長有哪些方法各有何優缺點
常用測定微生物生長的方法有:
1)稱乾重法.可用離心法或過濾法測定.
優點:可適用於一切微生物,
缺點:無法區別死菌和活菌.
2)比濁法.
原理:由於微生物在液體培養時,原生質的增加導致混濁度的增加,可用分光光度計測定.
優點:比較准確.
3)測含氮量,
大多數微生物的含氮量占乾重的比例較一致,根據含氮量再乘以6.25即可測得其粗蛋白的含量.
4)血球計數板法.
優點:簡便、快速、直觀.
缺點:結果包括死菌和活菌.
5)液體稀釋法.
對未知菌樣作連續的10倍系列稀釋,經培養後,記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查MPN表,再根據樣品的稀釋倍數就可計算其中的活菌含量.
優點:可計算活菌數,較准確.
缺點:比較繁瑣.
6)平板菌落計數法.
取一定體積的稀釋菌液塗布在合適的固體培養基,經培養後計算原菌液的含菌數.
優點,可以獲得活菌的信息.
缺點:操作繁瑣,需要培養一定時間才能獲得,測定結果受多種因素的影響.
J. 微生物的傳統檢測方法有哪些
傳統檢測有三種方法
1、直接顯微鏡觀察,正常情況,在一定的培養條件下(相同的培養基、溫度以及培養時間),同種微生物表現出穩定的菌落特徵。可以通過顯微鏡觀察菌落特徵對微生物種類進行判斷。
2、選擇培養基培養微生物或人為提供有利於目的菌株生長的條件,選擇培養基,其作用是允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他微生物生長。選擇培養一般是通過觀察微生物的同化作用類型或某一特徵進行間接判斷,得到的微生物往往並不只有一種,但是能夠大致確定這些微生物存在的共有特徵從而對其分類。
3、鑒別培養基,根據微生物的代謝特點,在培養基中加入某種指示劑或化學葯品。與選擇培養相比,鑒別培養基的鑒別所得結果的范圍比較小,一般可直接測定某微生物的種類。