① 归纳概括细菌检验方法
10种常用的细菌检测方法
一、[3H]脱氧胸苷摄入法测定细胞数:
1、用RPMI-1640培养液洗涤对数生长期(培养3天)的CTLL-2细胞两次,每次250×g离心10分钟,洗去培养液中残存的IL-2。
2、用台盼蓝(1% Trypan blue)染色法计数细胞并决定细胞的活力,用10%小牛血清的RPMI-1640培养液悬浮细胞至1×105/ml。
3、在96孔细胞培养板中每孔加0.1ml倍比稀释的标准IL-2或待测样品,每个稀释度三个复孔,标准IL-2从40 IU/ml稀释到0.019 IU/ml(8~10个稀释度),阴性对照孔不加IL-2。
4、每孔加0.1ml细胞悬液,在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养18~24小时。每孔加10μl(0.5μCi或1.85×104Bq)[3H]脱氧胸苷,继续培养4小时。
5、用多头细胞收集器将细胞收集到玻璃纤维滤纸上,用3%醋酸水溶液滤纸3次,洗去游离的[3H]TdR。将滤纸置液体闪烁瓶中,加入5ml闪烁液。在液体闪烁仪上计数细胞摄入的同位素活性(每分钟放射性计数,cpm),根据仪器效率换算成dpm(每分钟衰变数)。
6、用dpm值对样品稀释倍数作图。在图上,标准IL-2的曲线与待测样品的曲线应当呈平行的S型,说明是同样的分子反应。比较同样dpm处的不同稀释倍数,决定待测样品的相应浓度。
二、MTT检测法:
1、取96孔细胞培养板,每孔中加0.1ml含2×104~10×104靶细胞的培养液(含10%小牛血清的RPMI-1640培养液),在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养2~3小时让细胞帖壁(如果是悬浮细胞可直接进行下一步)
2、用RPMI-1640培养液2~10倍递次稀释细胞因子标准品,根据情况2~5倍递次稀释待检样品,每孔加0.1ml稀释的标准品和待检样品,每个稀释度3个重复孔。对照孔6个:3个阳性对照孔,每孔加0.1ml含大剂量细胞因子的RPMI-1640培养液,3个阴性对照孔,每孔加0.1ml RPMI-1640培养液。在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养24~48小时或预定的时间。
3、吸去培养液,用PBS洗涤一次(如为悬浮细胞,应在吸去上清液前离心培养板)。
4、每孔加0.1ml PBS和10μl MTT染液,在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养4~6小时。
5、每孔加0.1ml酸化异丙醇,也可用含10% SDS的10mmol/L HCl代替酸化异丙醇,在振荡器上振荡混匀,让还原产物充分溶解。置酶联检测仪上测定光密度(OD)值,检测波长570nm,参考波长630nm。以OD值对样品稀释度作图,比较标准曲线和待测样品曲线即可求得待测样品中细胞因子的含量。
三、XTT检测法:
用XTT代替MTT可省去溶解还原产物结晶的步骤,XTT可以被活细胞中的代谢酶还原成黄色水溶性的代谢产物(formazan)。代谢产物在OD450处有吸收峰。
四、MTS检测法:
1、培养IL-2依赖细胞株CTLL-2细胞或HT-2细胞(检测IL-2),或者IL-3依赖细胞株FDC-P1细胞或FL5.12细胞(检测IL-3)到对数生长期。
2、取96孔细胞培养板,每孔加0.1ml含1×104~2×104上述细胞之一的DMEM培养液(加10%小牛血清)。
3、每孔加0.1ml系列稀释的待测细胞因子(IL-2或IL-3)样品或细胞因子标准品,在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养24小时。
4、每孔加20μl MTS/PMS混合液,继续培养3~4小时显色。
5、检测前摇晃培养板10秒钟,混匀颜色。在酶联检测仪上,波长570nm(或490nm,或570nm和690nm)处检测各孔的光吸收值(OD)。用样品稀释度对OD值(OD570、OD490或OD570/OD690)绘制剂量-反应曲线,根据标准品曲线计算样品中细胞因子的量。
五、NAG检测法:
1、按MTT检测法培养细胞和用不同稀释度的细胞因子处理细胞。
2、吸去培养液,用PBS洗涤两次(如为悬浮细胞,应在吸去上清液前先离心)。
3、每孔加60μl NAG染液,在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养4小时。
4、每孔加90μl终止液,混匀后置酶联检测仪上测定光密度(OD)值,检测波长402nm。以OD值对样品稀释度作图,比较标准曲线和待测样品曲线即可求得待测样品中细胞因子的含量。
六、AlamarBlueTM摄入法:
1、按MTT检测法培养细胞和用不同稀释度的细胞因子处理细胞。
2、在培养结束前24小时加入Alamar Blue染料,96孔细胞培养板每孔20μl。
3、在培养结束后,直接在酶联检测仪上测定光吸收值。氧化型Alamar Blue的最大光吸收在570nm,用OD570减去OD600即为活细胞还原的Alamar Blue染料,颜色深浅与活细胞数成正比。
七、碱性磷酸酶检测法(AKP法):
1、按MTT法用细胞因子处理靶细胞适当时间,用PBS洗去死亡细胞,洗两次。
2、向96孔细胞培养板各孔中加0.2ml新鲜配制的底物液(0.2mol/L 硼酸,1mmol/L MgCl2,1.2mmol/L甲伞基磷酸)。在37℃ 5% CO2的饱和水汽二氧化碳培养箱中培养3小时。
3、在荧光计数仪上测定荧光的量。根据测定已知不同数目细胞的荧光量作出标准曲线,根据标准曲线可得到各孔中的活细胞数。
八、三磷酸腺苷检测法(ATP法):
1、ATP反应液(Bio-Orbit)是粉末状混合物,含有荧光素、荧光素酶、0.5mmol醋酸镁、50mg BSA和0.1μmol无机焦磷酸。在4℃可以保存1个月。用前用10ml含2mmol/L EDTA的0.1mol/L pH7.75 Tris-醋酸缓冲液稀释。稀释液分装后可在-20℃长期保存。
2、在已经完成促增殖或抑生长试验后的96孔细胞培养板中(每孔含100μL细胞培养液),每孔加0.1ml ATP释放因子,室温中反应5分钟。取另一块96孔细胞培养板,从第一块板的各孔中吸0.1ml细胞溶解物到第二块板的相应各孔。
3、在低于25℃中,将第二块板置自动多孔荧光检测仪中。用自动加样器,每孔加入20μl ATP反应液,立即检测10秒钟的荧光强度。温度升高,检测敏感性就下降。
4、用RLU(Y轴)对细胞因子标准品的稀释度(X轴)作标准曲线,根据标准曲线确定待测样品中细胞因子的含量。
九、染料染色法测定细胞数:
1)结晶紫检测法:
1、在96孔细胞培养板各孔中加0.1ml含5×104~10×4 WEHI-164细胞的培养液(含10%小牛血清的RPMI-1640培养液),37℃ 5% CO2的二氧化碳培养箱中培养2~3小时,让细胞帖壁。
2、用RPMI-1640培养液10倍递次稀释TNF标准品,根据需要3~5倍递次稀释待检样品,每孔加0.1ml稀释的标准品或待检样品,每个稀释度3个重复孔。对照孔6个,3个阳性对照孔各加0.1ml含4μg TNF的RPMI-1640培养液,3个阴性对照孔各加100μl RPMI-1640培养液。继续培养18~24小时。
3、甩去培养液,用PBS小心洗涤一次,每孔加0.1ml 10%甲醇溶液固定细胞30秒钟。
4、吸去甲醇溶液,每孔加0.1ml结晶紫染液,室温中放置20分钟。
5、轻轻甩去染色液,用蒸馏水洗涤各孔,将培养板倒置于吸水纸上吸干水分。自然干燥或37℃烘干。此板可以在室温中长期保存。
6、测定前,每孔加0.1ml 33%醋酸脱色,充分振荡后在570nm处测定光吸收度。用光吸收度(OD)值对样品稀释度作图,比较标准品曲线和待检样品曲线即可得到待测样品中的细胞因子活性
2)NBB检测法:
1、在用细胞因子处理靶细胞以后倾去培养液,倒置培养板于吸水纸上吸干培养液。再用100μl磷酸缓冲盐水小心洗去死细胞,用吸水纸吸干培养液。
2、每孔加100μl NBB染液,室温中染色30分钟。轻轻染液。用吸水纸吸干染液。</P< p>
3、每孔加100μl福尔马林固定液固定15分钟。用自来水轻轻洗去固定液,倒置培养板,用吸水纸吸干染液。
4、每孔加150μl 50mmol/L氢氧化钠。轻轻振荡培养板直到染料全部溶解并均匀分布。在分光光度计上读取各孔在620nm处的光密度(OD)值。计算TNF的活性。
3)美蓝染色检测法:
1、用细胞因子处理靶细胞,在含100μL细胞培养液的检测孔中,每孔加0.02ml 25%戊二醛固定活细胞15分钟,用自来水缓缓洗去死细胞和固定液。
2、每孔加0.1ml 0.05%美蓝染液,染色20分钟,用自来水缓缓冲净染液,晾干。
3、每孔加0.2ml 0.33mol/L盐酸溶解美蓝,振荡混匀。在665nm波长处测定光吸收度。计算TNF的活性。
4)中性红染色检测法:
1、用细胞因子处理靶细胞,在含100μL细胞培养液的检测孔中,每孔加50μl 5%中性红染液。继续培养2小时。
2、小心倒去培养液。用200μl Hanks液洗涤细胞1次。小心倒去培养液,减少细胞丢失。
3、每孔加100μl脱色液,在摇床中轻轻摇晃溶解30分钟。在550nm波长处测定OD值。
十、直接计数细胞:
1、如果靶细胞是帖壁细胞,在细胞因子作用适当时间后,用生理盐水洗去死亡细胞,用0.25%胰蛋白酶液消化细胞。加适量生理盐水吹打,使细胞分散成单个细胞。直接在血细胞计数板上计数细胞。
2、如果靶细胞是悬浮细胞,则需要用染色剂区分死细胞和活细胞然后再计数。通常用台盼蓝染色细胞,活细胞可以排除进入细胞的台盼蓝而不着染,死细胞着染呈深蓝色。
3、计数血细胞计数板上4个大方格中的全部活细胞,按下式计算活细胞数:活细胞数(个/ml)=计数的全部活细胞数×10 000×2×1/4。
② 微生物检测手段及注意事项
1. 微生物计量法
1.1 体积测量法
又称测菌丝浓度法,通过测定一定体积培养液中所含菌丝的量来反映微生物的生长状况。方法是,取一定量的待测培养液(如10 mL)放在有刻度的离心管中,设定一定的离心时间(如5 min)和转速(如5000 rpm),离心后,倒出上清夜,测出上清夜体积为v,则菌丝浓度为(10-v)/10。菌丝浓度测定法是大规模工业发酵生产上微生物生长的一个重要监测指标。这种方法比较粗放,简便,快速,但需要设定一致的处理条件,否则偏差很大,由于离心沉淀物中夹杂有一些固体营养物,结果会有一定偏差。
1.2称 干重法
可用离心或过滤法测定。一般干重为湿重的10~20%。在离心法中,将一定体积待测培养液倒入离心管中,设定一定的离心时间和转速,进行离心,并用清水离心洗涤1~5次,进行干燥。干燥可用烘箱在105 ℃或100 ℃下烘干,或采用红外线烘干,也可在80 ℃或40 ℃下真空干燥,干燥后称重。如用过滤法,丝状真菌可用滤纸过滤,细菌可用醋酸纤维膜等滤膜过滤,过滤后用少量水洗涤,在40 ℃下进行真空干燥。称干重发法较为烦琐,通常获取的微生物产品为菌体时,常采用这种方法,如活性干酵母(Activity Dry Yeast, ADY),一些以微生物菌体为活性物质的饲料和肥料。
1.3 比浊法
微生物的生长引起培养物混浊度的增高。通过紫外分光光度计测定一定波长下的吸光值,判断微生物的生长状况。对某一培养物内的菌体生长作定时跟踪时,可采用一种特制的有侧臂的三角烧瓶。将侧臂插入光电比色计的比色座孔中,即可随时测定其生长情况,而不必取菌液。该法主要用于发酵工业菌体生长监测。如使用UNICO公司的紫外-可见分光光度计,在波长600 nm处用比色管定时测定发酵液的吸光光度值OD600,以此监控E.coli的生长及诱导时间。
1.4 菌丝长度测量法
对于丝状真菌和一些放线菌,可以在培养基上测定一定时间内菌丝生长的长度,或是利用一只一端开口并带有刻度的细玻璃管,到入合适的培养基,卧放,在开口的一端接种微生物,一段时间后记录其菌丝生长长度,借此衡量丝状微生物的生长。
2. 微生物计数法
2.1 血球计数板法
血球计数板是一种有特别结构刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四条沟和两条嵴,中央有一短横沟和两个平台,两嵴的表比两平台的表面高0.1 mm,每个平台上刻有不同规格的格网,中央0.1 mm2面积上刻有400个小方格。通过油镜观察,统计一定大格内微生物的数量,即可算出1 mL菌液中所含的菌体数。这种方法简便,直观,快捷,但只适宜于单细胞状态的微生物或丝状微生物所产生的孢子进行计数,并且所得结果是包括死细胞在内的总菌数。
2.2 染色计数法
为了弥补一些微生物在油镜下不易观察计数,而直接用血球计数板法又无法区分死细胞和活细胞的不足,人们发明了染色计数法。借助不同的染料对菌体进行适当的染色,可以更方便的在显微镜下进行活菌计数。如酵母活细胞计数可用美蓝染色液,染色后在显微镜下观察,活细胞为无色,而死细胞为蓝色。
2.3 比例计数法
将已知颗粒(如霉菌孢子或红细胞)浓度的液体与一待测细胞浓度的菌液按一定比例均匀混合,在显微镜视野中数出各自的数目,即可得未知菌液的细胞浓度。这种计数方法比较粗放。并且需要配制已知颗粒浓度的悬液做标准。
2.4 液体稀释法
对未知菌样做连续十倍系列稀释,根据估计数,从最适宜的三个连续的10倍稀释液中各取5 mL试样,接种1 mL到3组共15只装培养液的试管中,经培养后记录每个稀释度出现生长的试管数,然后查最大或然数表MPN(Most Probable Number)得出菌样的含菌数,根据样品稀释倍数计算出活菌含量。该法常用于食品中微生物的检测,例如饮用水和牛奶的微生物限量检查。
2.5 平板菌落计数法
这是一种最常用的活菌计数法。将待测菌液进行梯度稀释,取一定体积的稀释菌液与合适的固体培养基在凝固前均匀混合,或将菌液涂布于已凝固的固体培养基平板上。保温培养后,用平板上出现的菌落数乘以菌液稀释度,即可算出原菌液的含菌数。一般以直径9 cm的平板上出现50~500个菌落为宜。但方法比较麻烦,操作者需有熟练的技术。平板菌落计数法不仅可以得出菌液中活菌的含菌数,而且同时将菌液中的'细菌进行了一次分离培养,获得了单克隆。
2.6 试剂纸
在平板计数法的基础上,发展了小型商品化产品以供快速计数用。形式有小型厚滤纸片,琼脂片等。在滤纸和琼脂片中吸有合适的培养基,其中加入活性指示剂2, 3, 5-氯化三苯基四氮唑(TTC,无色)待蘸取测试菌液后置密封包装袋中培养。短期培养后在滤纸上出现一定密度的玫瑰色微小菌落与标准纸色板上图谱比较即可估算出样品的含菌量。试剂纸法计数快捷准确,相比而言避免了平板计数法的人为操作误差。
2.7 膜过滤法
用特殊的滤膜过滤一定体积的含菌样品,经丫叮橙染色,在紫外显微镜下观察细胞的荧光,活细胞会发橙色荧光,而死细胞则发绿色荧光。
3. 间接测定法
微生物的生长伴随着一系列生理指标发生变化,例如酸碱度,发酵液中的含氮量,含糖量,产气量等,与生长量相平行的生理指标很多,它们可作为生长测定的相对值。因此可利用生理指标等间接参数来测定生物量。
3.1 测定含氮量
大多数细菌的含氮量为干重的12.5%,酵母为7.5%,霉菌为6.0%。根据含氮量×6.25,即可测定粗蛋白的含量。含氮量的测定方法有很多,如用硫酸,过氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas测N2气法。Dumas测N2气法是将样品与CuO混合,在CO2气流中加热后产生氮气,收集在呼吸计中,用KOH吸去CO2后即可测出N2的量。
3.2 测定含碳量
将少量(干重0.2~2.0 mg)生物材料混入1 mL水或无机缓冲液中,用2 mL 2%的K2Cr2O7溶液在100 ℃下加热30分钟后冷却。加水稀释至5 mL,在580 nm的波长下读取吸光光度值,即可推算出生长量。需用试剂做空白对照,用标准样品做标准曲线。
3.3还原糖测定法
还原糖通常是指单糖或寡糖,可以被微生物直接利用,通过还原糖的测定可间接反映微生物的生长状况,常用于大规模工业发酵生产上微生物生长的常规监测。方法是,离心发酵液,取上清液,加入斐林试剂,沸水浴煮沸3分钟,取出加少许盐酸酸化,加入Na2S2O3临近终点时加入淀粉溶液,继续加Na2S2O3至终点,查表读出还原糖的含量。
3.4 氨基氮的测定
离心发酵液,取上清液,加入甲基红和盐酸作指示剂,加入0.02 mol/L的NaOH调色至颜色刚刚褪去,加入底物18%的中性甲醛,反应数刻,加入0.02 mol/L的使之变色,根据NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根据培养液中氨基氮的含量,可间接反映微生物的生长状况。
3.5 其他生理物质的测定
P,DNA,RNA,ATP,NAM(乙酰胞壁酸)等含量以及产酸,产气,产CO2(用标记葡萄糖做基质),耗氧,黏度,产热等指标,都可用于生长量的测定。也可以根据反应前后的基质浓度变化,最终产气量,微生物活性三方面的测定反映微生物的生长。如在BMP-2的发酵生产上,随时监测溶氧量的变化和酸碱度的变化,判断细菌的长势。
4. 商业化快速微生物检测法
微生物的检测,其发展方向是快速,准确,简便,自动化,当前很多生物制品公司利用传统微生物检测原理,结合不同的检测方法,设计了形式各异的微生物检测仪器设备,正逐步广泛应用于医学微生物检测和科学研究领域。例如:
4.1 试剂盒,培养基等手段
抗干扰培养基和微生物数量快速检测技术结合解决了传统微生物检测手段不能解决的难题,为建立一套完整的抗干扰微生物检测系统奠定了坚实的基础。如:抗干扰微生物培养基,新型生化鉴定管,微生物计数卡,环境质量检测试剂盒等,可方便的用于多项检测。
4.2 借助新型先进仪器
BACTOMETER全自动各类总菌数及快速细菌检测系统可以数小时内获得监测结果,样本颜色及光学特征都不影响读数,对酵母和霉菌检测同样高度敏感原理是利用电阻抗法(Impedance Technology)将待测样本与培养基置于反应试剂盒内,底部有一对不锈钢电极,测定因微生物生长而产生阻抗改变。如微生物生长时可将培养基中的大分子营养物经代谢转变为活跃小分子,电阻抗法可测试这种微弱变化,从而比传统平板法更快速监测微生物的存在及数量。测定项目包括总生菌数,酵母菌,大肠杆菌群,霉菌,乳酸菌,嗜热菌,革兰氏阴性菌,金黄色葡萄球菌等。
微生物OD值是反映菌体生长状态的一个指标,OD是Optical Density(光密度)的缩写,表示被检测物吸收掉的光密度。通常400~700 nm 都是微生物测定的范围,需要紫外分光光度计测最大吸收波长。用得最多的是:505 nm测菌丝菌体、560 nm测酵母、600 nm测细菌。用测OD方法画微生物生长曲线时,同一株菌的起始培养浓度可以准备多管(根据检测点的需要,如需检测10个点,就准备10管),然后每个点取一管出来测OD值就行了。
一般测菌体密度的OD的波长范围是580 nm-660 nm,如枯草芽孢杆菌用600 nm,已经属于可见光区(200 nm~400 nm为紫外光区,400 nm~800 nm为可见光区)。空白如用水做,需要离心洗涤菌体;空白如用不接种的培养基做就不需要洗涤,但是不接种的培养基要和接种的同时培养以求条件一致,最后注意一般OD值在控制在0.1~0.4最好,在这个区内的值就可靠,如果OD大于1.0,一般要稀释后再测,因为OD太大,分光光度计的灵敏度就会显着降低。
一般都测吸光值,而且最好是整个实验过程中,保持发酵液或菌体的稀释倍数一致,吸光值与稀释倍数不一定成正比,可保证整个实验点有可比性。且取值的时候要连续读数,重复3次的数最好。
另,用分光光度计测微生物的OD值为什么要把波长设为600 nm
这个波长其实只是针对浊度,而分光光度计在600 nm处对浊度的反应比较灵敏。测吸收峰的实际意义并不大,比如LB摇瓶培养过夜的大肠杆菌,其实在400多纳米处的吸收最大,但那很可能是培养液的吸收峰。
③ 如何检测水中的细菌
如果水中细菌密度较小,就该应用无菌技术将待测水样通过专门过滤细菌的滤纸,这样细菌就都留在滤纸上了,再将滤纸铺到倒好平板的培养基中培养,长出菌落后数菌落数,数量除以过滤水的体积,就得出单位水样里的细菌数
1、直接观察。对引进菌种观察包装是否合乎要求,棉塞有无松动,试管、玻璃瓶和塑料袋有无破损,棉塞和管、瓶或袋中有无病虫侵染,菌丝色泽是否正常,有无发生变化。然后在瓶塞边作深吸气,闻其是否具备特有的香味。原种和栽培种可取出小块菌丝体观察其颜色和均匀度,并用手指捏料块检验含水量是否符合标准。
2、显微镜检验。若菌丝透明,呈分枝状、有横隔、锁状联合明显,再加上具有不同品种固有的特征,则可认为是合格菌种。
3、观察菌丝长速。将供测的菌种接入新配制的试管斜面培养基上,置于最适宜的温、湿度条件下进行培养,如果菌丝生长迅速、整齐浓密、健壮有力,则表明是优良菌种,否则即是劣质菌种。
优质菌种的标准
食用菌的种类虽然繁多,但从总体上看,每一个优良菌种均有"纯、正、壮、润、香"的共性。其标准是:
1、菌种的纯度要高,不能有杂菌感染,也不能有其他类似的菌种。
2、菌丝色泽要纯正,多数种类的菌丝应纯白、有光泽,原种、栽培种菌丝应连结成块,无老化变色现象。
3、菌丝要粗壮,分枝多而密,接种到培养基吃料块,生长旺盛。
4、培养体要湿润,与试管(瓶)壁紧贴而不干缩,含水适宜。
5、具有每品种特有的清香味,不可有霉、腐气味。
⑤ 用滤膜法测细菌总数,该如何处理
基于滤膜上细菌直接计数法的细菌总数快速检测
【摘要】 细菌总数快速检测在质量监测中具有重要的意义,目前除了经典的平板培养法以外,还有微菌落法、阻抗法等快速检测方法,这些方法或者需要较长的检测时间,或者需要较高的检测成本。本研究提出一种不需要培养而在滤膜上直接计数的细菌总数的快速检测方法,它主要分为过滤、染色、显微镜计数和计算四个步骤。计算细菌总数时,根据细菌在滤膜上的分布特点,对传统公式进行改进,提出按区域计算细菌总数的计算方法,提高了检测精度。研究结果表明,该方法与传统的平板培养法无显着性差异(t=0.847,P=0.436>0.05),是一种低成本、快速的细菌总数检测方法。
1 引 言
细菌总数计数的研究已有很多,目前国标规定的方法为平板计数法,该方法是将样品加入琼脂营养基,在37 ℃下培养24~48 h后计数。这种方法精度高,但耗时长,难以满足实际工作需要。为了简化检测程序、缩短检测时间,国内外学者进行了大量的快速检测方法的研究,提出了阻抗检测法〔1〕、Simplate TM全平器计数法〔2〕、微菌落技术〔3-5〕、纸片法〔6-7〕等检测方法,取得了一定的成果,但检测时间仍在4 h以上。
本研究在分析了已有研究成果的基础上,提出了在滤膜上染色后,直接计数的细菌总数检测方法,具体步骤为:用集菌仪进行细菌收集→在膜上进行染色→在油镜下计数→按公式计算出菌液浓度。实验结果表明,该方法与传统的平板培养法无显着性差异,检测时间约1 h,是一种快速的细菌总数检测方法。
2 材料与方法
2.1 材料
本研究中用的试验材料有集菌仪(杭州泰林生物技术设备有限公司),染色剂,生物显微镜(宁波永新光学股份有限公司),聚碳酸脂膜(直径47 mm)。
2.2 实验方法
2.2.1 准备工作 卸下集菌仪的滤网(见图1),统计滤网上小孔总数,为计算菌液浓度做准备。另外,还需对集菌仪中的集菌器进行高压灭菌,以防止过滤过程中引入外源细菌。
2.2.2 细菌收集 取一定浓度的霉菌菌液300~500 ml,装在集菌仪上,集菌仪采用蠕动加压方式对菌液施加一定的压力,使菌液流过孔径为0.45 um的聚碳酸脂膜。采用过滤方法是因为它可以使细菌相对均匀地分布在滤膜上,而选用聚碳酸脂膜是因为这种膜具有良好的透光性,便于用显微镜观察。
2.2.3 染色 集菌后取下滤膜,切下一部分放在载玻片上,进行染色、固定。染色的目的是增大细菌与背景的对比度,便于观察。
2.2.4 显微镜计数与计算 菌液经集菌仪过滤后,细菌在滤膜上的分布见图2、图3,由图可以看出细菌分布具有以下两个特点:一是细菌集中在一个个的圆形区域内,这些圆形区域和挡板的小孔相对应;二是各个圆形区域之间细菌很少。根据膜上细菌分布的这种特点,提出以圆形区域为单位进行计数,统计出圆形区域内细菌的平均个数,从而计算出菌液中细菌总数。具体步骤如下:随机选择10个圆形区域,在油镜下,调节焦距以获得较清晰的图像(见图4),统计每个圆形区域内的细菌个数,然后按公式(1)计算出菌液的浓度。
X=A10×N/V(1)图2 膜上细菌的区域分布
Fig 2 The distributing region of bacteria on the filter(100倍)
图3 膜上细菌的区域间隔
Fig 3 The space among the distributing regions(100倍)
图4 膜上细菌染色后图像
Fig 4 Figure of bacteria after coloration(1 000倍)
式中:X表示待检菌液浓度(CFU/ml)
A表示10个圆形区域内细菌总数
N表示滤网上小孔总数
V表示集菌时所用待检菌液体积(ml)
3 结果与讨论
3.1 实验结果
按上述方法计算得到的结果与平板培养法得到的结果见表1。表1 两种方法得到的细菌总数
Table 1 Total bacteria number by two different methods
样本1样本2样本3样本4样本5样本6染色镜检
(cfu/ml)185168157165171166平板培养
(cfu/ml)176155165158183152
对表1中两组数据进行配对t检验,在α=0.05时,双尾检验结果如下:t=0.847,P=0.436>0.05,说明两种方法得到的结果无显着性差异。
3.2 讨论
3.2.1 计算公式的改进 用集菌仪对样本菌液进行过滤时,由于滤网挡板的作用,使得细菌不是均匀地分布在整个滤膜上,而是集中分布在滤网的小孔处,所以,计算细菌总数时,不能采用公式X=A40×Φ1Φ22/V(其中Φ1,Φ2分别为滤膜直径和视野直径),该公式是微菌落方法检测细菌总数中的常用计算公式。在本实验中,根据细菌分布的特点,提出以圆形区域为单位计算细菌总数的思路,使计算结果更接近真实值,从而提高了检测精度。
3.2.2 细菌大小的影响 细菌大小对本实验的影响主要体现在镜检时,如果细菌太小,显微镜计数时不能将细菌从背景中分辨出来,我们的实验结果显示,不能分辨大肠杆菌和葡萄球菌,而较大的霉菌可以清晰地分辨。
3.2.3 检测时间进一步缩短 细菌总数的经典检测方法是平板培养法,得到的结果精度高,但是它所用时间长,为了缩短检测时间,出现了微菌落法,将检测时间缩短为4 h左右〔3-5〕。本研究不对细菌进行培养,而是在膜上染色后直接用显微镜计数,最大限度地缩短了检测时间,使整个检测时间在1 h左右。
4 结论
本研究用集菌仪将菌液过滤后,取滤膜一部分进行染色、制片,然后在油镜下统计细菌个数。根据细菌在滤膜上的分布特点,提出将圆形区域作为统计单位,得到圆形区域内细菌的平均个数,从而计算出菌液浓度。实验结果表明,按照该方法得到的结果与平板培养法的结果无显着性差异。与平板培养法和微菌落法相比,该方法不需要细菌培养,检测时间只需要1 h左右,明显缩短了检测时间,是一种快速、有效的细菌总数检测方法。
⑥ 细菌检测最简单的方法
一.使用细菌总数测试片,只需要购买细菌总数测试片,再按要求使用,有说明书.
二.红细胞计数法
首先要了解这个方法的原理.把N个红细胞与细菌均匀混合,再数出一小块区域内的红细胞数n和细菌数m.因为细胞已经均均匀混合,所以,局部的细胞数比和整体的细胞数比是接近相同的.即 n/m=N/M (n为局部红细胞数,N为总红细胞数,m为局部细菌数,M为总细菌数)n,m已数出.N又已知.所以总细菌数N就可以算出来.再取几个局部,算平均值,就能得到较精确的细菌数目.
如果这样做,只要数出一小块区域内的细菌数就可以知道总细菌数.如果不加红细胞,一个一个数,用要数到何年何月啊!细菌可是对数增长.加入红细胞的作用就像比例尺一样,地图上总有1:XXX的比例尺,你在显微镜的一个是视野里看到的红细胞数目就像地图上你测得的距离,数清一个是视野的菌数后,乘以相应分散度就可以了,分散度时用红细胞算的,具体的教材上应该有.不用也可以,不过要换成相应大小别的东西代替,总之用光学显微镜差菌数,这是不可缺少的.
这里运用了样方法,就是在若干样方中计数全部个体,然后将其平均数推广,来估计种群总体数量的方法.样方法相关知识:
①样 方:样方也叫样本,从研究对象的总体中抽取出来的部分个体的集合,叫做样方.
②随机取样:在抽样时如果总体中每一个个体被抽选的机会均等,且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连,那么,这种既满足随机性,又满足独立性的抽样,就叫做随机取样(或叫做简单随机取样).随机取样不允许掺入任何主观性,否则,就难以避免调查人员想获得调查属性的心理作用,往往使调查结果偏大.
③适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度 ,蚜虫、跳蝻的密度,细菌数量测量等.
样方法取样方法
①点状取样法点状取样法中常用的为五点取样法,如图A,当调查的总体为非长条形时,可用此法取样.在总体中按梅花形取5个样方,每个样方的长和宽要求一致.这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况.
②等距取样法当调查的总体为长条形时,可用等距取样法,如图B,先将调查总体分成若干等份,由抽样比率决定距离或间隔,然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法.例如,长条形的总体为100 m长,如果要等距抽取10样方,那么抽样的比率为1/10,抽样距离为10 m,然后可再按需要在每10 m的前1 m内进行取样,样方大小要求一致.
样方法的两种边角统计方式如下图(红色为需统计边线)
样方法具体步骤如下:
①确定调查对象;
②选取样方:必须选择一个该种群分布较均匀的地块,使其具良好的代表性;
③计数:计数每个样方内该种群数量;
样方法的两种边角统计方式
④计算:取各样方平均数.