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 微生物生长的常用检测方法
一、生长量测定法
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毫升)放在有刻度的离心管中,设定一定的离心时间(如5分钟)和转速(如5000rpm),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(activitydryyeast,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。如我所使用UNICO公司的紫外-可见分光光度计,在波长600nm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
二、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0.1mm,每个平台上刻有不同规格的格网,中央0.1mm2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毫升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毫升试样,接种1毫升到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(mostprobablynumber)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9cm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试剂纸法:
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。
2.8生理指标法:
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。
2.9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。
2.10测定含碳量:
将少量(干重0.2-2.0mg)生物材料混入1毫升水或无机缓冲液中,用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在1000C下加热30分钟后冷却。加水稀释至5毫升,在580nm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。
2.11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。
2.12氨基氮的测定:
方法是,离心发酵液,取上清液,加入甲基红和盐酸作指示剂,加入0.02N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0.02N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。
2.13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。如我所在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。
拓展:微生物的现代定义
肉眼难以看清,需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。微生物包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。(但有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝等。)病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。根据存在的不同环境分为空间微生物、海洋微生物等,按照细胞结构分类分为原核微生物和真核微生物。
微生物的主要特征
体小面大
一个体积恒定的物体,被切割的越小,其相对表面积越大。微生物体积很小,如一个典型的球菌,其体积约1mm,可是其表面积却很大。这个特征也是赋予微生物其他如代谢快等特性的基础。
吸多转快
微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究,乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
生长繁殖快
相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下,1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次,1小时3次,1昼夜24小时分裂24×3=72次,大概可产生4722366500万亿个(2的72次方),这是非常巨大的数字。但事实上,由于各种条件的限制,如营养缺失、竞争加剧、生存环境恶化等原因,微生物无法完全达到这种指数级增长。 已知大多数微生物生长的最佳pH范围为7.0 (6.6~7.5)附近,部分则低于4.0。
微生物的这一特性使其在工业上有广泛的应用,如发酵、单细胞蛋白等。微生物是人类不可或缺的好朋友。
适应强 易变异
分布广 种类多
微生物对我们生活的影响
微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,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与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。
微生物千姿百态,有些是腐败性的,即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的,它们可用来生产如奶酪,面包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。
微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物间的相互作用机制也相当奥妙。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称为正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。
随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。
工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程,甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究,发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程,对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因,然后对菌株加以改造,使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,经基因工程改造,实现新的工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因,并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造,同时推动现代生物技术的迅速发展。
经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物,例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及中国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案,可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类,除了杀虫剂能阻断其生活周期以外,只能通过遗传学研究找到毒力相关因子,寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。[10]
在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。
③ 测定微生物细胞活性的方法都有哪些
根据每个细胞有一定的重量而设计的。它可以用于单细胞、多细胞以及丝状体微生物生长的测定。将一定体积的样品通过离心或过滤将菌体分离出来,经洗涤,再离心后直接称重,求出湿重,如果是丝状体微生物,过滤后用滤纸吸去菌丝之间的自由水,再称重求出湿重。不论是细菌样品还是丝状菌样品,可以将它们放在已知重量的平皿或烧杯内,于105℃烘干至恒重,取出放入干燥器内冷却,再称量,求出微生物干重。
如果要测定固体培养基上生长的放线菌或丝状真菌,可先加热至50℃,使琼脂熔化,过滤得菌丝体,再用50℃的生理盐水洗涤菌丝,然后按上述方法求出菌丝体的湿重或干重。
除了干重、湿重反映细胞物质重量外,还可以通过测定细胞中蛋白质或DNA的含量反映细胞物质的量。蛋白质是细胞的主要成分,含量也比较稳定,其中氮是蛋白质的重要组成元素。从一定体积的样品中分离出细胞,洗涤后,按凯氏定氮法测出总氮量。蛋白质含氮量为16%,细菌中蛋白质含量占细菌固形物的50%一80%,一般以65%为代表,有些细菌则只占13%一14%,这种变化是由菌龄和培养条件不同所产生的。因此总含氮量与蛋白质总量之间的关系可按下列公式计算:
蛋白质总量=含氮量×6.25
核酸DNA是微生物的重要遗传物质,每个细菌的DNA含量相当恒定,平均为8.4×`10^(-5)`NG。因此从一定体积的细菌悬液中所含的细菌中提取DNA,求得DNA含量,再计算出这一定体积的细菌悬液所含的细菌总数。
④ 多巴胺对细菌活性影响怎么测定
多巴胺对细菌活性影响可通过:端点荧光法、吸光度法等方法来测定。
1、端点荧光法:这种方法是历碰通过检测细菌培养液中的荧光信号来评估多巴胺对细敬旁菌生长肢稿谈的影响。可以使用高通量荧光板读取器进行检测。
2、吸光度法:这种方法是通过测量细菌在不同条件下的吸光度变化来评估多巴胺对细菌活性的影响。可以使用分光光度计进行测量。
在进行实验前需要设计合理的实验方案,并根据具体情况选择适当的方法和工具。
⑤ 细胞活力测定常用的简便方法是
MTT法又称MTT比色法,是一种检测细胞存活和生长的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒,用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济。
缺点:由于MTT经还原所产生的甲瓒产物不溶于水,需被溶解后才能检测。这不仅使工作量增加,也会对实验结果的准确性产生影响,而且溶解甲瓒的有机溶剂对实验者也有损害。
细胞活力常用百分比表示,活力的大小对试验结果有很大影响。细胞活力的测定有许多方法,最简便常用的方法是台盼蓝(trypanblue)染色法。台盼蓝又称锥蓝,是一种阴离子型染料,这种染料不能透过活细胞正常完整的细胞膜,故活细胞不着色,但死亡细胞的细胞膜通透性增加,可使染料通过细胞膜进入细胞内,使死细胞着色呈蓝色。
⑥ 检测细胞生物学活性有哪些方法
根据每细胞定重量设计用于单细胞、细胞及丝状体微物测定定体积品通离或滤菌体离经洗涤再离直接称重求湿重丝状体微物滤用滤纸吸菌丝间自由水再称重求湿重论细菌品丝状菌品放已知重量平皿或烧杯内于一05℃烘干至恒重取放入干燥器内冷却再称量求微物干重 要测定固体培养基放线菌或丝状真菌先加热至50℃使琼脂熔化滤菌丝体再用50℃理盐水洗涤菌丝按述求菌丝体湿重或干重 除干重、湿重反映细胞物质重量外通测定细胞蛋白质或DNA含量反映细胞物质量蛋白质细胞主要含量比较稳定其氮蛋白质重要组元素定体积品离细胞洗涤按凯氏定氮测总氮量蛋白质含氮量一陆%细菌蛋白质含量占细菌固形物50%吧0%般陆5%代表些细菌则占一三%一四%种变化由菌龄培养条件同所产总含氮量与蛋白质总量间关系按列公式计算: 蛋白质总量=含氮量×陆.二5 核酸DNA微物重要遗传物质每细菌DNA含量相恒定平均吧.四×`一0^(-5)`NG定体积细菌悬液所含细菌提取DNA求DNA含量再计算定体积细菌悬液所含细菌总
⑦ 细菌活力鉴定 怎么鉴别细胞死活呢
先滴浓度相对高的溶宽派颤液在其周围,在显微镜下观察其细胞形羡态态,发生变化则先前有活性。再滴低浓度的平衡,细胞形态不能复原则表明在刚才的高浓度下慎败已失活,剩下的复原的则为有活性的。
⑧ 细菌鉴定办法有哪些, 常见细菌的鉴定办法就可以~
一 淀粉水解试验
(一)实验原理
细菌对大分子的淀粉、蛋白质和脂肪不能直接利用,必须靠产生的胞外酶,如淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶将大分子物质分解.胞外酶能分泌扩散到细胞外,将物质分解成小单位如糖、氨基酸、甘油与脂肪酸.这些小单位的物质能被细菌吸收和利用.水解过程可通过底物的变化来证明,如细菌水解淀粉的区域,用碘测定不再产生蓝色;水解明胶可观察到明胶被液化;脂肪水解后产生脂肪酸改变培养基的pH,其中的中性红指示剂使培养基从淡红色变为深红色.
(二)实验方法
将淀粉培养基溶化后,冷至45℃左右,以无菌操作制成平板.
取18-24h的纯培养物点于平板上,每皿可点种3-5个菌株,适温培养2-4d,形成菌落后,在平板上滴加卢戈氏碘液,以铺满菌落周围为度,平板成蓝色.如果菌落周围有无色透明圈出现,说明淀粉已经被水解,实验为阳性,否则为阴性.透明圈的大小一般说明水解淀粉的能力.
(三)实验试剂的配制
肉汤蛋白胨琼脂成分:蛋白胨10g,牛肉膏3g,氯化钠5g,琼脂17g,蒸馏水1000mL,pH7.2.
淀粉培养基制法:在肉汤蛋白胨琼脂中添加0.2%的可溶性淀粉,校正pH值至7.6,分装三角瓶,121℃ 20min灭菌备用.
卢戈氏(Lugol)碘液:碘片1g,碘化钾2g,蒸馏水300ml,先将碘化钾溶解在少量水中,再将碘片溶解在碘化钾溶液中,混匀,定容.
二 糖发酵试验
(一)实验原理
单糖发酵是将葡萄糖,乳糖或麦芽糖等分别加入蛋白胨水培养基内,使其最终浓度为0.75-1%.并加入一定量酚红指示剂及小倒管,制成单糖发酵管,接种细菌经37℃培养18-24小时,若能分解糖产酸则酚红指示剂由红变黄,若能分解甲酸有CO2和H2等气体形成,小倒管内则聚集有气泡;不分解,则指示剂不变色.
(二)实验材料
1.菌种:大肠杆菌,伤寒杆菌18-24小时琼脂斜面培养物.
2.培养基:葡萄糖发酵管,乳糖发酵管等.
(三)实验方法
1.将伤寒杆菌,大肠杆菌按照液体接种方法分别接种于葡萄糖及乳糖发酵管内.
2.置37℃孵箱培养18-24小时.
3.观察结果:由于一些细菌能分解某种糖类产酸,所以培养基中pH下降到7.0以下,在酚红指示剂的显示下,培养基颜色由红变黄.产酸者以“+”表示,如果同时产生气体,则培养基中小倒管内有气泡出现,此乃产酸又产气,以“♁”表示,不分解,则指示剂不变色,用“-”表示.
(四)实验结果
伤寒杆菌 大肠杆菌
葡萄糖 + ♁
乳 糖 - ♁
(五)实验试剂的配制
1.单糖发酵管的制备: 成分:蛋白胨水培养基 100ml ,0.2%酚红 1ml ,所需糖(葡萄糖或乳糖)0.75-1g
制法:
(1)将上述成分溶化,混匀分装于内含有倒置小玻璃管的小试管中,每管约2ml,加塞.
(2)小倒管排气,灭菌(8-10磅,20-30分钟),贮存备用.
用途:供单糖发酵试验用.
2.0.2%酚红配制法
酚红(phenol red)0.2g ,0.lmol/LNaOH 8ml ,蒸馏水 92ml
将酚红入研钵徐徐加入0.lmol/LNaOH研磨,再补足蒸馏水即成.若需长时间保存,可高压灭菌后贮存备用.
三 甲基红(M.R)试验
(一)实验原理
某些细菌如大肠杆菌等分解葡萄糖产生丙酮酸,继而分解为甲酸、乙酸、乳酸等,使培养基pH值降至4.5以下,加入甲基红指示剂呈红色,此为阳性反应;若产酸量少或产生的酸进一步转化为醇、醛、气体和水等,则培养基的酸碱度仍在pH 6.2以上,加入甲基红指示剂呈现黄色,为阴性反应.
(二)实验材料
1. 菌种:大肠杆菌,产气杆菌18-24h琼脂斜面培养物.
2. 培养基:葡萄糖蛋白胨水培养基.
3. 试剂:甲基红试剂.
(三)实验方法
1. 分别将大肠杆菌,产气杆菌接种于两支葡萄糖蛋白胨水培养基中.
2. 置37℃培养2-3天取出,分别滴加甲基红试剂2-3滴,混匀,观察结果.
(四)实验结果
大肠杆菌:+,产气杆菌:-.
(五)实验试剂的配制
1.甲基红试剂的配制
甲基红 0.04g, 95%酒精 60ml , 蒸馏水 40ml .
先使甲基红溶解于酒精中,再加入蒸馏水,混合,摇匀即成.
2.葡萄糖蛋白胨水培养物
成分:蛋白胨5g 葡萄糖5g
制法:
(1)将上述成分溶解于蒸馏水中.
(2)调节pH至7.6,用滤纸过滤除渣.
(3)分装中试管,每管约3-4ml,灭菌后备用.
用途:供甲基红及V-P试验用.
四 产吲哚(indole)试验
(一)实验原理
某些细菌如大肠杆菌,变形杆菌等具有色氨酸酶,能分解蛋白胨水培养基中的色氨酸,产生靛基质(无色吲哚),再与欧立希试剂(对二甲基氨基苯甲醛)反应,形成红色化合物—玫瑰吲哚,即为阳性反应.
(二)实验材料
1. 菌种:大肠杆菌,伤寒杆菌18-24小时琼脂斜面培养物.
2. 培养基:蛋白胨水培养基.
3. 试剂,欧立希(Ehrlich)试剂(对二甲基氨基苯甲醛)
(三)实验方法
1. 分别将大肠杆菌,伤寒杆菌接种于两支蛋白胨水培养基中.
2. 置37℃培养2-3天后,每管沿管壁各加欧立希试剂0.5-1ml于培养液面上,待1-2分钟后观察结果:在交界面出现玫瑰红色环即为吲哚试验阳性,无红色环即为阴性.
(四)实验结果
大肠杆菌:+ ;伤寒杆菌:- .
(五)实验试剂的配制
1.蛋白胨水培养基的制备
成分:蛋白胨10g 氯化钠5g 蒸馏水1000ml
制法:
(1)先用少量蒸馏水将蛋白胨和氯化钠相混合溶解,再加足蒸馏水量.
(2)调节pH至7.6、用滤纸过滤.
(3)分装中试管,每管约3-4ml,加塞灭菌后备用.
2. 欧立希(Ehrlich)试剂的配制
对位二甲基氨基苯甲醛 4g
95%酒精 380ml
浓硫酸或浓盐酸80ml
三种成分混合即成,瓶口要严密,以免挥发.
五 硝酸盐还原试验
(一)硝酸盐还原试验原理:
硝酸盐还原反应包括两个过程:一是在合成过程中,硝酸盐还原为亚硝酸盐和氨,再由氨转化为氨基酸和细胞内其他含氮化合物;二是在分解代谢过程中,硝酸盐或亚硝酸盐代替氧作为呼吸酶系统中的终末受氢体.能使硝酸盐还原的细菌从硝酸盐中获得氧而形成亚硝酸盐和其他还原性产物.但硝酸盐还原的过程因细菌不同而异,有的细菌仅使硝酸盐还原为亚硝酸盐,如大肠埃希菌;有的细菌则可使其还原为亚硝酸盐和离子态的铵;有的细菌能使硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮,如假单胞菌等.硝酸盐还原试验系测定还原过程中所产生的亚硝酸盐.
(二)培养基:
硝酸盐培养基.
(三)试剂:
甲液(对氨基苯磺酸0.8g+5mol/L醋酸100ml);乙液(α-奈胺0.5g + 5mol/L醋酸100ml).
(四)方法:
被检菌接种于硝酸盐培养基中,于35℃培养1~4d.将甲、乙液等量混合后(约0.1ml)加入培养基内,立即观察结果.
(五)结果:
出现红色为阳性.若加入试剂后无颜色反应,可能是:①硝酸盐没有被还原,试验阴性;②硝酸盐被还原为氨和氮等其他产物而导致假阴性结果,这时应在试管内加入少许锌粉,如出现红色则表明试验确实为阴性.若仍不产生红色,表示试验为假阴性.
若要检查是否有氮气产生,可在培养基管内加一小倒管,如有气泡产生,表示有氮气生成.
(六)应用:
本试验在细菌鉴定中广泛应用.肠杆菌科细菌均能还原硝酸盐为亚硝酸盐;铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌等假单胞菌可产生氮气;有些厌氧菌如韦荣球菌等试验也为阳性.
(七)实验试剂的配制
硝酸盐液体培养基
蛋白胨5.0g,KNO3 0.2g, 蒸馏水1000 mL,pH7.4,每管分装4-5mL,121℃灭菌15-20min.
六 产氨实验(尿素分解实验)
(一)实验原理
某些细菌如变形杆菌,具有尿素分解酶,能分解尿素而产生氨,氨溶于水变成氢氧化铵,使培养基变碱而呈红色即为阳性.
(二) 实验材料
1. 菌种:变形杆菌,伤寒杆菌18-24小时琼脂斜面培养物.
2. 培养基:尿素培养基.
(三) 实验方法
1. 分别以斜面接种法将变形杆菌,伤寒杆菌接种于两支尿素斜面培养基上.
2. 置37℃培养18-24小时.
3. 取出观察结果,培养基变为红色,即尿素分解试验阳性,若不变色,即为尿素分解试验阴性.
(四) 实验结果
变形杆菌:+ ;伤寒杆菌:- .
(五) 实验试剂的配制
1.尿素培养基的制备
成分: 蛋白胨1g 、氯化钠5g、葡萄糖1g、蒸馏水900ml、琼脂15-20g 、0.1%酚红 12ml 、20%尿素水溶液(无菌)100ml .
制法:(1)除尿素、琼脂和酚红外,其余成分溶于水中,加热溶化,矫正pH至6.8-6.9.
(2)加入琼脂和酚红,115℃磅灭菌10min.
(3)冷却至60℃后加入无菌尿素溶液,摇匀.
(4)分装中试管(无菌),每管3-4ml,置成斜面备用.
说明:(1)尿素不耐热,也不能久存,只能用滤器除菌.
2.无菌尿素溶液制备:称取尿素20g,混合于100ml蒸馏水中,充分摇匀,用G6滤菌器过滤除菌,以达到无菌的目的.
七 柠檬酸盐利用试验
(一)实验原理
本试验用于检测细菌利用柠檬酸的能力.细菌利用柠檬酸盐的能力不同,如各种肠细菌可利用柠檬酸为碳源,而大肠埃希氏菌则不利用柠檬酸盐.因此,能否利用柠檬酸盐是一项鉴别性特征.培养基中含有柠檬酸钠时,如将柠檬酸分解为CO2,则培养基中由于有游离钠离子呈碱性,使培养基中酚红指示剂(pH6.8-8.4,黄→红)由淡粉红色变为玫瑰红色以识别之.
(二)材料
柠檬酸钠 2g、K2HPO4 1g、NH3H2PO4 1g、NaCl 5g、MgSO4 0.2g、琼脂 1.5 2g、1%溴麝香草酚蓝(酒精溶液)或0.04%苯酚红 10ml、水 1000ml
将上述各成分加热溶解后,调PH6.8,然后加入酚红指示剂,摇匀,用脱脂棉过滤.制成后为黄绿色,分装试管.121℃灭菌20min后制成斜面.
(三) 实验内容
1.将试验菌在斜面上划线接种,适温培养3-5天.
2.若该菌能利用柠檬酸盐,则可在此斜面上生长并将培养基由原来的淡粉红色变为玫瑰红色,此为阳性;颜色不变者为阴性.
八 油脂水解试验
(一)原理
某些细菌能够分泌脂肪酶(胞外酶),能将培养基中的脂肪水解为甘油和脂肪酸.所产生的脂肪酸,可通过预先加入油脂培养基中的中性红加以指示[指示范围pH6.8(红)~pH8.0(黄)].当细菌分解脂肪产生脂肪酸时,培养基中出现红色斑点.
(二)实验内容
1.将装有油脂培养基的锥形瓶置于沸水浴中融化,取出并充分振荡(使油脂均匀分布),再倾入培养皿中,待凝固后制成平板.
2.翻转平板使底皿背面向上,用记号笔在其背面玻璃上划成两半.一半用于接种金黄色葡萄球菌作为阳性对照菌,另一半用于接种实验菌大肠杆菌或产气肠杆菌.接种时用接种环取少量菌在平板两边各划线接种.
3.将接种完的平板倒置于37℃恒温箱中,培养24h.
4.观察结果时,注意观察平板上长菌的地方,如出现红色斑点,即说明脂肪已被水解,此为阳性反应.
(三)培养基配制
油脂培养基:蛋白胨10g,牛肉膏5g,氯化钠5g,香油或花生油10g,中性红(1.6%水溶液)约0.1ml,琼脂15-20g,蒸馏水1000mL,pH7.2,121℃灭菌20min.
九 接触酶试验
(一)实验原理
本试验用于检测细菌是否具有接触酶活性.接触酶又称为过氧化氢酶,是一种以正铁血红素作为辅基的酶,能将过氧化氢分解为水和氧.一般好氧细菌与兼性厌氧细菌(除某些链球菌、乳酸杆菌等外)都能产生接触酶,而厌氧细菌不产生接触酶,这是用以区别好氧和厌氧菌的方法之一.
(二)材料
牛肉膏、蛋白胨琼脂培养基,3%过氧化氢.
牛肉膏、蛋白胨琼脂培养基:牛肉膏 0.3g、蛋白胨 1g、氯化钠 0.5g、琼脂 2g、自来水 100mL、pH 7.0~7.2 、灭菌.
(三)实验内容
1.接种试验菌,适温下培养18-24小时.
2.将3%的过氧化氢滴于斜面菌苔上(或涂有菌苔的载玻片上),静置1-3分钟后,如有气泡产生即为阳性.不产生气泡者为阴性.
(四) 应用
革兰阳性球菌中,葡萄球菌和微球菌均产生过氧化氢酶,而链球菌属为阴性,故此试验常用于革兰阳性球菌的初步分群.
十 革兰氏染色
(一)实验原理
革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法.通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物,革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密,故遇乙醇或丙酮脱色处理时,因失水反而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇处理不会出现缝隙,因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色;而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差,在遇脱色剂后,以类脂为主的外膜迅速溶解,薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此通过乙醇脱色后仍呈无色,再经沙黄等红色染料复染,就使革兰氏阴性菌呈红色.
(二)实验方法
革兰氏染色法一般包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤,具体操作方法是:
1.涂片固定.
2.草酸铵结晶紫染1分钟.
3.自来水冲洗.
4.加碘液覆盖涂面染约1分钟.
5.水洗,用吸水纸吸去水分.
6.加95%酒精数滴,并轻轻摇动进行脱色,20秒后水洗,吸去水分.
7.蕃红梁色液(稀)染2分钟后,自来水冲洗.干燥,镜检.
[染色的结果]:革兰氏正反应菌体都呈紫色,负反应菌体都呈红色.
(三)应用
其重要的临床意义在于:1.鉴别细菌 2.选择药物 3.与致病性有关::革兰氏阳性菌能产生外毒素,革兰氏阴性菌能产生内毒素,两者的致病作用不同.
⑨ 某单位要求知道一种干酵母粉中的活菌存活率,请设计1到2种的可行的检测方法
用待测样品与标准样品进行对比发酵试验。可以根据发酵成熟时间或者发酵产物的生成量,或者产物生成速度对比,来求得样品中的活菌的成活率。
检测方法有:
1、发酵成熟时检测并计算活菌存活率。
2、比校发酵产物的生成量计算活菌存活率。
3、计算生成物的生成速度对比,计算活菌的成活率。
(9)细菌活性检测方法扩展阅读:
培养将所试菌肉汤培养物划线接种营养琼脂,36 °C培养24~ 48h,自同一单个菌落取菌,分别接种单双管法 O / F 试验培养基,其中单管法用接种针穿刺接种至管底。同时设不加葡萄糖接种发酵型细菌和加有葡萄糖不种菌的空白对照。36°C培养24h,开始观察结果,每24h记录一次,共观察4d。
⑩ 如何测定某种细菌的活性,像乳酸菌的活性,是否是只是测定它的数量就可以了呢
这个问题很模糊啊,没有这种说法啊,一般我们都知道细菌通常有三个生长时期,即对数生长期,稳定生长期,和凋亡期。我们一拍灶册般认为细菌在对辩唯数生长期的活力袭宏最强,产生的活性物质相对较多,而这一时期的判断则是通过OD600来测得。