微生物實驗中接菌后平板上無菌生長的原因分析與排查!
小楊 / 2025-06-27 09:22:27
百歐博偉生物:實驗中遇到平板無菌生長的問題,是微生物實驗中非常常見的現(xiàn)象,只要系統(tǒng)排查就能找到原因。下面詳細分析一下可能的原因及解決方法。
一、菌種/接種物本身的問題 (這是最常見的原因之一)
1、菌種無活性/死亡:
保存不當: 菌種保存時間過長、保存溫度不合適(如應冷凍的放冷藏)、反復凍融、凍干菌種復蘇不當。
傳代過多: 菌種連續(xù)傳代次數(shù)過多,導致活力下降或變異。
污染或競爭: 原始菌種被雜菌污染,目標菌被抑制;或者菌種老化死亡。
處理不當: 接種前對菌種進行了不當處理(如高溫、強酸強堿、消毒劑接觸、劇烈震蕩、離心速度過大等)。
2、接種物濃度過低:
取菌量太少,或稀釋過度,導致平板上接種的活菌數(shù)量低于檢測限。
菌懸液未混勻,取到的部分不含或含很少菌體。
3、使用了錯誤的菌種:
誤用了非活菌(如滅活菌苗、死菌懸液)。
標簽錯誤,接種的并非目標菌種。
4、接種物未正確準備:
凍干菌種未按規(guī)定程序復蘇活化。
從甘油管或斜面取菌時未充分刮取菌苔。
二、培養(yǎng)基的問題
1、培養(yǎng)基成分不適宜:
培養(yǎng)基配方錯誤,缺乏目標菌生長必需的營養(yǎng)物質(zhì)(碳源、氮源、生長因子、無機鹽等)。
使用了選擇性培養(yǎng)基,其含有的抑制劑(如抗生素、染料、膽鹽、高鹽等)恰好抑制或殺死了目標菌。
pH值不適宜:培養(yǎng)基滅菌后pH值偏離目標菌最適范圍過多。
2、培養(yǎng)基失效:
培養(yǎng)基過期。
配制后儲存時間過長或條件不當(如未冷藏、光照)導致成分降解或脫水。
反復加熱熔化瓊脂導致營養(yǎng)成分破壞。
3、培養(yǎng)基制備或滅菌不當:
滅菌不徹底:存在抑制目標菌生長的殘留消毒劑或污染物產(chǎn)生的毒素。
過熱破壞: 高壓滅菌溫度過高、時間過長,或倒平板時培養(yǎng)基溫度過高(燙死接種物),特別是對熱敏感的菌種。
瓊脂濃度過高:影響菌的擴散和生長。
未充分溶解或混勻:營養(yǎng)成分分布不均。
4、未進行無菌測試: 培養(yǎng)基在接種前未進行無菌測試(空白培養(yǎng)),可能自身就無菌或含抑制劑。
三、接種操作的問題
1、未真正接到菌:
接種環(huán)/針/槍頭未接觸到菌種(如刮取斜面時沒碰到菌苔,或取液體培養(yǎng)物時未插入液面下)。
接種環(huán)灼燒后未充分冷卻,燙死了待接的菌。
涂布時涂布棒未冷卻或用力過大將菌壓入瓊脂內(nèi)甚至壓死。
2、接種量損失:
劃線時第一區(qū)劃得太重或太多,大部分菌都留在第一區(qū),后面區(qū)域無菌或菌極少。
傾注法混勻時瓊脂溫度過高燙死菌,或搖動過于劇烈產(chǎn)生氣泡影響觀察(但通常仍有菌生長)。
涂布時液體未吸收,菌懸液聚集在局部,或被涂布棒帶出平板外。
3、污染導致抑制: 接種操作過程中引入的雜菌(如操作環(huán)境不潔、超凈臺/生物安全柜失效、操作者不熟練)過度生長,抑制了目標菌的生長(可能看到雜菌菌落,但無目標菌落)。
四、培養(yǎng)條件的問題
1、溫度不適宜: 培養(yǎng)箱溫度設置錯誤、溫度不均勻、溫度計不準、培養(yǎng)過程中斷電或開門頻繁導致溫度波動過大,偏離目標菌的最適生長溫度。
2、氣體條件不適宜:
需氧菌: 培養(yǎng)容器(如厭氧罐、氣密袋)未提供足夠氧氣;培養(yǎng)箱/罐內(nèi)濕度過高導致冷凝水淹沒平板表面,阻隔氧氣。
厭氧菌: 未能創(chuàng)造有效的厭氧環(huán)境(厭氧罐/袋未正確抽氣充氣、厭氧指示劑未顯示厭氧狀態(tài)、催化劑失效、密封不嚴漏氣);培養(yǎng)基中未添加還原劑。
微需氧菌/CO2依賴菌: 未提供所需的特殊氣體環(huán)境(如5-10% CO2)。
3、濕度不足: 培養(yǎng)箱內(nèi)濕度過低,導致平板內(nèi)培養(yǎng)基過早干燥脫水,菌無法生長(尤其是靠近邊緣部分)。培養(yǎng)時間過長時更易發(fā)生。
4、培養(yǎng)時間不足: 某些菌種生長緩慢(如
分枝桿菌、某些真菌),需要更長的培養(yǎng)時間(數(shù)天甚至數(shù)周)才能形成肉眼可見的菌落。在預期時間內(nèi)觀察可能看不到生長。
5、光照: 某些對光敏感的菌種在不當光照條件下生長受抑制(相對少見)。
五、其他原因
1、平板污染: 平板在儲存或操作過程中被意外滅菌或污染了殺菌劑。
2、觀察錯誤:
菌落非常微小、透明或與培養(yǎng)基顏色相近,肉眼難以辨別(需仔細檢查或借助放大鏡)。
菌落生長在瓊脂內(nèi)部(穿刺接種時常見)或平板底部(倒置培養(yǎng)時),未從表面觀察。
誤將沉淀、氣泡或培養(yǎng)基雜質(zhì)當作無菌生長。
3、目標菌的特性: 某些菌在特定條件下(如處于活的非可培養(yǎng)狀態(tài))無法在標準培養(yǎng)基上形成菌落。
如何排查和解決?
1、確認菌種活性:
同時接種另一種已知生長良好的非選擇性培養(yǎng)基。如果該平板上也不長,則問題很可能在菌種本身或接種操作。
將原始菌種或接種物進行革蘭氏染色鏡檢,觀察是否有菌體存在(即使死的也能看到)。如有菌體但平板上不長,說明菌可能死了或培養(yǎng)基/條件不合適。
檢查菌種來源、保存條件和記錄。
2、確認培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件:
設置培養(yǎng)基無菌測試對照: 未接種的同一批平板(或斜面/液體)放在相同條件下培養(yǎng),應無菌生長。若對照長菌,說明培養(yǎng)基滅菌不徹底或操作污染嚴重。
設置陽性對照: 使用已知活性良好的同種或類似菌株(最好是標準菌株),在同一批培養(yǎng)基、相同條件下接種培養(yǎng)。如果陽性對照生長良好,說明培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件基本沒問題,問題在特定菌種或接種物。如果陽性對照也不長,則問題在培養(yǎng)基或培養(yǎng)條件。
仔細核對培養(yǎng)基配方和制備記錄。
檢查培養(yǎng)箱: 用經(jīng)過校準的溫度計多點驗證箱內(nèi)實際溫度(尤其是平板放置的位置)。檢查濕度(必要時放置水盤)。檢查氣體環(huán)境(CO2濃度、厭氧指示劑狀態(tài))。
延長培養(yǎng)時間: 對于生長緩慢的菌種,延長培養(yǎng)時間并在不同時間點觀察。
3、審視接種操作:
確保接種工具充分滅菌并冷卻。
確保取到了菌(肉眼觀察接種環(huán)/針上是否有菌苔或渾濁)。
規(guī)范操作(劃線法、涂布法、傾注法),避免接種量損失。
在超凈臺/生物安全柜內(nèi)規(guī)范操作,減少污染風險。
4、系統(tǒng)性地排除: 從菌種開始,逐步檢查接種物準備、培養(yǎng)基選擇與制備、接種操作、培養(yǎng)條件設定等每一步驟。記錄所有操作細節(jié),便于回溯分析。
總之,平板無菌生長是一個多因素導致的結(jié)果。最有效的策略是設置嚴格的對照實驗(無菌對照、陽性對照),并系統(tǒng)地檢查菌種、培養(yǎng)基、操作和培養(yǎng)條件這四個關鍵環(huán)節(jié)。
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