酪胨瓊脂培養(yǎng)基的使用原理及常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法!
小楊 / 2025-12-09 10:02:39
酪胨瓊脂培養(yǎng)基是微生物學(xué)中常用的非選擇性基礎(chǔ)培養(yǎng)基,核心作用是為細(xì)菌、真菌等微生物提供營(yíng)養(yǎng)支持,用于微生物的分離、純化、計(jì)數(shù)及培養(yǎng)特征觀察(如菌落形態(tài)、色素產(chǎn)生等)。其設(shè)計(jì)核心圍繞“營(yíng)養(yǎng)全面性”和“物理穩(wěn)定性”,以下從使用原理、核心成分、使用方法及注意事項(xiàng)展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明:
一、使用原理
1、營(yíng)養(yǎng)供給原理
微生物生長(zhǎng)需碳源、氮源、維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),酪胨瓊脂的成分精準(zhǔn)匹配這一需求:
氮源核心:酪胨是牛奶酪蛋白經(jīng)蛋白酶水解得到的混合物,含多種游離氨基酸、肽類(lèi),能被大多數(shù)微生物直接吸收,滿(mǎn)足蛋白質(zhì)合成、酶類(lèi)合成的需求(適用于絕大多數(shù)異養(yǎng)微生物,包括革蘭氏陽(yáng)性菌、陰性菌、酵母菌等)。
碳源與能量:培養(yǎng)基中添加的葡萄糖、乳糖等糖類(lèi),為微生物提供代謝能量和碳骨架;部分配方中含酵母提取物,可補(bǔ)充維生素 B 族、生長(zhǎng)因子,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)缺陷型微生物生長(zhǎng)。
物理支撐:瓊脂作為凝固劑(添加量 1.5%-2.0%),在 95℃以上溶解、40℃以下凝固,凝固后形成多孔的固體基質(zhì),既固定微生物位置(便于形成單菌落),又能讓營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物自由擴(kuò)散,同時(shí)不被微生物分解利用(穩(wěn)定性強(qiáng))。
2、應(yīng)用邏輯
作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,其不含抑制劑(如膽鹽、染料),也無(wú)選擇性成分,對(duì)微生物無(wú)篩選作用,僅提供“通用營(yíng)養(yǎng)平臺(tái)”:
適用于未知微生物的初步分離(如環(huán)境樣品、臨床標(biāo)本中的微生物富集);
用于純培養(yǎng)物的傳代、保藏(維持微生物活性和穩(wěn)定性);
觀察微生物的菌落形態(tài)(大小、形狀、顏色、邊緣、隆起度),為菌種鑒定提供依據(jù)。
二、核心成分(典型配方,按 1L 蒸餾水計(jì))
成分 含量 作用
酪胨 10-15g 提供氮源、氨基酸、肽類(lèi)
葡萄糖/乳糖 1-5g 提供碳源和能量
酵母提取物 2-5g 補(bǔ)充維生素、生長(zhǎng)因子
瓊脂 15-20g 凝固劑,形成固體培養(yǎng)基
氯化鈉 5g 維持滲透壓,調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝
蒸餾水 1000mL 溶劑,維持體系平衡
三、使用方法(完整流程:制備→滅菌→接種→培養(yǎng)→觀察)
1、培養(yǎng)基制備(關(guān)鍵:溶解完全、pH 準(zhǔn)確)
稱(chēng)量:按配方精準(zhǔn)稱(chēng)取各成分(酪胨、糖類(lèi)、酵母提取物、氯化鈉、瓊脂),放入錐形瓶中。
溶解:加入 1000mL 蒸餾水,攪拌均勻;將錐形瓶置于沸水浴或電熱爐上加熱,邊加熱邊攪拌,直至瓊脂完全溶解(溶液澄清,無(wú)白色顆粒),避免局部過(guò)熱焦糊。
調(diào) pH:冷卻至 50-60℃(不燙手),用 pH 計(jì)測(cè)量,用鹽酸(調(diào)低)或氫氧化鈉(調(diào)高)將 pH 調(diào)至 7.2-7.4(細(xì)菌最適 pH);若培養(yǎng)真菌,可調(diào)至 5.5-6.0。
分裝:將溶解好的培養(yǎng)基分裝至試管或培養(yǎng)皿(分裝量:試管約 1/4 體積,培養(yǎng)皿約 20mL /皿),分裝時(shí)避免培養(yǎng)基沾到管口/皿口(防止污染)。
加塞/封蓋:試管加硅膠塞或棉塞(透氣且防污染),培養(yǎng)皿暫時(shí)松開(kāi)蓋子(滅菌時(shí)排出蒸汽)。
2、滅菌(核心:殺滅所有雜菌,保證無(wú)菌環(huán)境)
采用高壓蒸汽滅菌法:將分裝后的培養(yǎng)基放入高壓蒸汽滅菌鍋,121℃、103.4kPa(1.05kg/cm²)下滅菌 15-20 分鐘(殺滅芽孢、孢子等耐高溫微生物)。
滅菌后取出:試管立即傾斜放置(制成“斜面培養(yǎng)基”,增大接種面積),培養(yǎng)皿平放冷卻(待瓊脂凝固,形成平板)。
3、無(wú)菌檢查(避免滅菌失敗導(dǎo)致污染)
將滅菌后的培養(yǎng)基(斜面或平板)置于 37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 24-48 小時(shí),觀察是否有雜菌菌落生長(zhǎng)。
若無(wú)菌落,說(shuō)明滅菌合格;若有雜菌,需重新制備并滅菌。
4、接種與培養(yǎng)(按實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇接種方式)
接種前準(zhǔn)備:超凈工作臺(tái)紫外線(xiàn)消毒 30 分鐘,接種工具(接種環(huán)、涂布棒)用酒精燈灼燒滅菌(冷卻后使用,避免燙死微生物)。
接種方式:
分離單菌落:采用“稀釋涂布平板法”(將樣品梯度稀釋后,取 0.1mL 涂布于平板表面)或“平板劃線(xiàn)法”(接種環(huán)蘸取樣品后在平板上劃線(xiàn),逐步稀釋微生物)。
純培養(yǎng)傳代:用接種環(huán)挑取單菌落,劃線(xiàn)接種至斜面培養(yǎng)基或平板。
計(jì)數(shù):采用稀釋涂布平板法,接種后培養(yǎng),統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)(換算成樣品中微生物濃度)。
培養(yǎng)條件:
真菌:25-28℃培養(yǎng) 48-72 小時(shí)(如
酵母菌、
霉菌)。
5、觀察與記錄
培養(yǎng)結(jié)束后,觀察菌落形態(tài)(大小、形狀、顏色、邊緣、透明度、隆起度)、是否產(chǎn)生色素、溶血圈(若添加血液成分)等。
如需進(jìn)一步鑒定,可挑取單菌落進(jìn)行生化試驗(yàn)、涂片染色(如革蘭氏染色)等。
四、注意事項(xiàng)(避免實(shí)驗(yàn)失敗的關(guān)鍵)
瓊脂溶解:必須完全溶解,否則凝固后出現(xiàn)“顆粒狀”,影響微生物生長(zhǎng)和菌落觀察;加熱時(shí)攪拌均勻,防止焦糊(焦糊成分會(huì)抑制微生物生長(zhǎng))。
pH 控制:pH 過(guò)高或過(guò)低會(huì)導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)不良(如細(xì)菌在 pH<6 或 pH>8 時(shí)生長(zhǎng)緩慢),需嚴(yán)格校準(zhǔn) pH 計(jì)。
滅菌操作:滅菌時(shí)間不足或溫度不夠,會(huì)導(dǎo)致雜菌污染;滅菌后冷卻過(guò)快,培養(yǎng)基易凝固結(jié)塊(尤其是試管,需及時(shí)制成斜面)。
無(wú)菌操作:接種過(guò)程中避免手、空氣、工具污染培養(yǎng)基(如接種環(huán)未冷卻直接接種,會(huì)燙死微生物;超凈工作臺(tái)未消毒,空氣中雜菌會(huì)落入平板)。
儲(chǔ)存條件:制備好的無(wú)菌培養(yǎng)基(未接種)需密封,4℃冷藏保存,1 周內(nèi)使用(避免瓊脂失水干裂或雜菌污染);接種后的培養(yǎng)基需及時(shí)培養(yǎng),避免微生物死亡。
特殊用途調(diào)整:
若培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)要求高的微生物(如
鏈球菌),可添加 5%-10% 脫纖維羊血(制成“血瓊脂培養(yǎng)基”),增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)并觀察溶血現(xiàn)象。
若需篩選特定微生物,可在滅菌后冷卻至 50℃左右(避免高溫破壞添加物),加入抗生素、染料等選擇性成分(如添加青霉素篩選革蘭氏陰性菌)。
五、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法
問(wèn)題現(xiàn)象 原因分析 解決方法
培養(yǎng)基凝固不良 瓊脂添加量不足;滅菌時(shí)瓊脂分解 按配方補(bǔ)足瓊脂;縮短滅菌時(shí)間(≤20 分鐘)
平板出現(xiàn)雜菌菌落 滅菌不徹底;接種過(guò)程污染;培養(yǎng)基儲(chǔ)存不當(dāng) 重新滅菌;嚴(yán)格無(wú)菌操作;4℃密封保存并盡快使用
微生物生長(zhǎng)緩慢/不生長(zhǎng) pH 不適;營(yíng)養(yǎng)成分不足;培養(yǎng)溫度不當(dāng) 校準(zhǔn) pH;添加酵母提取物/血清增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng);調(diào)整培養(yǎng)溫度
菌落形態(tài)不清晰 培養(yǎng)基水分過(guò)多;接種量過(guò)大 分裝時(shí)控制體積(20mL /皿);降低接種量,稀釋樣品
六、總結(jié)
酪胨瓊脂培養(yǎng)基的核心價(jià)值是“通用營(yíng)養(yǎng) + 固體支撐”,通過(guò)酪胨提供全面氮源、瓊脂形成固體基質(zhì),適配絕大多數(shù)微生物的基礎(chǔ)生長(zhǎng)需求。其使用關(guān)鍵在于無(wú)菌操作、精準(zhǔn)配方、規(guī)范滅菌,廣泛應(yīng)用于微生物分離、純化、計(jì)數(shù)及初步鑒定,是微生物實(shí)驗(yàn)室的“基礎(chǔ)工具培養(yǎng)基”。
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