平板菌落計(jì)數(shù)法的具體操作過程與注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制要求!
小楊 / 2026-02-03 10:59:43
百歐博偉生物:平板菌落計(jì)數(shù)法是微生物定量檢測的核心方法,核心原理是單個(gè)活菌在適宜培養(yǎng)基上生長繁殖形成單個(gè)菌落(CFU),通過計(jì)數(shù)平板上菌落數(shù)并結(jié)合稀釋倍數(shù)計(jì)算原始樣品中的活菌濃度,結(jié)果以CFU/mL(液體樣品)或CFU/g(固體樣品)表示,全程需遵循無菌操作、平行試驗(yàn)原則,保證計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性。
本流程為國標(biāo)通用版,適用于食品、水質(zhì)、微生物菌液、臨床樣本等常規(guī)菌落計(jì)數(shù),涵蓋樣品前處理→梯度稀釋→涂布/傾注平板→培養(yǎng)→菌落計(jì)數(shù)→結(jié)果計(jì)算全步驟,同時(shí)包含關(guān)鍵注意事項(xiàng)和質(zhì)量控制要求。
一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1、試劑與耗材
培養(yǎng)基:營養(yǎng)瓊脂(NA,通用細(xì)菌計(jì)數(shù))、平板計(jì)數(shù)瓊脂(PCA,國標(biāo)首選),按需選擇對應(yīng)選擇性培養(yǎng)基;
稀釋液:無菌生理鹽水(0.85% NaCl)或磷酸鹽緩沖液(PBS,pH7.2~7.4),提前滅菌,每支裝 9mL(用于 10 倍梯度稀釋)或 90mL(用于樣品初稀釋);
耗材:無菌培養(yǎng)皿(90mm,提前滅菌烘干)、無菌移液管(1mL、10mL,或無菌移液槍頭)、無菌均質(zhì)袋/均質(zhì)杯、酒精燈、L 型玻璃涂布棒(滅菌)、試管架、記號筆、菌落計(jì)數(shù)器(或手動計(jì)數(shù)筆 + 放大鏡);
其他:天平(精度 0.01g)、恒溫水浴鍋(46℃±1℃,傾注法用)、恒溫培養(yǎng)箱(36℃±1℃,細(xì)菌)/28℃±1℃(霉菌酵母)。
2、無菌操作準(zhǔn)備
超凈工作臺提前 30min 開啟紫外 + 風(fēng)機(jī)滅菌,操作前用 75% 乙醇擦拭臺面;
實(shí)驗(yàn)人員手部消毒,佩戴無菌手套、口罩,操作全程靠近酒精燈火焰區(qū);
所有無菌耗材開封后僅在火焰區(qū)操作,避免污染。
3、培養(yǎng)基準(zhǔn)備
按培養(yǎng)基說明書稱量,加蒸餾水煮沸溶解,121℃高壓蒸汽滅菌 20min;
傾注法用培養(yǎng)基滅菌后,置于 46℃±1℃恒溫水浴鍋保溫(避免凝固,且溫度不燙傷活菌);
涂布法可直接將培養(yǎng)基倒平板(每皿 15~20mL),室溫凝固后倒置,4℃保存?zhèn)溆茫ú怀^ 7 天)。
二、樣品前處理
根據(jù)樣品狀態(tài)(液體/固體/半固體)選擇不同處理方式,核心是將樣品均勻分散在稀釋液中,形成菌懸液。
1、液體樣品(如水、菌液、飲料)
澄清無雜質(zhì)液體:充分搖勻樣品(振蕩 10~15s),直接進(jìn)行梯度稀釋;
渾濁/有雜質(zhì)液體:取搖勻后的樣品,通過無菌雙層紗布過濾(去除大顆粒雜質(zhì),避免干擾計(jì)數(shù)),取濾液稀釋。
2、固體/半固體樣品(如食品、土壤、糞便)
核心:均質(zhì)化,保證菌體充分釋放
準(zhǔn)確稱取25g 樣品(精度 0.01g),放入盛有225mL 無菌稀釋液的無菌均質(zhì)袋中;
將均質(zhì)袋放入拍擊式均質(zhì)器,設(shè)置8000~10000r/min,均質(zhì) 1~2min(無均質(zhì)器時(shí),可用無菌玻璃棒充分研磨,或手搖 30min,保證樣品分散);
均質(zhì)后靜置 1min(讓大顆粒沉淀),上層液體即為1:10(10?¹)的菌懸液。
三、系列梯度稀釋(10 倍稀釋法)
核心原則:稀釋至平板菌落數(shù)在 30~300 之間(此范圍為計(jì)數(shù)有效區(qū)間,<30 則誤差大,>300 則菌落重疊、難以區(qū)分),常規(guī)稀釋至 10?³~10??,根據(jù)樣品污染程度調(diào)整(如純菌液需稀釋至 10??~10??,清潔水質(zhì)稀釋至 10?¹~10?³)。操作全程無菌,移液管/槍頭一管一換,避免交叉污染取 1 支裝有 9mL 無菌稀釋液的試管,標(biāo)記為10?²;
用無菌 1mL 移液管/移液槍,吸取1mL 10?¹ 菌懸液,沿試管壁緩慢注入 9mL 稀釋液中(避免產(chǎn)生氣泡);
用移液管吹吸 3 次(或輕搖試管 10~15s),充分混勻,即為10?² 菌懸液;
按上述方法,依次稀釋得到10?³、10??、10??…… 系列梯度菌懸液,每稀釋一次更換新的移液管/槍頭;
稀釋完成后,靜置 1min,待菌體均勻分布后再進(jìn)行平板接種。
四、平板接種(兩種方法:傾注法/涂布法,按需選擇)
接種時(shí)需做平行試驗(yàn):每個(gè)稀釋度至少做2 個(gè)平行平板,同時(shí)設(shè)置空白對照(僅加稀釋液 + 培養(yǎng)基,無樣品,驗(yàn)證無菌操作和培養(yǎng)基是否污染)。
方法 1:傾注法(國標(biāo)首選,適用于細(xì)菌計(jì)數(shù),菌落生長均勻)
用無菌移液管/移液槍,吸取1mL 某一稀釋度的菌懸液,緩慢注入無菌培養(yǎng)皿中央(避免菌液粘壁);
立即向培養(yǎng)皿中倒入15~20mL 46℃±1℃的熔化培養(yǎng)基,快速將培養(yǎng)皿在桌面上輕輕旋轉(zhuǎn)搖勻(順時(shí)針 + 逆時(shí)針),使菌液與培養(yǎng)基充分混合,避免菌落成團(tuán);
靜置待培養(yǎng)基完全凝固(室溫 15~20min),倒置培養(yǎng)皿(防止培養(yǎng)過程中冷凝水滴落,沖散菌落或造成污染)。
方法 2:涂布法(適用于霉菌、酵母,或需觀察菌落形態(tài)的計(jì)數(shù),菌落生長在平板表面,便于計(jì)數(shù)和挑?。?/strong>
取提前制備好的固體平板,用無菌移液管/移液槍吸取0.1mL 某一稀釋度的菌懸液,滴加在平板中央;
將 L 型玻璃涂布棒在酒精燈火焰上滅菌,冷卻后(輕觸平板培養(yǎng)基表面,無燙痕即可),將菌液均勻涂布在整個(gè)平板表面(從中央向四周緩慢涂布,避免菌液溢出);
涂布后靜置 5~10min,讓菌液完全被培養(yǎng)基吸收,倒置培養(yǎng)皿。
關(guān)鍵要點(diǎn)
稀釋度選擇:至少選擇2~3 個(gè)連續(xù)稀釋度接種(保證有一個(gè)稀釋度的菌落數(shù)落在 30~300 之間);
空白對照:同法加入 1mL 稀釋液(傾注法)或 0.1mL 稀釋液(涂布法),與樣品平板同時(shí)培養(yǎng),空白對照平板菌落數(shù)應(yīng)≤0,否則實(shí)驗(yàn)無效。
五、恒溫培養(yǎng)
根據(jù)微生物類型設(shè)置培養(yǎng)溫度和時(shí)間,培養(yǎng)期間不隨意打開培養(yǎng)箱,避免溫度波動:
細(xì)菌(總菌落數(shù)):36℃±1℃,培養(yǎng)48h±2h;
霉菌、酵母:28℃±1℃,培養(yǎng)72h~5d(霉菌酵母生長慢,需培養(yǎng)至菌落形態(tài)清晰、無新菌落長出);
選擇性培養(yǎng)基計(jì)數(shù)(如大腸菌群、金黃色葡萄球菌):按對應(yīng)培養(yǎng)基說明書設(shè)置培養(yǎng)條件(如
大腸菌群 36℃培養(yǎng) 24h)。
六、菌落計(jì)數(shù)(核心步驟,嚴(yán)格遵循計(jì)數(shù)規(guī)則)
培養(yǎng)結(jié)束后,取出平板,先觀察空白對照(無污染再進(jìn)行樣品計(jì)數(shù)),用菌落計(jì)數(shù)器或在自然光下(配合放大鏡)手動計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)時(shí)做好記錄(稀釋度、平行平板的菌落數(shù))。
1、通用計(jì)數(shù)規(guī)則
有效平板:僅計(jì)數(shù)菌落數(shù) 30~300 之間的平板,此范圍外的平板不計(jì)入結(jié)果(<30 記為“<30”,>300 記為“>300”);
菌落合并:相距較近的菌落(距離 < 1mm),若能區(qū)分單個(gè)菌落形態(tài),計(jì)為多個(gè);若完全融合成菌苔,該平板作廢;
微小菌落:培養(yǎng)至規(guī)定時(shí)間,肉眼可見的菌落均計(jì)為有效,避免漏計(jì)微小菌落;
雜菌菌落:若為總菌落數(shù)計(jì)數(shù),所有肉眼可見菌落均計(jì)入;若為選擇性計(jì)數(shù),僅計(jì)數(shù)符合目標(biāo)菌形態(tài)的菌落(如
金黃色葡萄球菌在 BP 平板上為黑色菌落,周圍有暈圈)。
2、特殊情況計(jì)數(shù)
平板邊緣菌落:培養(yǎng)皿邊緣的菌落,若為均勻生長的單個(gè)菌落,正常計(jì)數(shù)(避免因“邊緣效應(yīng)”漏計(jì));
氣泡周圍菌落:培養(yǎng)基內(nèi)氣泡周圍的菌落,若為單個(gè)活菌形成,正常計(jì)數(shù);
多稀釋度有效:若有 2~3 個(gè)稀釋度的平板菌落數(shù)均在 30~300 之間,選擇菌落數(shù)最接近中間值的稀釋度,或取多個(gè)稀釋度的平均值(按國標(biāo)公式計(jì)算)。
3、平行平板處理
同一稀釋度的 2 個(gè)平行平板,菌落數(shù)差值不得超過平均值的 10%(如平均值 100,兩平板菌落數(shù)應(yīng)在 90~110 之間),若差值過大,該稀釋度結(jié)果作廢,重新實(shí)驗(yàn)。
七、結(jié)果計(jì)算
根據(jù)樣品類型(液體/固體)和接種方法(傾注法 1mL/涂布法 0.1mL),選擇對應(yīng)公式計(jì)算,結(jié)果保留2 位有效數(shù)字(或按國標(biāo)要求修約)。
公式 1:液體樣品(傾注法,接種量 1mL)
樣品活菌濃度(CFU/mL)= 平板平均菌落數(shù) × 稀釋倍數(shù)例:10??稀釋度的 2 個(gè)平行平板菌落數(shù)為 86 和 94,平均值 =(86+94)/2=90,濃度 = 90×10?=9.0×10? CFU/mL。
公式 2:固體樣品(初稀釋為 25g→225mL,即 10?¹,傾注法 1mL)
樣品活菌濃度(CFU/g)= 平板平均菌落數(shù) × 稀釋倍數(shù) × 10(×10 是因?yàn)?25g 樣品稀釋至 225mL,相當(dāng)于 1g 樣品對應(yīng) 10mL 菌懸液,即初稀釋倍數(shù)為 10)例:25g 食品樣品,10?³ 稀釋度平板平均菌落數(shù)為 120,濃度 = 120×10³×10=1.2×10? CFU/g。
公式 3:涂布法(接種量 0.1mL,液體/固體樣品通用)
需在上述公式基礎(chǔ)上 **×10**(因接種量為 0.1mL,相當(dāng)于 1mL 菌懸液的菌落數(shù)為平板計(jì)數(shù) ×10):
液體:CFU/mL = 平均菌落數(shù) × 稀釋倍數(shù) × 10
固體:CFU/g = 平均菌落數(shù) × 稀釋倍數(shù) × 10 × 10
八、實(shí)驗(yàn)收尾與記錄
計(jì)數(shù)完成后,將所有培養(yǎng)皿進(jìn)行高壓蒸汽滅菌(121℃,20min) 后再丟棄,避免微生物污染環(huán)境;
完整記錄實(shí)驗(yàn)信息:樣品名稱、取樣量、稀釋倍數(shù)、接種方法、培養(yǎng)條件、平行平板菌落數(shù)、空白對照結(jié)果、最終活菌濃度;
整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),填寫菌落計(jì)數(shù)報(bào)告。
九、關(guān)鍵注意事項(xiàng)與質(zhì)量控制(保證結(jié)果準(zhǔn)確的核心)
無菌操作貫穿全程:超凈臺滅菌、耗材滅菌、手部消毒,避免雜菌污染,空白對照必須無菌;
樣品充分搖勻/均質(zhì):固體樣品均質(zhì)不充分會導(dǎo)致菌體釋放不完全,結(jié)果偏低;液體樣品未搖勻會導(dǎo)致菌體分布不均,平行平板誤差大;
稀釋液溫度與量:傾注法培養(yǎng)基溫度嚴(yán)格控制在 46℃±1℃,溫度過高會殺死活菌,過低會提前凝固;每皿培養(yǎng)基量 15~20mL,過薄易干裂,過厚菌落生長慢;
移液準(zhǔn)確:移液管/槍頭需校準(zhǔn),吸取菌液時(shí)平視刻度,避免吸量過多或過少;
平行試驗(yàn)與重復(fù):每個(gè)稀釋度至少 2 個(gè)平行平板,若實(shí)驗(yàn)要求高,可做 3 個(gè)平行,減少偶然誤差;
菌落形態(tài)區(qū)分:選擇性計(jì)數(shù)時(shí),嚴(yán)格按目標(biāo)菌的菌落形態(tài)計(jì)數(shù)(如
大腸菌群在 EMB 平板上為紫黑色帶金屬光澤菌落),避免將雜菌計(jì)入;
培養(yǎng)時(shí)間準(zhǔn)確:培養(yǎng)不足會導(dǎo)致菌落未長出,計(jì)數(shù)偏低;培養(yǎng)過長會導(dǎo)致菌落融合,難以區(qū)分。
十、方法適用范圍與替代方法
平板菌落計(jì)數(shù)法:適用于可培養(yǎng)的活菌計(jì)數(shù),結(jié)果準(zhǔn)確,為國標(biāo)法定方法,但耗時(shí)較長(細(xì)菌 48h,霉菌 5d),無法計(jì)數(shù)不可培養(yǎng)的微生物;
替代快速計(jì)數(shù)法:若需快速得到結(jié)果,可使用菌落計(jì)數(shù)器自動計(jì)數(shù)、比濁法(OD 值換算)、流式細(xì)胞術(shù)等,其中比濁法為間接計(jì)數(shù)法,結(jié)果為總菌數(shù)(含活菌和死菌),需與平板法校準(zhǔn)后使用。
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