察氏瓊脂在真菌分類中有哪些應(yīng)用場景?一起看一看吧!
小楊 / 2025-09-01 09:20:23
察氏瓊脂(Czapek Dox Agar,CZA)憑借其成分明確、營養(yǎng)選擇性強(qiáng)、代謝產(chǎn)物可觀測性高的特點,在真菌分類(尤其是絲狀真菌分類)中扮演核心角色,主要用于“初步分類篩選”“屬級 / 種級特征區(qū)分”及“特殊類群鑒定”,具體應(yīng)用場景可分為以下四類,覆蓋分類學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測、食品與醫(yī)藥質(zhì)控等領(lǐng)域:
一、核心應(yīng)用 1:絲狀真菌的“初步分離與屬級分類篩選”
真菌分類的第一步是“從復(fù)雜樣品(如土壤、食品、空氣、植物組織)中分離目標(biāo)菌種”,察氏瓊脂通過營養(yǎng)選擇性與弱酸性環(huán)境,優(yōu)先富集絲狀真菌(如
青霉屬、
曲霉屬、
根霉屬),同時抑制細(xì)菌和部分酵母菌,為后續(xù)分類奠定基礎(chǔ);且不同絲狀真菌的菌落形態(tài)(質(zhì)地、顏色、生長速度)差異顯著,可直接用于屬級初步劃分。
典型應(yīng)用場景:
環(huán)境真菌調(diào)查:從土壤或空氣中取樣,涂布于察氏瓊脂后 25-28℃培養(yǎng) 7-10 天,根據(jù)菌落特征快速區(qū)分“
青霉屬(青綠色、粉末狀)”“
曲霉屬(黃色 / 黑色、絨毛狀)”“
根霉屬(白色棉絮狀、生長快)”等,初步統(tǒng)計不同屬真菌的群落占比。
食品霉菌污染鑒定:面包、谷物等發(fā)霉后,挑取霉斑接種于察氏瓊脂,通過菌落形態(tài)排除細(xì)菌污染,同時初步判斷是否為致病性絲狀真菌(如
黃曲霉、
赭曲霉),為后續(xù)精準(zhǔn)鑒定提供方向。
二、核心應(yīng)用 2:基于“代謝產(chǎn)物與形態(tài)特征”的種級分類區(qū)分
察氏瓊脂成分簡單(無天然提取物干擾),真菌的特異性代謝產(chǎn)物(如色素) 和形態(tài)細(xì)節(jié)(如孢子結(jié)構(gòu)、菌絲特征) 可清晰呈現(xiàn),這些特征是絲狀真菌“種級分類”的關(guān)鍵依據(jù)(符合《真菌鑒定手冊》中基于形態(tài)學(xué)的分類標(biāo)準(zhǔn))。
1、利用“色素差異”區(qū)分近緣種
部分真菌屬內(nèi)不同種的核心區(qū)別在于“是否產(chǎn)生特定色素”或“色素顏色差異”,察氏瓊脂可放大這一特征:
曲霉屬內(nèi)區(qū)分:
黃曲霉(Aspergillus flavus):菌落深黃色,分泌黃色水溶性色素,培養(yǎng)基呈淡黃色;
寄生曲霉(Aspergillus parasiticus):菌落深綠色,不分泌水溶性色素,培養(yǎng)基僅表面呈綠色;
赭曲霉(Aspergillus ochraceus):菌落赭黃色,分泌赭色色素,培養(yǎng)基背面呈赭色。
青霉屬內(nèi)區(qū)分:
產(chǎn)黃青霉(Penicillium chrysogenum):菌落黃綠色,背面黃色,是青霉素的生產(chǎn)菌種;
橘青霉(Penicillium citrinum):菌落橘黃色,分泌橘色水溶性色素,培養(yǎng)基呈淡橘色,可產(chǎn)生橘霉素(有毒性)。
2、利用“孢子結(jié)構(gòu)與菌絲特征”區(qū)分種級
通過察氏瓊脂培養(yǎng)后,結(jié)合顯微鏡觀察真菌的孢子梗形態(tài)、孢子排列、頂囊結(jié)構(gòu)(曲霉特有)、假根(根霉特有) 等細(xì)節(jié),可精準(zhǔn)區(qū)分近緣種:
曲霉屬種級區(qū)分:
黑曲霉(A. niger):頂囊球形,小梗“雙層”,分生孢子黑色、壁粗糙;
黑曲霉近緣種 —— 炭黑曲霉(A. carbonarius):頂囊更小,分生孢子鏈更短,且能產(chǎn)生更多赭曲霉素(通過察氏瓊脂培養(yǎng)后,顯微鏡下結(jié)構(gòu)差異可直接區(qū)分)。
根霉屬種級區(qū)分:
米根霉(Rhizopus oryzae):假根發(fā)達(dá)、分支多,孢子囊大(直徑 100-200μm);
匍枝根霉(Rhizopus stolonifer):假根不發(fā)達(dá)、呈指狀,孢子囊較?。ㄖ睆?50-100μm),察氏瓊脂上生長速度更快(2-3 天可覆蓋平板)。
三、核心應(yīng)用 3:特殊功能真菌的分類篩選(基于營養(yǎng)利用能力)
察氏瓊脂的“單一碳源(蔗糖)+ 無機(jī)氮源(硝酸鈉)”設(shè)計,可通過調(diào)整碳氮源種類,擴(kuò)展其在“特殊功能真菌分類”中的應(yīng)用 —— 通過觀察真菌對“替代碳源 / 氮源”的利用能力,區(qū)分“能利用特定營養(yǎng)的類群”,尤其適用于生態(tài)功能真菌的分類。
典型應(yīng)用場景:
纖維素降解真菌的篩選分類:
將察氏瓊脂中的蔗糖替換為“纖維素”,制成“察氏 - 纖維素瓊脂”。能在該培養(yǎng)基上生長的真菌(如木霉屬、腐霉屬),說明其可分泌纖維素酶降解纖維素,屬于“纖維素降解類真菌”;進(jìn)一步通過菌落周圍的“透明圈大小”(纖維素被降解后,碘液染色不顯色的區(qū)域),可區(qū)分不同種的降解能力,輔助分類。
耐高滲透壓真菌的分類:
在察氏瓊脂中添加高濃度蔗糖或氯化鈉,制成“高滲察氏瓊脂”。能在此培養(yǎng)基上生長的真菌(如耐鹽曲霉、酵母菌)屬于“耐高滲類群”,可用于海洋真菌、食品高糖環(huán)境真菌的分類(如區(qū)分普通青霉與耐高糖青霉)。
四、核心應(yīng)用 4:真菌分類學(xué)研究中的“標(biāo)準(zhǔn)化對照培養(yǎng)基”
在真菌分類學(xué)研究(如物種描述、新種鑒定)中,察氏瓊脂因成分固定、培養(yǎng)條件易重復(fù),被用作“標(biāo)準(zhǔn)化對照培養(yǎng)基”—— 不同實驗室可基于察氏瓊脂上的統(tǒng)一形態(tài)特征(如菌落直徑、色素類型、孢子大小)進(jìn)行物種對比,確保分類結(jié)果的一致性。
典型研究應(yīng)用:
新種真菌的形態(tài)學(xué)描述:當(dāng)發(fā)現(xiàn)未知絲狀真菌時,需在察氏瓊脂上培養(yǎng)并記錄“菌落形態(tài)、生長速度、色素特征、顯微鏡下孢子結(jié)構(gòu)”,這些數(shù)據(jù)是新種分類報告的必需內(nèi)容,用于與已知種的區(qū)分。
真菌系統(tǒng)發(fā)育研究的輔助:在基于分子生物學(xué)的真菌系統(tǒng)發(fā)育分析中,察氏瓊脂上的形態(tài)特征可作為“分子數(shù)據(jù)的補(bǔ)充證據(jù)”—— 例如,某菌株的基因序列與青霉屬近緣,但察氏瓊脂上不產(chǎn)生青綠色色素、孢子梗結(jié)構(gòu)不同,可進(jìn)一步判斷其為新種或獨(dú)立分支。
總結(jié):察氏瓊脂在真菌分類中的核心價值
察氏瓊脂并非“萬能分類工具”,但其優(yōu)勢在于“低成本、易操作、形態(tài)特征清晰”,能貫穿真菌分類的“分離 - 初步篩選 - 種級區(qū)分 - 標(biāo)準(zhǔn)化對照”全流程,尤其適用于絲狀真菌的基礎(chǔ)分類與應(yīng)用場景(如食品霉菌鑒定、環(huán)境真菌調(diào)查)。若需更精準(zhǔn)的分類(如種下水平、疑難種),需結(jié)合分子生物學(xué)方法,但察氏瓊脂仍是不可或缺的“第一步篩選與特征觀察平臺”。
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