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乳酸杆菌选择性培养基的实验步骤及操作要点与质量控制!

2026-01-22 16:00阅读:
乳酸杆菌选择性培养基的实验步骤及操作要点与质量控制!


乳酸杆菌选择性培养基的实验步骤需遵循“培养基制备→样品处理→接种培养→结果观察与鉴定”的核心流程,以最常用的培养基为例,结合标准化操作(SOP)、质量控制要点和关键注意事项,详细步骤如下:

一、实验前准备(确保无菌与试剂有效性)

1、试剂与器材准备

类别 具体内容

培养基成分 蛋白胨、牛肉膏、酵母提取物、葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸二铵、MgSO?7HO、MnSO?4HO、吐温 80、CaCO、琼脂、蒸馏水(均为分析纯)

辅助试剂 生理
盐水(0.85% NaCl)、厌氧包(或 CO产气包)、革兰氏染色液、过氧化氢酶试剂(3% HO)

器材 高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、厌氧罐(或 CO培养箱)、恒温培养箱(35-37)、电子天平、pH 计、移液管(1mL、10mL)、培养皿、锥形瓶、酒精灯、接种环等

2、实验环境与无菌要求

超净工作台提前 30 分钟开启紫外消毒,实验人员穿戴无菌手套、口罩、实验服;

所有器材(培养皿、移液管、锥形瓶等)需 121高压灭菌 15-20 分钟,冷却后备用;

试剂开封后需标注有效期,避免污染(如 CaCO易吸潮,需密封保存)。

二、核心实验步骤

步骤 1:培养基制备(1L 配方,可按比例缩放)

称量与溶解:在锥形瓶中加入 1000mL 蒸馏水,依次加入蛋白胨 10g、牛肉膏 10g、酵母提取物 5g、葡萄糖 20g、乙酸钠 5g、柠檬酸二铵 2g、MgSO?7HO 0.58g、MnSO?4HO 0.25g,搅拌至完全溶解(可小火加热辅助溶解,但避免温度过高导致葡萄糖碳化)。

调节 pH:加入吐温 80 1mL(充分搅拌均匀),用 pH 计检测 pH,用 1mol/L HCl 或 1mol/L NaOH 调至 6.2-6.4(灭菌后 pH 会略有下降,需预留 0.1-0.2 的缓冲空间)。

添加凝固剂与鉴别成分:加入琼脂 15-20g(固体培养基),搅拌均匀;再加入 CaCO 15-20g(轻轻搅拌,避免剧烈搅拌产生气泡,影响菌落观察)。

灭菌:将锥形瓶用双层纱布封口(或用硅胶塞),放入高压蒸汽灭菌锅,121、103.4kPa 灭菌 15-20 分钟(灭菌时间过长会破坏营养成分,过短则灭菌不彻底)。

倒平板:灭菌后取出锥形瓶,待培养基冷却至 50-60(手感不烫手)时,在超净工作台中倒入无菌培养皿(每皿约 20mL),轻轻晃动培养皿使培养基均匀分布,避免产生气泡。

凝固与储存:将平板水平放置在超净工作台中,待培养基完全凝固(约 30 分钟)后,倒置储存于 4冰箱(避免冷凝水滴落污染培养基表面),保质期不超过 1 周。

步骤 2:样品处理(以粪便、发酵食品为例)

样品稀释:

称取 1g 样品(如粪便、酸奶),放入含 9mL 无菌生理盐水的锥形瓶中,振荡 10 分钟(或用匀浆器匀浆),制成 10¹ 稀释液;

用无菌移液管吸取 1mL 10¹ 稀释液,注入含 9mL 无菌生理盐水的锥形瓶中,振荡均匀,制成 10² 稀释液;

依次梯度稀释至 10³-10(根据样品中乳酸杆菌含量调整,粪便样品可稀释至 10,发酵食品可稀释至 10³)。

样品接种:

选择 3 个连续稀释度(如 10、10、10),用无菌移液管各吸取 0.1mL 稀释液,分别滴加在 MRS-CaCO平板表面;

用无菌涂布棒(蘸取酒精后在酒精灯外焰灼烧灭菌,冷却后使用)将稀释液均匀涂布在培养基表面,确保菌液覆盖整个平板(避免局部菌落过密)。

阴性对照设置:同时设置空白对照(仅接种无菌生理盐水的平板)和阴性对照(接种已知非乳酸杆菌菌株的平板,如大肠杆菌),用于验证培养基的选择性和无菌性。

步骤 3:培养

厌氧环境构建:

方法 1:将接种后的平板放入厌氧罐,加入 1 包厌氧包(或厌氧产气袋),密封厌氧罐,确保罐内氧气被完全吸收(厌氧包变蓝表示厌氧环境达标);

方法 2:将平板放入 CO培养箱,设置 CO浓度 5%-10%、温度 35-37(微需氧环境也可促进乳酸杆菌生长)。

培养时间:35-37培养 48-72 小时(乳酸杆菌生长较慢,培养时间不足会导致菌落过小、溶钙圈不明显,影响结果判读)。

步骤 4:结果观察与初步鉴别

菌落形态观察:培养结束后,取出平板,观察菌落形态(大小、颜色、边缘、表面质地)及是否存在 溶钙圈(乳酸杆菌产乳酸溶解 CaCO,形成透明圈)。

计数(可选):选择菌落数在 30-300 之间的平板,统计乳酸杆菌菌落数(仅计数有溶钙圈的菌落),计算样品中乳酸杆菌的含量(CFU/g 或 CFU/mL):

计算公式:乳酸杆菌含量(CFU/g)= 平板菌落数 × 稀释倍数 × 10(因接种量为 0.1mL)。

革兰氏染色鉴定:

挑取典型菌落(有溶钙圈、乳白色黏稠菌落),涂片、固定后进行革兰氏染色;

显微镜下观察:乳酸杆菌为 革兰氏阳性杆菌(紫色),无芽孢、无鞭毛,多为单个或链状排列。

生化试验辅助鉴别:

过氧化氢酶试验:挑取菌落涂抹在载玻片上,滴加 1 滴 3% HO,观察是否产生气泡(乳酸杆菌过氧化氢酶阴性,无气泡;杂菌多为阳性,产生气泡);

糖发酵试验:将菌株接种到含葡萄糖、乳糖的发酵管中(添加酚红指示剂),37培养 24 小时,乳酸杆菌发酵糖类产酸不产气(培养基变为黄色,无气泡)。

步骤 5:纯培养分离(可选,用于获得单一菌株)

挑取典型的乳酸杆菌菌落(有溶钙圈、革兰氏阳性杆菌),用接种环在新的 MRS-CaCO平板上进行 划线分离(采用三区划线法,确保单菌落形成);

35-37厌氧培养 48 小时,获得纯培养菌株,可用于后续鉴定或功能研究。

三、关键操作要点与质量控制

1、培养基质量控制

灭菌后需检查培养基是否澄清、有无沉淀(CaCO均匀分散为正常,若出现大量结块需重新制备);

空白对照平板培养后应无菌落生长,否则说明培养基或器材灭菌不彻底;

阴性对照平板(如接种大肠杆菌)应无溶钙圈,且菌落生长受抑制(若大肠杆菌大量生长,说明培养基选择性不足,需调整 pH 或抑制成分浓度)。

2、操作过程质量控制

梯度稀释时,移液管需更换(或灭菌后使用),避免交叉污染;

涂布时涂布棒需冷却至室温(可在空白培养基边缘轻触验证,无 sizzle 声即可),避免高温杀死乳酸杆菌;

厌氧罐密封后需检查是否漏气(可在罐口涂抹肥皂水,无气泡溢出为密封良好)。

3、结果判读质量控制

溶钙圈不明显时,可延长培养时间至 72 小时,或用 pH 试纸检测菌落周围 pH(pH<5.5 为乳酸杆菌阳性);

若平板上出现非典型菌落(无溶钙圈但革兰氏阳性),需结合生化试验排除杂菌(如芽孢杆菌、链球菌);

计数时仅统计有溶钙圈的菌落,避免将杂菌计入。

四、总结

乳酸杆菌选择性培养基的实验流程核心是“无菌操作 + 精准配方 + 厌氧培养 + 多指标鉴别”,关键在于培养基 pH、抑制成分浓度和厌氧环境的控制。通过标准化步骤可实现乳酸杆菌的分离、计数与初步鉴别,为后续的菌种鉴定、功能验证奠定基础。若需获得高纯度菌株,需进一步进行划线分离和分子生物学鉴定。

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