水产微生物实验— 微生物的分离、纯培养与菌种保藏
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光合细菌菌种分离与保藏随着健康养殖渔业的发展,光合细菌越来越受到养殖者的青睐。
光合细菌广泛分布于生物圈的各个角落,在净化水质、防治疾病和促生长方面效果明显,可作为鱼、虾、贝的饵料、饵料添加剂及浮游动物饵料。
光合细菌的培养首先要有菌种,菌种是从它生活环境中的微生物群中分离出来的。
笔者现以水产养殖和水质净化中常用的红螺菌种为例,简单介绍其分离和保藏技术,以供生产者参考。
菌种的分离采样红螺菌种的种类在自然界中有有机污染的地方广泛存在。
样品可以从河底、湖底、海底以及水田、池塘、沟渠等有污水进入的地方,以及食品工业污水排放处的橙黄色、粉红色泥土中获得。
可以用杯子采集少量泥土,连水放入广口瓶或用采水器、采泥器取样。
为了获得密度较高的样品,也可以采取淡水池塘、池沼及海边的污泥,置入广口瓶中盖紧,分别加入几片海带或其它一些海藻,装满淡水或海水,置入日光下培养。
大约一个月以后,瓶底就可以见到光合细菌的沉淀物。
经过这样的简单培养后,可以直接对此菌作分离后进行纯培养。
富集富集培养时,将采集的样品装入玻璃圆筒或大型试管或具塞磨口玻璃瓶,再倒入配制好的培养液,充分搅拌。
为造成厌气环境,在玻璃瓶或试管中加入液体石蜡以隔绝空气;磨口瓶只需将培养液加满加塞,以排除其中空气,瓶外再用塑料薄膜裹住扎牢,以减少水分蒸发。
培养温度为5℃~35℃。
光照可以利用阳光,夜晚时则利用人工光源,光照强度的适宜范围为5000Lux~10000Lux。
在这样的培养条件下,大约经过2周~8周的培养,在玻璃瓶壁上会出现光合细菌的菌落,或者整个培养液长成红色。
如果是培养海水的光合细菌,因其生长缓慢,需要更长的富集培养时间。
富集操作可以重复进行,方法是将初步富集的光合细菌的菌液或泥土移入磨口玻璃瓶中继续培养,反复多次,光合细菌占绝对优势时可确认富集成功。
为了避免在培养液中藻类和绿杆菌科的细菌的发展,可采用滤光片,使波长800纳米或更长波长的光透过,这样可以更有效地达到富集紫色非硫细菌的目的。
《水产微生物》教学内容教学内容的针对性与适用性《水产微生物》是水产养殖专业、水环境监测专业(海洋方向)和水产品检验等水产行业相关专业的一门重要的专业基础课,课程内容包括了理论、基本技能实训和综合实训三个部分,因此,也是一门重要的技能课。
本课程主要针对水产动物疾病防治员、水生生物检疫员、水环境监测工、水产养殖和微生物检验等职业岗位的能力需要,学生需要掌握无菌技术、培养基制作、消毒灭菌、微生物分离、纯培养与初步鉴定、水产动物疾病防治等相关技术。
本课程主要为三年制高职教育设计,为学生今后学习《水产动物疾病防治技术》、《海洋环境生物监测》等专业课程、考取相应的职业技能证书,并能胜任职业岗位打下必要基础。
教学内容的组织与安排本课程教学内容由三部分构成:理论、基本技能实训和综合实训。
教学内容的选取方法是:按职业活动和要求设计教学内容,按照实际的工作任务、工作过程和工作情景组织课程,形成围绕工作需求的微生物教学与训练项目。
理论教学的进程安排以微生物职业岗位的实际操作流程为主线,理论教学对应实践教学,使学生的理论知识学习和技能训练“镶嵌”地结合。
理论教学和实训教学按以下两条线分别实施(见下图示)。
理论教学内容的授课顺序与水产微生物基本技能实训的开展顺序基本一致:水产微生物实验是从分离微生物的前期准备工作开始——培养基的配制开始,接下来进行微生物的分离、纯化和培养,培养获得的微生物纯培养物再进行相应的形态观察和生理生化鉴定,并用一定的化学药物进行抑菌圈试验。
因此,相应的理论课授课顺序也由微生物的培养和观察开始,接着介绍微生物主要类群的形态结构和功能及微生物生长和生理的相关基础知识,并在此基础上介绍常用的消毒与灭菌技术。
这部分理论知识对水产微生物实验的开展及后续的延展起到理论支撑的作用。
在这部分理论知识的基础上再介绍水域微生物生态学和传染与免疫的基础知识,进而再介绍微生态制剂的使用及水产品的微生物检验,为达到水产专业相关高级工种的职业要求打下理论基础。
实验微生物菌种的分离纯化、培养、鉴定及保藏一、实验目的和要求1.了解微生物的分离纯化方法。
2.学习检测水中大肠菌群的方法。
3.学习微生物的保藏及鉴定方法。
4.熟悉革兰氏染二、实验原理多管发酵法多管发酵法包括初发酵试验、平板分离和复发酵试验三个部分。
发酵管内装有乳糖蛋白胨液体培养基,并倒置一德汉氏小套管。
乳糖能起选择作用,因为很多细菌不能发酵乳糖,而大肠菌群能发酵乳糖而产酸产气。
1.初发酵试验水样接种于发酵管内,37℃下培养,24小时内小套管中有气体形成,并且培养基混浊,颜色改变,说明水中存在大肠菌群,为阳性结果。
48小时后仍不产气的为阴性结果。
2.平板分离初发酵管24至48小时内产酸产气的均需在复红亚硫酸钠琼脂(远藤氏培养基)或伊红美蓝琼脂,平板上划线分离菌落。
3.复发酵试验以上大肠菌群阳性菌落,经涂片染色为革兰氏阴性无芽孢杆菌者,通过此试验再进一步证实。
原理与初发酵试验相同,经24小时培养产酸产气的,最后确定为大肠菌群阳性结果。
三、实验器材及试剂1.水样污水样本2、培养基及试剂:二甲苯、苯酚、琼脂粉、香柏油、乳糖胆盐液体培养基、伊红美蓝琼脂(EMB)、营养琼脂培养基、革兰氏一液、革兰氏二液、革兰氏三液、革兰氏四液。
3、器材及耗材:双目显微镜、恒温培养箱、恒温干燥箱、洁净工作台、紫外线灯管、紫外线灭菌手推车、接种环、试管、酒精灯、滤纸、擦镜纸、载玻片、打火机、棉花、滴瓶、长塑料篓、纱布、吸耳球、产气管、培养皿、移液管等四、实验方法及步骤1.第一天实验前的准备1)配制3支乳糖胆盐液体培养基,每支10mL,并加入产气管。
配置营养琼脂培养基,灌装进2支试管中,配置200mL伊红美兰培养基150mL,于121℃高温高压灭菌20分钟,后放进恒温干燥箱。
2)包扎5套培养皿,包扎6根1mL、1根10mL移液管和3支滴管。
于121℃高压灭菌锅中灭菌20分钟。
3)称取一定量的液体石蜡,约为锥形瓶的三分之一。
于121℃高温高压灭菌20分钟。
微生物菌种保藏方法菌种是一种重要的生物资源,菌种保藏是重要的微生物基础工作。
菌种保藏就是利用一切条件使菌种不死、不衰、不变,以便于研究与应用。
(一)常规保藏方法1 目的1.1 了解菌种保藏的基本原理1.2 掌握几种常用的菌种保藏方法。
2 原理菌种保藏的方法很多。
其原理却大同小异,不外乎为优良菌株创造一个适合长期休眠的环境,即干燥、低温、缺乏氧气和养料等。
使微生物的代谢活动处于最低的状态,但又不至于死亡,从而达到保藏的目的。
依据不同的菌种或不同的需求,应该选用不同的保藏方法。
一般情况下,斜面保藏、半固体穿刺,石蜡油封存和砂土管保藏法较为常用,也比较容易制作。
3 材料3.1菌株待保藏的适龄菌株斜面3.2培养基肉汤蛋白胨斜面,半固体及液体培养基。
3.3 试剂10%HCl无水氯化钙、石蜡油、五氧化二磷。
3.4 器具用于菌种保藏的小试管(10*100毫米)数支、5毫升无菌吸管、l 毫升无菌吸管等、灭菌锅、真空泵、干燥器、冰箱无菌水、筛子(40目、120目)、标签、接种针、接种环、棉花、牛角匙等等。
4 流程斜面保藏→半固体穿刺保藏→石蜡油封存→砂土管保藏5 步骤5.1斜面保藏5.1.1流程标记试管→接种→培养→保藏5.1.2步骤5.1.2.1贴标签取无菌的肉汤蛋白胨斜面数支。
在斜面的正上方距离试管口2-3厘米处贴上标签。
在标签纸上写明接种的细菌菌名、培养基名称和接种日期。
5.1.2.2斜面接种将待保藏的细菌用接种环以无菌操作在斜面上作划线接种。
5.1.2.3培养置37恒温箱中培养48小时。
5.1.2.4保藏斜面长好后,直接放入4℃的冰箱中保藏。
这种方法一船可保藏三个月至半年。
5.2半固体穿刺保藏5.2.1流程标记试管→穿刺接种→培养→保藏5.2.2 步骤5.2.2.1贴标签取无菌的半固体肉汤蛋白等直立柱数支,贴上标签,注明细菌菌名、培养基名称和接种日期。
5.2.2.2穿刺接种用接种针以无菌方式从待保藏的细菌斜面上挑取菌种,朝直立柱中央直刺至试管底部,然后又沿原线拉出。
微生物菌种常规保藏技术规程一、引言微生物菌种的保藏是微生物学研究中至关重要的环节之一。
通过合理的保藏技术,可以确保微生物菌种的长期存活和保存,为后续的研究提供可靠的物质基础。
本文旨在介绍微生物菌种常规保藏技术规程,以期提供一个标准化的操作指南。
二、菌种的采集和处理1. 采集菌种时,应选择生长旺盛、纯度高的菌落或液体培养物。
2. 采集后的菌落应立即进行处理,避免外界污染。
3. 处理前应先进行菌种的鉴定和纯化,确保菌种的准确性和纯度。
三、菌种的保存方法1. 冷冻法:将菌种悬液加入20%甘油溶液中,制备成冷冻菌种。
存放于-80℃的冰箱中。
2. 干燥法:将菌种培养物均匀涂布在无菌滤纸上,放置于无菌培养皿中,置于干燥箱中进行干燥。
3. 冷冻干燥法:将菌种悬液加入5%蔗糖溶液中,制备成冷冻干燥菌种。
存放于低温干燥器中。
四、菌种的保存条件1. 冷冻菌种应存放于-80℃的冰箱中,避免频繁解冻。
2. 干燥菌种应存放于干燥、通风、避光的地方,避免潮湿和高温。
3. 冷冻干燥菌种应存放于-20℃的冰箱中,避免频繁解冻。
五、菌种的复苏和活化1. 冷冻菌种的复苏:将冷冻菌种悬液快速解冻后,加入适量培养基,进行孵育。
2. 干燥菌种的复苏:将干燥菌种涂布于含有适量水分的培养基上,进行孵育。
3. 冷冻干燥菌种的复苏:将冷冻干燥菌种悬液快速溶解后,加入适量培养基,进行孵育。
六、菌种的质量控制1. 质量控制应包括菌种的纯度、活力和遗传稳定性等指标的检测。
2. 检测方法可包括菌落形态观察、生理生化特性测定、PCR扩增和测序等。
七、菌种的分发和共享1. 分发前应对菌种进行复苏和活化,确保其活力和纯度。
2. 分发时应注意避免菌种的交叉污染和变异。
八、结论微生物菌种常规保藏技术规程是保证菌种长期保存和共享的重要保障。
通过规范的操作流程和条件控制,可以确保菌种的质量和可靠性。
在菌种的保藏和使用过程中,还应注意遵守相关法律法规和伦理规范,保护知识产权和科学道德。
第二章微生物的培养和观察微生物由于个体微小,在绝大多数情况下都是利用群体来研究其属性,微生物的物种(菌株)一般也是以群体的形式进行繁衍、保存。
在微生物学中,在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物,而只有一种微生物的培养物称为纯培养物。
由于在通常情况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果,因此把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微生物学研究的基础。
而研究微生物生长、繁殖所需的营养物质,提供合适的培养基并创造相应的理化条件是进行微生物培养的物质基础。
第一节微生物的营养要求一、营养物质及其生理功能微生物需要从外界获得营养物质,而这些营养物质主要以有机和无机化合物的形式为微生物所利用,也有小部分以分子态的气体形式提供。
根据营养物质在机体中生理功能的不同,可将它们分为碳源、氮源、无机盐、生长因子和水五大类。
1、碳源碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。
碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质(如碳水化合物、脂、蛋白质等)和代谢产物,碳可占一般细菌细胞干重的一半。
同时,绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源,因此碳源物质通常也是能源物质。
但是有些以CO2作为唯一或主要碳源的微生物生长所需的能源则并非来自碳源物质。
2、氮源氮源物质为微生物提供氮素来源,这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质,一般不作为能源,只有少数自养微生物能利用铵盐、硝酸盐同时作为氮源与能源。
在碳源物质缺乏的情况下,某些厌氧微生物在厌氧条件下可以利用某些氨基酸作为能源物质。
能够被微生物利用的氮源物质包括蛋白质及其不同程度的降解产物(胨、肽、氨基酸等)、铵盐、硝酸盐、分子氮、嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物等。
3、无机盐无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质,它们在机体中的生理功能主要是作为酶活性中心的组成部分、维持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。
实验四微生物的分离、纯培养与菌种保藏一、基础知识(一)微生物的分离自然界中各种微生物混杂生活在一起,即使取很少量的样品也是许多微生物共存的群体。
人们要研究某种微生物的特性,首先须使该微生物处于纯培养状态,也就是说培养物中所有细胞只是微生物的某一个种或株,它们有着共同的来源,是同一细胞的后代。
使用显微操作器单细胞挑取法可以直接得到纯培养。
稀释涂布平板法、稀释浇注平板法或平板划线法是分离和纯化微生物的常规方法。
后几种方法不需要特殊的仪器设备,一般情况下都能顺利进行,达到好的效果。
微生物的平板分离纯化技术自1880年Koch发明以来已有100多年的历史。
该技术的建立和发展为人类获得丰富的微生物资源以及在工、农、医、环境、动植物细胞培养等方面的应用作出了巨大贡献。
由此可见,一项新的重大的微生物学实验技术的建立会对整个生命科学带来革命性的变化。
从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。
常用的方法有:平板分离法,该方法操作简便,普遍用于微生物的分离与纯化。
其基本原理包括两方面:(1)选择适合于待分离微生物的生长条件,如营养、酸碱度,温度和氧等要求或加入某种抑制剂造成只利于该微生物生长,而抑制其他微生物生长的环境,从而淘汰一些不需要的微生物。
(2)微生物在固体培养基上生长形成的单个菌落可以是由一个细胞繁殖而成的集合体。
因此可通过挑取单菌落而获得一种纯培养。
获取单个菌落的方法可通过解释涂面平板或平板划线等技术完成。
值得指出的是从微生物群体中经分离生长在乎板上的单个菌落并不一定保证是纯培养。
因此,纯培养的确定除观察其菌落特征外,还要结合显微镜检测个体形态特征后才能确定,有些微生物的纯培养要经过一系列的分离与纯化过程和多种特征鉴定方能得到。
(二)微生物的纯培养不同的微生物在固体、半固体和液体培养基中能表现出各自特有的培养特征,这些特征可以作为不同种类微生物的鉴别特征之一。
了解它们的培养特征、掌握其生长规律对识别、控制和利用微生物具有重要价值。
在微生物学中,在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物(culture),而只有一种微生物的培养物称为纯培养物(pure culture)。
由于在通常情况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果,因此把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微生物学研究的基础。
一、无菌技术微生物通常是肉眼看不到的微小生物,而且无处不在。
因此,在微生物的研究及应用中,不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物,而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”,防止其他微生物的混入。
在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术被称为无菌技术(aseptic technique),它是保证微生物学研究正常进行的关键。
1、微生物培养的常用器具及其灭菌试管、玻璃烧瓶、平皿(culture dish,petri dish)等是最为常用的培养微生物的器具,在使用前必须先行灭菌,使容器中不合任何生物。
培养微生物的营养物质[称为培养基(culture medium)]可以加到器皿中后一起灭菌,也可在单独灭菌后加到无菌的器具中。
最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌,它可以杀灭所有的生物,包括最耐热的某些微生物的休眠体,同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏。
有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌。
为了防止杂菌,特别是空气中的杂菌污染,试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口,通常采用棉花塞,也可采用各种金属、塑料及硅胶帽,它们只可让空气通过,而空气中的其他微生物不能通过。
而平皿是由正反两平面板互扣而成,这种器具是专为防止空气中微生物的污染而设计的。
2、接种操作用接种环或接种针分离微生物,或在无菌条件下把微生物由一个培养器皿转接到另一个培养容器进行培养,是微生物学研究中最常用的基本操作。
由于打开器皿就可能引起器皿内部被环境中的其他微生物污染,因此微生物实验的所有操作均应在无菌条件下进行,其要点是在火焰附近进行熟练的无菌操作,或在无菌箱或操作室内无菌的环境下进行操作。
实验六微生物培养基的制备和灭菌实验项目性质:综合实验所属课程名称:《微生物学实验》实验计划学时:5学时一、实验目的1.了解并掌握培养基的配制、分装方法;2.掌握各种实验室灭菌方法及技术。
二、实验原理培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。
由于微生物具有不同的营养类型,对营养物质的要求也各不相同,加之实验和研究的目的不同,所以培养基的种类很多,使用的原料也各有差异,但从营养角度分析,培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐、生长素以及水分等。
另外,培养基还应具有适宜的pH值、一定的缓冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压。
琼脂是从石花菜等海藻中提取的胶体物质,是应用最广的凝固剂。
加琼脂制成的培养基在98~100℃下融化,于45℃以下凝固。
但多次反复融化,其凝固性降低。
任何一种培养基一经制成就应及时彻底灭菌,以备纯培养用。
一般培养基的灭菌采用高压蒸汽灭菌。
三、实验材料1、器皿及材料天平、称量纸、牛角匙、精密pH试纸、量筒、刻度搪瓷杯、试管、三角瓶、漏斗、分装架、移液管及移液管筒、培养皿及培养皿盒、玻璃棒、烧杯、试管架、铁丝筐、剪刀、酒精灯、棉花、线绳、牛皮纸或报纸、纱布、乳胶管、电炉、灭菌锅、干燥箱。
2、药品试剂蛋白胨、牛肉膏、NaCl、K2HPO4、琼脂、NaNO3、KCl、MgSO4、FeSO4、蔗糖、麦芽糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、乳糖、土豆汁、豆芽计、磷酸铵、5%NaOH溶液、5%HCl溶液。
3、流程称药品→溶解→调pH值→融化琼脂→过滤分装→包扎标记→灭菌→摆斜面或倒平板。
四、实验步骤1 培养基的制备1.1 称量药品根据培养基配方依次准确称取各种药品,放入适当大小的烧杯中,琼脂不要加入。
蛋白胨极易吸潮,故称量时要迅速。
1.2 溶解用量筒取一定量(约占总量的1/2)蒸馏水倒入烧杯中,在放有石棉网的电炉上小火加热,并用玻棒搅拌,以防液体溢出。
待各种药品完全溶解后,停止加热,补足水分。
水产微生物实验—培养基的配制实验二培养基的配制一、基础知识培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质,用以培养、分离、鉴定、保存各种微生物或积累代谢产物。
飞自然界中,微生物种类繁多,营养类型多样,加之实验和研究的目的不同,所以培养基的种类很多。
但是,不同种类的培养基中,一般应含有水分、碳源、氮源、能源、无机盐、生长因素等。
不同微生物对pH要求不一样,霉菌和酵母的培养基的pH一般是偏酸性的,而细菌和放线菌的培养基的pH一般为中性或微碱性的(嗜碱细菌和嗜酸细菌例外)。
所以配制培养基时,都要根据不同微生物的要求将培养基的pH调到合适的范围。
此外,由于配制培养的各类营养物质和容器等含有各种微生物,因此,已配制好的培养基必须立即灭菌,如果来不及灭菌,应暂存冰箱内,以防止其中的微生物生长繁殖而消耗养分和改变培养的酸碱度所带来不利的影响。
根据微生物的种类和实验目的不同,培养基的类别如下(一)按成分的不同分1.天然培养基。
主要成分是复杂的天然有机物质,如马铃薯、玉米粉、豆饼粉、豆芽汁、牛肉膏、蛋白胨、血清等。
这些复杂天然有机物质的成分不完全了解,每次所用的原料,其中各成分的数量也不恒定。
这类培养基是实验室和发酵工厂常用的培养基,例如牛肉膏蛋白胨培养基,马铃薯培养基,玉米粉、黄豆饼粉培养基、血琼脂培养基等。
2.合成培养基用化学成分完全了解的纯化合物药品配制而成的培养基,因此也称化学成分明确的培养基(chemically defined medium),如高氏I号培养基、查氏培养基、M9培养基等。
一般用于研究微生物的形态,营养代谢、分类鉴定、菌种选育、遗传分析等。
高氏I号培养基是用来培养和观察放线菌形态特征的合成培养基。
如果加入适量的抗菌药物(如各种抗生素、酚等),则可用来分离各种放线菌。
此合成培养基的主要特点是含有多种化学成分已知的无机盐,这些无机盐可能相互作用而产生沉淀、如高氏工号培养基中的磷酸盐和镁盐相互混合时易产生沉淀;因此,在混合培养基成分时,一般是按配方的顺序依次溶解各成分,甚至有时还需要将三种或多种成分分别灭菌,使用时再按比例混合。
文件制修订记录目的:规范微生物学标准菌种和野生菌种的保藏。
职责:微生物检验员负责菌种的保藏、确认、传代、使用等。
范围:本规程适用于标准菌种的管理和实验过程中分离纯化的野生菌种。
编制依据:1.实验室生物安全通用要求(GB19489-2008)2.实验室质量控制规范食品微生物检测(GB/T 27405-2008);3.中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)提供的菌种保藏方法;4.《微生物学实验(第四版)》沈萍、陈向东主编,高等教育出版社;5.《食品微生物实验技术》,牛天贵主编,中国农业大学出版社;本中心主要采用斜面定期移植法、液体石蜡法、甘油冷冻保藏法、瓷珠保藏法四种方法对各类型标准菌种或野生菌种进行保藏,其详细操作如下:1斜面定期移植法亦称传代培养保藏法,包括斜面培养、穿刺培养、液体培养等。
是指将菌种接种于适宜的培养基中,最适条件下培养,待生长充分后,于4-6℃进行保存并间隔一定时间进行移植培养的菌种保藏方法。
操作步骤如下:1.1试剂、培养基种类a.营养肉汤或BHI培养基适用于所有细菌(除真菌外)的増菌;b.营养琼脂平板适用大肠杆菌,枯草芽孢杆菌,金黄色葡萄球菌等的培养;c.沙氏葡萄糖液体培养基适用于酵母、霉菌的增菌。
沙氏葡萄糖琼脂培养基适用于酵母、霉菌的培养。
1.2试剂、培养基制备a.按照说明书要求溶解培养基并调pH值。
b.将配好的培养基趁热分装。
斜面培养基分装量约为试管高度的四分之一(4-5mL),穿刺培养基分装量以试管高度的二分之一为宜。
c.将试管加硅胶塞,外面包扎一层牛皮纸并注明培养基名称及配制日期。
根据要求将培养基灭菌,高压蒸汽灭菌121℃,15-20min。
d.斜面摆放:灭菌后及时摆放斜面,斜面长度不超过试管管长的二分之一为宜。
e.无菌检查:将灭菌的培养基放入培养箱中作无菌检验,通常30℃培养1-3天。
无菌检查合格后将其保存于4℃下备用。
1.3接种a.点接:把菌种点接在斜面中部偏下方处。
实验四微生物的分离、纯培养与菌种保藏一、基础知识(一)微生物的分离自然界中各种微生物混杂生活在一起,即使取很少量的样品也是许多微生物共存的群体。
人们要研究某种微生物的特性,首先须使该微生物处于纯培养状态,也就是说培养物中所有细胞只是微生物的某一个种或株,它们有着共同的来源,是同一细胞的后代。
使用显微操作器单细胞挑取法可以直接得到纯培养。
稀释涂布平板法、稀释浇注平板法或平板划线法是分离和纯化微生物的常规方法。
后几种方法不需要特殊的仪器设备,一般情况下都能顺利进行,达到好的效果。
微生物的平板分离纯化技术自1880年Koch发明以来已有100多年的历史。
该技术的建立和发展为人类获得丰富的微生物资源以及在工、农、医、环境、动植物细胞培养等方面的应用作出了巨大贡献。
由此可见,一项新的重大的微生物学实验技术的建立会对整个生命科学带来革命性的变化。
从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。
常用的方法有:平板分离法,该方法操作简便,普遍用于微生物的分离与纯化。
其基本原理包括两方面:(1)选择适合于待分离微生物的生长条件,如营养、酸碱度,温度和氧等要求或加入某种抑制剂造成只利于该微生物生长,而抑制其他微生物生长的环境,从而淘汰一些不需要的微生物。
(2)微生物在固体培养基上生长形成的单个菌落可以是由一个细胞繁殖而成的集合体。
因此可通过挑取单菌落而获得一种纯培养。
获取单个菌落的方法可通过解释涂面平板或平板划线等技术完成。
值得指出的是从微生物群体中经分离生长在乎板上的单个菌落并不一定保证是纯培养。
因此,纯培养的确定除观察其菌落特征外,还要结合显微镜检测个体形态特征后才能确定,有些微生物的纯培养要经过一系列的分离与纯化过程和多种特征鉴定方能得到。
(二)微生物的纯培养不同的微生物在固体、半固体和液体培养基中能表现出各自特有的培养特征,这些特征可以作为不同种类微生物的鉴别特征之一。
了解它们的培养特征、掌握其生长规律对识别、控制和利用微生物具有重要价值。
厌氧微生物的分离和培养有其特殊性,主要是采取各种方法使它们处于没有氧的环境或氧化还原电位低的条件下进行培养。
随着对厌氧微生物培养方法的改进,发现它们在自然环境中存在的种类和数量都得到大幅度地增加,它们的作用也显得愈来愈重要。
微生物的培养特征是指微生物在固体培养基上、半固体和液体培养基中生长后所表现出的群体形态特征。
不同的微生物有其固有的培养特征,这些特征一般用固体。
半固体和液体培养基来进行检测。
固体培养基又分平板与斜面两种形式。
在乎板上主要观察菌落表面结构、形态及边缘等状况;它们培养在斜面培养基上,可以呈丝线状、刺毛状、念珠状、疏展状、树枝状或假根状;生长在液体培养基内,可以呈混浊、絮状、粘液状、形成苗膜,上层清晰而底部显沉淀状;穿刺培养在半固体培养基中,可以沿接种线向四周蔓延或仅沿线生长;也可上层生长很好,甚至连成一片,底部很少生长或底中长得好,上层甚至不生长。
微生物培养特征还包括菌苔的颜色,表面光滑程度、基质是否产生水溶性色素等。
培养特征可以作为微生物分类鉴定的指征之一,并能为识别纯培养是否被污染作为参考。
检测微生物的培养特征时,接种和培养过程中必须保证不被其他微生物所污染,因此,除工作环境要求尽可能地避免或减少杂菌污染外,熟练地掌握各种无菌操作接种技术是很重要的。
琼脂平板上的生长表现细菌在固体培养基表面生长繁殖,可形成肉眼可见的菌落。
各种细菌的菌落,按其特征的不同,可以在一定程度上进行鉴别。
例如,葡萄球菌在琼脂平皿上,由于产生色素的下同,形成各种颜色的圆形而突起的菌落;炭疽杆菌形成扁平、干燥、边缘不单齐的波纹状菌落,用放大镜观察时,呈卷发样;肠道杆菌属的细菌,形成圆形、湿润、黏稠、扁平、大小不等之菌落;巴氏杆菌和猪丹毒杆菌,形成细小露珠状菌落。
菌落的观察方法除肉眼外,可用放大镜,必要时也可用低倍显微镜进行检查。
观察的主要内容有:大小菌落的大小,规定用毫米(mn)表示,一般不足lmm者为露滴状菌落,1-2mm者为小菌落;2-4mm者为中等大菌落;4-6mm或更大看称为大菌落、巨大菌落。
形状菌落的外形有圆形、不正形、根足形、葡萄叶形。
边缘菌落边缘有整齐、锯齿状、网状、树叶状、虫蚀状、放射状等。
表面性状观察其表面平滑、粗糙、皱襞状、旋涡状、荷包蛋状,甚至有子菌落等。
隆起度表面有隆起、轻度隆起、中央隆起,也有陷凹或堤状者。
颜色及透明度菌落有五色、灰白色,有的能产生各种色素;菌落是否光泽、透明、半透明及不透明。
硬度黏液状、膜状、干燥或湿润等。
溶血若是鲜血琼脂平皿,应看其是否溶血,溶血情况怎样。
(2)琼脂斜面上生长表现将各种细菌分别以接种针直线接种于琼脂斜面上(自底部向上划一直线),培养后观察其生长表现,如下图所示各种生长方式。
(3)琼脂柱穿刺培养中的生长表现将各种细菌分别以接种针穿刺接种于琼脂柱中,培养后观察其生长表现,如下图所示各种生长方式。
2.细菌在明胶穿刺培养中的生长表现:取大肠杆菌、枯草杆菌和其他多种细菌分别以接种针穿刺接种于明胶柱置22℃温箱中培养后观察其液化与否和液化的情况。
细菌对明胶柱的液化作用,其形式如上图所示。
3.细菌在液体培养基中的生长表现肉汤中生长表现将马链球菌马亚种、绿脓杆菌、葡萄球菌、大肠杆菌、炭疽杆菌等分别接种于肉汤中,培养后观察其生长情况,注意其混浊度、沉淀物、菌膜、菌环和颜色等。
细菌在肉汤中所形成的沉淀有:颗粒状沉淀、黏稠沉淀、絮状沉淀、小块状沉淀。
另外还有不生成沉淀的菌种。
细菌在熟肉培养基中生长表现取各种厌氧梭菌分别接种于熟肉培养基中,培养后观察其生长表现,注意其混浊度、沉淀、碎肉的颜色和碎肉块被消化的情况。
(三)菌种保藏从事微生物学的理论研究和实际生产应用均要求所用的菌种长期存活不被污染,且主要特性保持稳定,这就需要用适宜的方法将菌种进行长期保藏,以便随时使用。
因此,菌种保藏是微生物学工作者的基础工作。
菌种的基本原则是使微生物的新陈代谢处于最低或几乎停止的状态,保藏方法通常基于温度、水分、通气、营养成分和渗透压等方面考虑。
现有菌种保藏方法大体分为以下几种:1.传代培养法此法使用最早,它是将要保藏的菌种通过斜面、穿刺或疱肉培养基(用于厌氧细菌)培养好后,置4℃存放,定期进行传代培养、再存放。
后来发展在斜面培养物上面覆盖一层无菌的液体石蜡,一方面防止因培养基水分蒸发而引起菌种死亡,另一方面石蜡层可将微生物与空气隔离,减弱细胞的代谢作用。
不过,这种方法保藏菌种的时间不长,且传代过多使菌种的主要特性往往减退,甚至丢失。
因此它只能作为短期存放菌种用。
2.载体法该法是使生长合适的微生物吸附在一定的载体上进行干燥。
这种载体来源很广,如土壤、砂土,硅胶、明胶、麸皮、滋珠和滤纸片等。
该法操作通常比较简单,普通实验室均可进行。
特别是以滤纸片(条)作载体,细胞干燥后,可将含细菌的滤纸片(或条)装人无菌的小袋封闭后放在信封中邮寄很方便。
3.真空干燥法这类方法包括冷冻真空干燥法和L-干燥法,前者是将要保藏的微生物样品先经低温预冻,然后在低温状态下进行减压干燥,后者则不需要低温预冻样品,只是使样品维持在10-20℃范围内进行真空干燥。
4.冷冻法这是一种使样品始终存放在低温环境下的保藏方法。
它包括低温法(-70 ~ -80℃)和液氮法(-196℃)。
水是生物细胞的主要组分,约占活体细胞总量的90%,在0℃或0℃以下时会结冰。
样品降温速度过慢,胞外溶液中水分大量结冰,溶液的浓度提高,胞内的水分便大量向外渗透,导致细胞剧烈收缩,造成细胞损伤,此为溶液损伤。
另一方面,若冷却速度过快,胞内的水分来不及通过细胞膜渗出,胞内的溶液因过冷而结冰,细胞的体积膨大,最后导致细胞破裂,此为胞内冰损伤。
因此,控制降温速率是冷冻微生物细胞十分重要的步骤。
现在可以通过以下两个途径来克服细胞的冷冻损伤。
(1)保护剂也称分散剂。
在需冷冻保藏的微生物样品中加人适当的保护剂可以使细胞经低温冷冻时减少冰晶的形成,如甘油、二甲亚砜、谷氨酸钠、糖类、可溶性淀粉,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、血清、脱脂奶等均是保护剂。
二甲亚砚对微生物细胞有一定的毒害,一般不采用。
甘油适宜低温保藏,脱脂奶和海藻糖是较好的保护剂,尤其是在冷冻真空干燥中普通使用。
(2)玻璃化固体在自然界中有两种形式,即晶体和玻璃化。
物质的质点(分子、原子和离子等)呈有序排列或具有格子构造排列的称为晶态,即晶体。
反之,质点作不规则排列的是为玻璃态,即玻璃化。
玻璃化不会使生物细胞内外的水在低温下形成晶体,细胞不受损伤。
实现玻璃化可以通过降温速率(106-107℃/s)和提高溶液浓度两种形式达到。
二、实验目的1.掌握倒平板的方法和几种常用的分离纯化微生物的基本操作技术。
2.了解细菌的菌落形态及其在各种培养基上的生长表现。
3.了解培养性状对细菌鉴别的重要意义。
4.进一步熟练和掌握微生物无菌操作技术。
5.学习和掌握菌种保藏的基本原理,比较几种不同的保藏方法。
三、实验器材1.菌种(1)米曲雷(Aspergillus oryzae)、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白地霉、蕈状芽孢杆菌、粘质沙霉氏菌、大肠杆菌、假单胞菌、灰色链霉菌、酿酒酵终、产黄霉菌。
(2)葡萄球菌、炭疽杆菌、巴氏杆菌、猪丹毒杆菌的普通平板或鲜血(血清)平板、斜面、琼脂穿刺及明胶穿刺培养物。
(3)马链球菌马亚种(录脓杆菌、葡萄球菌、大肠杆菌、炭疽杆菌的肉肠培养物、厌氧梭菌的熟肉培养基培养物)(4)大肠杆菌、葡萄球菌的半固体穿刺培养物2.培养基淀粉琼脂培养基(高氏I号培养基)、牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马丁氏琼脂培养基、查氏琼脂培养基、肉汤培养基、马铃薯培养基、麦芽汁酵母膏培养基。
3.溶液或试剂:10%酚盛9ml无菌水的试管,盛90ml无菌水并带有玻璃珠的三角大查瓶,4%水琼脂,液体石蜡、甘油、五氧化二磷,河沙,瘦黄土或红土,95%惭醇,10%盐酸,无水氯山钙,食盐,干汗。
4.仪器或其他用具:无菌玻璃涂棒,无菌吸管,接种环,无菌培养皿,链霉素和土样,显微镜,血细胞计数板,无菌滴管,冻干管,安瓿管,40目与100目筛子,油纸,滤纸条(0.5×1.2cm),干燥器,真空泵、真空压力表、喷灯、L形五通管、冰箱、低温水箱(-30℃),超低温冰箱和液氧罐等。
四、实验操作(一)微生物的分离1.稀释涂布平板法(1)倒平板将肉膏蛋白胨琼脂培养基、高氏I号琼脂培养基、马丁氏琼脂培养基加热溶化,待冷至55-60℃时,高氏I号琼脂培养基中加入10%的酚数滴,马丁氏培养中加入链霉素溶液(母浓度为30m/ml),混均匀后分别倒平板,每种培养基倒三皿。
倒平板的方法:左手持盛培养基的试管或三角瓶置火焰旁边,用右手手撑边缘或小指与无名指夹住管(瓶)塞,将试管塞或瓶塞轻轻地拔出(如果试管内或三角瓶内的培养基一次用完,管塞或瓶塞则不必夹在手中),试管或瓶口保持对着火焰,然后用右手拇指和食指接过试管或三角瓶。