培養基的選擇與應用
日期:2023-11-16 | 中海生物技術文庫 | 瀏覽:1137 次
培養基定義 :
培養基含有維持可培養微生物所需的營養基質;除此之外,培養基中還添加了許多不同的成分,從而使培養基可以選擇培養或不培養某些微生物。培養基按物理狀態可細分為:
a.液體培養基,通常被稱為“肉湯”。
b.固體和半固體培養基,這類培養基含有凝固劑,可以是瓊脂或明膠或一些其他類似物質。這類培養基被通稱為“瓊脂”,與所使用的固化劑的類型無關。
“瓊脂”是源自海藻的凝膠狀物質。膠凝劑是從一些紅藻物種的細胞壁獲得的無支鏈多糖,主要來自石花菜屬Gelidium和江蘺屬Gelidium,或其他藻類如Sphaerococcus euchema。
根據用途培養基可劃分為:
a.生長培養基。
b.運輸培養基。
c.保藏培養基。
d.復蘇培養基
e.增菌培養基。
f.選擇性培養基。
g.鑒別培養基。
這些培養基的細分雖然很常見,也有些隨意。同時前文列出的部分培養基可能具有多種用途。
培養基的供應:
就培養基如何達到使用點而言,培養基可以按下面分類:
a.即用型預制培養基(供應商)
儲存于容器中的即用型培養基,比如平皿培養基,試管培養基,液體瓶裝培養基等其他包裝型式。
b.非即用型預制培養基
該培養基需要在使用前進行至少一步的操作如融化、倒平皿、添加活性成分等,以達到預期使用目的。
c.脫水配方培養基
需要使用者在特定區域根據脫水配方培養基標簽描述的一致操作,經過培養基配制、滅菌等操作制成目標培養基。
培養基的制備需要一致的做法和專門的制備區域。
除培養基外,稀釋劑和沖洗溶液廣泛應用于微生物檢測。稀釋劑是無菌溶液,通常是等滲平衡的,旨在促進微生物的回收或從表面清除微生物
根據上述接收培養基的方式,培養基通常來源于兩個來源:現場制備或者更多地由供應商制備。無論來源如何,微生物學家必須確認供應商具有生產一致和高質量培養基的能力。供應商將進行支撐培養基質量控制的大部分化學試驗,如pH值、凝膠強度、澄清度和顏色。微生物學家通過內部或外部的質量審核,以及培養基在不同批次和不同時期的實際表現來確認可靠性(Mossel et al., 1980)。
用于生物污染控制的培養基類型:
兩種常見的普通培養基類型是營養瓊脂(NA)或肉湯(NB);以及胰蛋白胨大豆瓊脂(TSA)或肉湯(TSB)(如Pflug、Smith和Christensen(1981)等早期作者所述)。特別是TSA廣泛用于環境監測。胰蛋白胨大豆培養基和營養培養基均為未定義營養培養基,因為這其中的氨基酸來源含有多種化合物,確切組成未知。這些培養基含有大多數細菌生長所需的基本成分,并且是非選擇性的,因此可用于一般的分離、培養和復蘇細菌。
環境監測用培養基主要是通用培養基:TSA、血平板或營養瓊脂輔以真菌平板(以獨立評估細菌和真菌),或使用通用培養基同時檢測兩者。
中國藥典2020版“9205 藥品潔凈實驗室微生物監測和控制指導原則”描述:
“環境浮游菌、沉降菌及表面微生物監測用培養基一般采用胰酪大豆胨瓊脂培養基(TSA),培養溫度為30~35℃[1],時間為3~5天,必要時可加入適宜的中和劑。當監測結果有疑似真菌或考慮季節因素影響時,可增加沙氏葡萄糖瓊脂培養基(SDA),培養溫度為20~25℃,時間為5~7天。如需要,應根據環境污染微生物種群特性選擇特定的培養條件和培養時間。”
TSA:
TSA是一種用于分離和培養非苛養和苛養菌的培養基。該培養基用于環境監測和加工過程中生物負載檢測。當用于環境監測時,培養基中可能含有中和劑,以便可以中和消毒劑殘留物。這種培養基的某些樣本在生產設施中使用時,還會對培養基進行輻照。
配方在表1中。
該培養基含有酪蛋白和豆粕的酶解物,可提供氨基酸和其他含氮物質,使其成為多種生物體的營養培養基,葡萄糖提供能量來源,氯化鈉則用于維持滲透壓平衡。
TSA的配方 | |
配方 | gm/L |
酪蛋白(一種蛋白胨)的胰消化物 | 15.0 |
大豆的酶消化物(有時稱為大豆胨) | 5.0 |
氯化鈉 | 5.0 |
瓊脂 | 15.0 |
pH 7.3±0.2 (25℃) |
磷酸鹽充當緩沖劑以維持pH(Abbott & Graham,1961),加入瓊脂以形成凝膠。在促生長試驗中,美國藥典常見的試驗微生物如下:
·枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis(ATCC 6633)
·白色念珠菌Candida albicans(ATCC 10231)
·巴西曲霉Aspergillus brasiliensis(ATCC 16404)
·金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus(ATCC 6538)
·銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa(ATCC 9027)
針對TSA/TSB,中國藥典1105里常見的適應性試驗菌株如下:
·金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus (CMCC(B)26 003)
·銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa (CCMCC(B)10 104)
·枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis(CCMCC(B)63 501)
·白色念珠菌Candida albicans(CMCC(F)98 001)
·黑曲霉Aspergillus niger(CMCC(F )98 003)
使用這些生物體可確保測試符合藥典中描述培養基用途的不同章節的要求。后續文章介紹了該培養基的一些一般應用。
營養瓊脂:
NA是一種用于培養非苛養微生物的通用培養基。這是一種通用生長培養基,主要用于保存微生物培養物。自大約1910年以來,已經開發了多種配方。表2中給出了典型的配方。
配方中的動物組織消化液、牛肉提取物和酵母提取物可提供細菌生長所需的氮化合物、碳、維生素和一些微量成分。氯化鈉可維持培養基的滲透平衡。
營養瓊脂是證明用途的理想選擇,因為在證明用途中,培養物通常需要在環境溫度下存活更長的時間,而不會像營養更豐富的培養基那樣出現過度生長的風險。未經改良的培養基,用于培養和計數非苛養的細菌。加入不同的生物液體,如馬血或羊血、血清、蛋黃等,可使培養基適用于培養相關的苛養細菌 (Lapage, Shelton, &Mitchell, 1970)。
美國藥典中用于測試培養基的合適生物體包括:
·大腸桿菌Escherichia coli(ATCC 25922)
·銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa(ATCC 27853)
·傷寒沙門氏菌Salmonella Typhi(ATCC 6539)
·金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus(ATCC 25923)
·釀膿鏈球菌Streptococcus pyogenes(ATCC 19615)
沙氏葡萄糖瓊脂:
沙氏葡萄糖瓊脂(SDA)(相當于沙氏葡萄糖瓊脂)用于分離和培養真菌,尤其是皮膚真菌。配方已經經過改良。Chester W。Emmons對配方進行了調整,使pH值更接近中性范圍,并降低了葡萄糖濃度,以支持其他微生物的生長。配方示與表3中。
配方中的真菌蛋白胨可提供含氮化合物,葡萄糖提供能量來源,高濃度葡萄糖和低pH值有利于真菌生長,抑制測試樣本中的污染細菌。
美國藥典中用于檢測該培養基的微生物包括[KM1] :
·白色念珠菌Candida albicans(ATCC 1023)
·巴西曲霉Aspergillus brasiliensis(ATCC 16404)
中國藥典(1105)中用于該培養基的適應性試驗微生物包括[KM2] :
·白色念珠菌Candida albicans(CMCC(F)98 001)
·黑曲霉Aspergillus niger(CMCC(F )98 003)
在外觀方面,當在皮氏培養皿中時,培養基呈現淺琥珀色,澄清至輕微乳白色的凝膠狀。另一種瓊脂是麥芽提取物瓊脂,它含有麥芽提取物、葡萄糖和真菌蛋白胨;此外,還可以選擇其他瓊脂來培養真菌,例如孟加拉紅培養基或馬鈴薯葡萄糖瓊脂。盡管存在其他類型的真菌培養基,SDA更常見。
血平板:
血平板,如哥倫比亞血平板,是一種高營養的通用瓊脂。血平板是一種通用的增菌培養基,常用于培養苛養菌,并根據其溶血特性區分細菌,該培養基用于某些微生物鑒定試驗。
在所描述的瓊脂中,TSA單獨使用或與SDA聯合使用是最常見的。營養瓊脂是一種最有效用于培養微生物的營養培養基,支持多種非苛養菌的生長,在臨床實踐中,血平板最適合用于培養與人類有關的生物。
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