不同的细菌分解糖的能力不同,有些细菌能利用糖发酵产酸和产气,有些则不能。酸在加入溴甲酚紫指示剂后会使溶液呈黄色,且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气,则最后溶液为指示剂的紫色,且德汉氏小管中无气体。
操作步骤:
A、用记号笔在各试管外壁上分别标明发酵培养基名称和所接种的细菌菌名。 B、取葡萄糖发酵培养基试管多支,分别接入各待测菌 并做一支不接种的对照。 在接种后,轻缓摇动试管,使其均匀,防止倒置的小管进入气泡。
C、将接种过和作为对照的6支试管均置37℃培养24~48h。
D、观察德汉氏小管中有无气泡并加入指示剂后观察各试管颜色变化。 IMVC实验
用来测定菌的生理生化特征的4个实验,I:吲哚试验;M: 甲基红试验; V:V.P.试验;C:柠檬酸实验,主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌。
(1) 吲哚试验:
① 试验菌用蛋白胨水培养基37℃培养24小时.
② 在培养液中加入乙醚1ml(使呈明显的乙醚层)充分振荡,使吲哚试剂溶于乙醚.静置片刻,待乙醚浮于培养液上面时沿管壁慢慢加入吲哚试剂10滴.呈玫瑰红的为阳性,不变色的为阴. (注:加入吲哚试剂后,不可再摇动,否则红色不明显)
(2) 甲基红试验(MR):某些细菌在糖代谢过程中分解葡萄糖生成丙酮酸,后者
进而被分解产生甲酸,乙酸和乳酸等多种有机酸,使培养液pH值降至4.5以下,加入甲基红后溶液呈红色。
① 试验菌用葡萄糖蛋白胨培养基37℃培养24小时。
② 沿管壁加入M.R.(甲基红)试剂3-4滴.红的为阳性,黄的为阴性。 (3) V.P.试验
① 试验菌用葡萄糖蛋白胨培养基37℃培养24小时。
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② 加入40%KOH 10-20滴,再加入等量α-茶酚,用力振荡(拔去棉塞)再放入37℃4h后再观察,仍无色产生为阴。
(4) 柠檬酸实验
① 将试验菌培养在柠檬酸盐培养基斜面上37℃培养24-28小时. ② 观察有无细菌生长与培养基颜色变化.如果含有溴麝香草酚蓝的斜面蓝色者为阳性反应,呈绿色的为阴性反应;含苯酚红的斜面如果呈红色为阳性反应,呈黄色为阴性反应.
2、放线菌
牛奶凝固与胨化:将供试放线菌接入灭菌脱脂牛奶中,28℃下培养,在5、10、15、20、25d各观察1次。参考对照记录凝固和胨化情况。
明胶液化:将供试放线菌菌种接种于灭菌明胶培养基表面。28℃下培养,在5、10、20、30d各观察1次。观察前将试管在自来水槽中冷却20min。待对照完全凝固后,再观察记录其液化过程。
淀粉水解:用点接法将供试放线菌菌种点接在淀粉水解培养基平板上,培养7d后,将碘液滴在培养基上。测量菌落和水解圈直径。
纤维素分解:将菌种接种在试管中的一半浸在无碳源合成培养基内的滤纸条上,28℃下培养,第30天时观察。
(三)分子生物学鉴定
菌种鉴定一般就只要提取基因组DNA,然后PCR扩增16srDNA片段,上GeneBank对比即可。一般序列相似度在97%以上就可以认为是同种细菌(当然也有例外,DNA序列仅仅是一个参考指标)
细菌基因组DNA的提取与纯化
(1)摇菌过夜30℃、180r/min摇床振荡培养8~12h;
(2)沉淀菌体,取菌液于1.5mL EP管中5000r/min离心5min,无菌水洗涤1~2次;
(3)400μL TE重悬菌体,加入20μL溶菌酶(50mg/ml),37℃过夜;
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(4)加400μL CTAB提取液,轻轻摇匀,65℃水浴40min(每10min轻摇一次); (5)冷却至室温,加400μL酚-氯仿(1:1),轻轻摇匀,12000r/min,4℃离心10min; (6)吸取上层清液,加400μL氯仿,轻轻摇匀,12000r/min,4℃离心10min; (7)吸取上层清液,加入等体积冰冻异丙醇,轻轻摇匀,-20℃静置30min~24h沉淀DNA,12000r/min,4℃离心20min;
(8)小心倒掉水相,75%乙醇洗涤2次,风干。
(9)200μL TE溶解沉淀,加入20μL RNA酶(20mg/ml),37℃保温30min,以等体积的酚-氯仿和氯仿各抽提一次;
(10)吸取上清液,加入1/10体积3mol/L NaAc(pH5.2)和2倍体积的无水乙醇,轻轻摇匀至出现絮状沉淀,1000r/min离心30min;
(11)倒掉上清液,用75%乙醇洗涤DNA沉淀2次,风干。加入20~30μL TE缓冲液,-20℃保存待用。
16S rDNA的扩增和序列测定
将提出的基因组DNA进行琼脂糖电泳检测,验证有目的产物后,用特定的引物进行16S rDNA的分离及PCR扩增,并电泳检测,将样品放入4℃保存待用。
扩增条件: Step1 Step2 Step3 Step4 Step5 Step6 扩增体系:
样品DNA
1 μL
94℃ 94℃ 57℃ 72℃ GOTO Step2 72℃
5 min 30 sec 40 sec 90 sec 32循环 10 min
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10×Taq buffer 2.5 mmol/L dNTP 引物1:1495 R 引物2:27 F Taq酶(2.5 U/μL) 加双蒸水
(四)菌种的长期保藏
1.5 μL 1.3 μL 0.5 μL 0.5 μL 0.4 μL 15 μL
无论采用何种保藏方法,首先应该挑选典型菌种的优良纯种来进行保藏,最好保藏它们的休眠体,如分生孢子、芽孢等。其次,应根据微生物生理、生化特点,人为地创造环境条件,使微生物长期处于代谢不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。这些人工造成的环境主要是干燥、低温和缺氧,另外,避光、缺乏营养、添加保护剂或酸度中和剂也能有效提高保藏效果。
1、斜面低温保藏法
将菌种接种在适宜的斜面培养基上,待菌种生长完全后,置于4℃左右的冰箱中保藏,每隔一定时间(保藏期)再转接至新的斜面培养基上,生长后继续保藏,如此连续不断。此法广泛适用于细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等大多数微生物菌种的短期保藏及不宜用冷冻干燥保藏的菌种。放线菌、霉菌和有芽孢的细菌一般可保存6个月左右,无芽孢的细菌可保存1个月左右,酵母菌可保存3个月左右。如以橡皮塞代替棉塞,再用石蜡封口,置于4℃冰箱中保藏,不仅能防止水分挥发、能隔氧,而且能防止棉塞受潮而污染。这一改进可使菌种的保藏期延长。
该法的优点是简便易行,容易推广,存活率高,故科研和生产上对经常使用的菌种大多采用这种保藏方法。其缺点是菌株仍有一定程度的代谢活动能力,保藏期短,传代次数多,菌种较容易发生变异和被污染。
2、石蜡油封藏法
此法是在无菌条件下,将灭过菌并已蒸发掉水分的液体石蜡倒入培养成熟的菌种斜面(或半固体穿刺培养物)上,石蜡油层高出斜面顶端lcm,使培养物与空气隔绝,加
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胶塞并用固体石蜡封口后,垂直放在室温或4℃冰箱内保藏。使用的液体石蜡要求优质无毒,化学纯规格,其灭菌条件是:150~170℃烘箱内灭菌lh;或121℃高压蒸汽灭菌60~80min,再置于80℃的烘箱内烘干除去水分。
由于液体石蜡阻隔了空气,使菌体处于缺氧状态下,而且又防止了水分挥发,使培养物不会干裂,因而能使保藏期达1~2年,或更长。这种方法操作简单,它适于保藏霉菌、酵母菌、放线菌、好氧性细菌等,对霉菌和酵母菌的保藏效果较好,可保存几年,甚至长达10年。但对很多厌氧性细菌的保藏效果较差,尤其不适用于某些能分解烃类的菌种。
3、砂土管保藏法
这是一种常用的长期保藏菌种的方法,适用于产孢子的放线菌、霉菌及形成芽孢的细菌,对于一些对干燥敏感的细菌如奈氏球菌、弧菌和假单胞杆菌及酵母则不适用。
其制作方法是,先将砂与土分别洗净、烘干、过筛(一般砂用60目筛,土用120目筛),按砂与土的比例为(1~2):1混匀,分装于小试管中,砂土的高度约1cm,以121℃蒸汽灭菌1~1.5h,间歇灭菌3次。50℃烘干后经检查无误后备用。也有只用砂或土作载体进行保藏的。需要保藏的菌株先用斜面培养基充分培养,再以无菌水制成108~1010个/ml菌悬液或孢子悬液滴入砂土管中,放线菌和霉菌也可直接刮下孢子与载体混匀,而后置于干燥器中抽真空约2~4h,用火焰熔封管口(或用石蜡封口),置于干燥器中,在室温或4℃冰箱内保藏,后者效果更好。
砂土管法兼具低温、干燥、隔氧和无营养物等诸条件,故保藏期较长、效果较好,且微生物移接方便,经济简便。它比石蜡油封藏法的保藏期长,约1~10年。中国科学院微生物研究所用砂土管保藏法保藏放线菌。
4、麸皮保藏法
麸皮保藏法亦称曲法保藏。即以麸皮作载体,吸附接入的孢子,然后在低温干燥条件下保存。其制作方法是按照不同菌种对水分要求的不同将麸皮与水以一定的比例1:(0.8~1.5)拌匀,装量为试管体积2/5,湿热灭菌后经冷却,接入新鲜培养的菌种,适温培养至孢子长成。将试管置于盛有氯化钙等干燥剂的干燥器中,于室温下干燥数日后移入低温下保藏;干燥后也可将试管用火焰熔封,再保藏,则效果更好。
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