您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
會(huì)員.png)
7
gibco細(xì)菌的人工培養(yǎng)
了解細(xì)菌的生理需要，掌握細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律，即可用人工方法提供細(xì)菌所需的各種條件，以培養(yǎng)細(xì)菌，供人類利用。細(xì)菌培養(yǎng)的用途
1.細(xì)菌的鑒定和研究研究細(xì)菌的形態(tài)、代謝活動(dòng)、生化反應(yīng)、抗原結(jié)構(gòu)、致病力等性狀對(duì)細(xì)菌進(jìn)行鑒定,均須首先培養(yǎng)細(xì)菌,使細(xì)菌繁殖到足夠的數(shù)量，以供研究。
2.傳染病的診斷與治疔要確定某一傳染病是由何種細(xì)菌引起，必須從患者或帶菌者體內(nèi)培養(yǎng)出病原菌，鑒定其種屬，才能作出確切的病原學(xué)診斷。對(duì)病原菌進(jìn)行藥物敏感試驗(yàn)，確定該菌對(duì)何種藥物敏感，以選擇有效的藥物進(jìn)行治療,也必須利用人工方法培養(yǎng)細(xì)菌，才能做到。
3.生物制品的制備將分離培養(yǎng)所得的純種細(xì)菌，制成診斷菌液，可供傳染病的診斷之用，制成活菌或死菌菌苗和類毒素，可供預(yù)防;將培養(yǎng)之細(xì)菌或其類毒素注人動(dòng)物，制成免疫血清與抗毒素，可供傳染病的診斷、預(yù)防和治療。這些制品統(tǒng)稱為生物制品在醫(yī)學(xué)實(shí)踐上極為重要。
4.工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用細(xì)菌培養(yǎng)和發(fā)酵過(guò)程中，能產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，可加以提純精煉，制成各種產(chǎn)品，如許多抗生素、維生素、氨基酸，味精、多種有機(jī)酸類、醇類、醛類、酮類等;還可用細(xì)菌培養(yǎng)物生產(chǎn)酶制劑，進(jìn)行石油脫蠟、浸礦、制革、處理廢水、制造菌肥和農(nóng)藥，在醫(yī)藥工業(yè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有廣泛應(yīng)用。
5.遺傳工程上的應(yīng)用遺傳工程是將一種生物細(xì)胞中的基因切割下來(lái),拼接到另一種生物細(xì)胞體內(nèi)，后者即可獲得前者的遺傳性狀而表達(dá)出來(lái)。由于細(xì)菌繁殖快，培養(yǎng)容易，常用細(xì)菌作為接受基因的受體。例如胰島素原從動(dòng)物臟器中提取，產(chǎn)量很少，制備困難。如將人或動(dòng)物細(xì)胞中編碼產(chǎn)生胰島素的基因拼接整合到大腸埃希菌的DNA中,再將大腸埃希菌培養(yǎng)，即可很容易地從細(xì)菌培養(yǎng)液中獲得大量胰島素。
二、細(xì)菌培養(yǎng)方法
細(xì)菌培養(yǎng)的條件很簡(jiǎn)單,只須供應(yīng)充分的營(yíng)養(yǎng)，提供合適的
pH、溫度和氣體環(huán)境，細(xì)菌即可繁殖。通常根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的要求，選用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，將細(xì)菌接種在培養(yǎng)基中，常見(jiàn)致病菌置于
培養(yǎng)箱內(nèi)，培養(yǎng)18~24h即可。關(guān)于氣體環(huán)境，需氧菌和兼性厭氧菌置于普通空氣中即可，專性厭氧菌則須在無(wú)游離分子氧的環(huán)境中培養(yǎng)。多數(shù)細(xì)菌在代謝過(guò)程中需要二氧化碳，但一般細(xì)菌在代謝中自身產(chǎn)生的二氧化碳已足夠其所需，且空氣中還有0.03%的二氧化碳,不必另外補(bǔ)充供應(yīng);只有少數(shù)細(xì)菌，如布魯桿菌、腦膜炎球菌等，在初次分離時(shí)，必須將培養(yǎng)環(huán)境中的二氧化碳濃度提髙到5%~10%。個(gè)別細(xì)菌例如結(jié)核分枝桿菌繁殖速度較慢，須延長(zhǎng)培育時(shí)間至數(shù)天或數(shù)周。根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)的形式和特點(diǎn)可將其分為以下幾個(gè)方法。
(一)同步培養(yǎng)方法
通過(guò)同步培養(yǎng)方法使不同步的群體細(xì)胞轉(zhuǎn)變成同時(shí)進(jìn)行分裂或同時(shí)開(kāi)始生長(zhǎng)的同步群體細(xì)胞。同步的細(xì)胞是科學(xué)研究與微生物工業(yè)發(fā)酵上的理想材料，常用來(lái)研究在單個(gè)細(xì)菌上難以研究的生化反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程。用一般培養(yǎng)方法獲得的細(xì)胞通常是不同步的細(xì)胞，就是用同步培養(yǎng)技術(shù)獲得的同步的細(xì)胞經(jīng)過(guò)幾次傳代之后，也會(huì)出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象。獲得同步細(xì)胞的培養(yǎng)方法有機(jī)械方法和控制環(huán)境條件的誘導(dǎo)方法兩種
(二)分批培養(yǎng)方法
分批培養(yǎng)是細(xì)菌在特定的生長(zhǎng)條件下只完成一個(gè)生長(zhǎng)循環(huán)的培養(yǎng)方法，即接種細(xì)菌到培養(yǎng)基里以后，細(xì)菌利用培養(yǎng)基里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷消耗，同時(shí)代謝產(chǎn)物逐漸積累，引起細(xì)菌的生長(zhǎng)速率下降，直至生長(zhǎng)停止，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。分批培養(yǎng)可用生長(zhǎng)的數(shù)字和生長(zhǎng)曲線表示。
(三)連續(xù)培養(yǎng)法
為了大量培養(yǎng)細(xì)菌，或獲取大量的代謝產(chǎn)物，亦可采用連續(xù)培養(yǎng)
物質(zhì)，定時(shí)地或連續(xù)地排出部分陳舊培養(yǎng)液，補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)基，并經(jīng)常校正pH，這樣可使細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖較長(zhǎng)時(shí)期地維持在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，而延緩穩(wěn)定期和衰亡期的到來(lái)。
三、培養(yǎng)條件
(一)培養(yǎng)基
是由適合于細(xì)菌需要的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)配制而成的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，可供細(xì)菌在其中生長(zhǎng)繁殖。培養(yǎng)基本身必須無(wú)菌。一般病原菌所用培養(yǎng)基pH為7.2~7.6。
(二)其他培養(yǎng)條件
除培養(yǎng)基外，需要滿足以下幾個(gè)方面的條件。
1.合適的酸堿度酸堿度對(duì)細(xì)菡的影響很大，一般病原菌最適的酸堿度在pH7.2-7.6之間，只有少數(shù)細(xì)菌如霍亂弧菌在堿性(pH8.4~9.2)環(huán)境中生長(zhǎng)，結(jié)核分枝桿菌則在微酸(H6.5~
6.8)環(huán)境中生長(zhǎng)更好。許多細(xì)菌在培養(yǎng)過(guò)程中利用糖類而產(chǎn)酸，影響本身生長(zhǎng)，所以在培養(yǎng)液中加人緩沖劑如磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀等以維持恒定的pH。
2.適宜的溫度大多數(shù)病原菌在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中已適應(yīng)人體的內(nèi)環(huán)境，一般細(xì)菌在15^-40%：范圍內(nèi)都能生長(zhǎng)，但病原菌的最適溫度常為37弋。
3.—定的濕度細(xì)菌生長(zhǎng)需要保持一定的水分和環(huán)境的潮濕，以利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲透。干燥對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)不利。
4.必要的氣體環(huán)境需氧菌需在有氧環(huán)境下生長(zhǎng)，厭氧菌需在無(wú)氧條件下才能生存，根據(jù)細(xì)菌對(duì)氣體需要的不同，提供的氣體環(huán)境，如腦膜炎奈瑟菌初分離時(shí)，必須在5%~10%CO的氣體環(huán)境中培養(yǎng)。
四、細(xì)茴在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)情況
大多數(shù)細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)呈現(xiàn)均勻混濁的狀態(tài);少數(shù)成鏈狀的細(xì)菌可呈沉淀生長(zhǎng);專性需氧菌多生長(zhǎng)在液體表面，形成菌膜。
細(xì)菌劃線接種于固體培養(yǎng)基^面，由于劃線的分散作用，使許多混雜的細(xì)菌在培養(yǎng)基表面上散開(kāi)，經(jīng)一定時(shí)間培育后，繁殖成一堆堆細(xì)菌的集團(tuán)，肉眼可見(jiàn)，稱為菌落(colony)。在一般情況下，一個(gè)菌落是由單個(gè)細(xì)菌不斷分裂繁殖堆積而成，故一個(gè)菌落中所包含的細(xì)菌都是由同一個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)，屬于同一種細(xì)菌。挑出一個(gè)菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，則所生長(zhǎng)出來(lái)的細(xì)菌均為純種，稱為純培養(yǎng)(pureculture)，利用固體培養(yǎng)基可從許多混雜的細(xì)菌中分離純培養(yǎng)。分離純培養(yǎng)是檢査標(biāo)本中細(xì)菌的第一步，首先要從含有多種雜菌的標(biāo)本中分離純培養(yǎng)，然后才能對(duì)此純培養(yǎng)物進(jìn)行鑒定和研究。各種細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上所形成的菌落，在大小、顏色、表面光滑或粗糙、濕潤(rùn)或干燥、邊緣是否整齊，以及透明度等方面，都有不同的表現(xiàn)，有助于識(shí)別和鑒定細(xì)菌。根據(jù)固體培養(yǎng)基上菌落的數(shù)目，還可計(jì)算標(biāo)本中的活菌數(shù)。用接種針將細(xì)菌穿剌接種于半固體培養(yǎng)基中，如該菌有鞭毛,能運(yùn)動(dòng)，則細(xì)菌從穿刺線向四周半固體培養(yǎng)基中運(yùn)動(dòng)彌散，培養(yǎng)后沿穿剌線呈羽毛狀或云霧狀混濁生長(zhǎng)，穿剌線模糊不清;如細(xì)菌無(wú)鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)，則僅沿穿刺線成明顯的線形生長(zhǎng)，周圍培養(yǎng)基仍然透明澄清。故用半固體培養(yǎng)基可以檢査細(xì)菌是否具有動(dòng)力。