凝結芽孢桿菌計數(shù)培養(yǎng)基的原理與使用方法及操作步驟!
小楊 / 2025-07-05 09:52:05
凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)計數(shù)通常使用特定的選擇性培養(yǎng)基,最常用的是 TSC 培養(yǎng)基或其改良版本。該培養(yǎng)基的原理在于利用目標菌的生理特性(特別是其芽孢的耐熱性和代謝特性)來抑制雜菌并促進目標菌生長。
一、原理
芽孢耐熱性:凝結芽孢桿菌能形成耐熱的芽孢。樣品經(jīng)過適當?shù)臒崽幚恚ㄈ?80°C 或 85°C 水?。┛梢詺⑺罉悠分薪^大多數(shù)的營養(yǎng)細胞(包括其他非芽孢菌和部分不耐熱的芽孢菌),而凝結芽孢桿菌的芽孢能存活下來。
亞硫酸鹽還原能力:凝結芽孢桿菌在厭氧條件下生長時,能將培養(yǎng)基中的亞硫酸鹽還原成硫化物。
黑色沉淀形成:產(chǎn)生的硫化物與培養(yǎng)基中的鐵鹽反應,生成不溶性的黑色硫化亞鐵(FeS)沉淀。這是識別目標菌落最關鍵的標志。
選擇性抑制:
D-環(huán)絲氨酸(D-Cycloserine):這是TSC培養(yǎng)基的核心選擇性成分。它是一種抗生素,能有效抑制絕大多數(shù)革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌(包括其他常見的芽孢桿菌如
蠟樣芽孢桿菌)的營養(yǎng)細胞生長。但凝結芽孢桿菌的芽孢對D-環(huán)絲氨酸具有相對抗性,能在其存在下萌發(fā)并生長。
亞硫酸鹽:除了作為指示系統(tǒng)的底物外,一定濃度的亞硫酸鹽對部分雜菌也有一定的抑制作用。
熱處理:如前所述,預先熱處理樣品是極其重要的一步選擇性措施,極大地降低了背景雜菌的數(shù)量。
總結原理:通過熱處理殺死營養(yǎng)細胞,利用D-環(huán)絲氨酸選擇性抑制絕大多數(shù)殘留或可能污染的雜菌(尤其是其他芽孢桿菌),在厭氧條件下培養(yǎng)后,凝結芽孢桿菌的芽孢萌發(fā)、生長,并通過還原亞硫酸鹽產(chǎn)生黑色硫化亞鐵沉淀,形成特征性的黑色菌落(通常帶有黑色暈環(huán)或整個菌落變黑),從而進行計數(shù)。
二、使用方法 (基于 GB 4789.14-2014 食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 蠟樣芽孢桿菌檢驗 附錄B 凝結芽孢桿菌的計數(shù))
重要提示:具體操作請務必遵循你所執(zhí)行的最新版本國家標準、行業(yè)標準或藥典規(guī)定。細節(jié)(如稀釋液、熱處理溫度/時間、培養(yǎng)時間)可能因標準更新或具體應用(食品、藥品、益生菌產(chǎn)品)而略有不同。
主要材料與試劑
TSC 培養(yǎng)基基礎:含胰酪胨、大豆胨、酵母浸粉、亞硫酸鈉、檸檬酸鐵銨等。
D-環(huán)絲氨酸溶液:按標準要求濃度配制(通常終濃度為400mg/L)。
無菌生理鹽水或磷酸鹽緩沖液:用于樣品稀釋。
無菌平皿、移液管/移液器及槍頭、均質(zhì)袋/均質(zhì)杯、水浴鍋、厭氧培養(yǎng)裝置(如厭氧罐/袋+產(chǎn)氣包)、恒溫培養(yǎng)箱等。
操作步驟
樣品制備與稀釋:
無菌稱取或量取一定量(通常25g或25mL)樣品。
加入適量的無菌稀釋液,在均質(zhì)器中充分均質(zhì)1-2分鐘,制成1:10的樣品勻液。
用無菌移液管或移液器吸取1:10勻液1mL,加入9mL無菌稀釋液中,充分混勻,制成1:100的稀釋液。
按此方法,根據(jù)需要制備一系列十倍遞增稀釋度。選擇2-3個適宜稀釋度進行后續(xù)操作。
熱處理 (關鍵步驟):
將每個選定的稀釋度樣品勻液(注意:是稀釋后的勻液,不是原始樣品)置于80°C ± 1°C 或 85°C ± 1°C(具體溫度依據(jù)所執(zhí)行的標準)的水浴中。
精確計時加熱 10分鐘。此步驟殺死營養(yǎng)細胞,保留凝結芽孢桿菌芽孢。
立即將處理后的樣品勻液冷卻至室溫(如置于冰水浴中)。
傾注平板:
無菌操作,吸取熱處理并冷卻后的各稀釋度樣品勻液1mL,分別加入無菌平皿中。
傾注TSC培養(yǎng)基:
將制備好的TSC基礎培養(yǎng)基融化并冷卻至45-50°C。
臨用前,按標準要求加入適量過濾除菌的D-環(huán)絲氨酸溶液,輕輕搖勻(避免產(chǎn)生氣泡)。
立即將約15-20mL含D-環(huán)絲氨酸的TSC培養(yǎng)基傾注于每個已加入樣液的平皿中。
小心旋轉平皿,使樣液與培養(yǎng)基充分混勻,避免產(chǎn)生氣泡。靜置待其凝固。
厭氧培養(yǎng):
待瓊脂完全凝固后,將平板倒置。
放入?yún)捬跖囵B(yǎng)裝置(如厭氧罐或厭氧袋)中。
按照厭氧裝置的要求(通常是加入產(chǎn)氣袋或使用氣體置換法)創(chuàng)造厭氧環(huán)境。
將厭氧裝置置于 36°C ± 1°C 的恒溫培養(yǎng)箱中。
培養(yǎng) 48小時 ± 2小時。
菌落計數(shù):
培養(yǎng)結束后,取出平板。
選擇菌落數(shù)在15-150 CFU之間的平板進行計數(shù)(若所有稀釋度均小于15,則記錄最低稀釋度的菌落數(shù);若所有稀釋度均大于150,則記錄最高稀釋度的菌落數(shù)或記為“多不可計”)。
目標菌落特征:凝結芽孢桿菌在TSC培養(yǎng)基上呈現(xiàn)黑色或棕黑色菌落,菌落周圍通常有黑色沉淀環(huán)(暈環(huán)),有時整個菌落呈黑色。這是基于其還原亞硫酸鹽產(chǎn)生FeS沉淀的特性。
注意:計數(shù)時,只計數(shù)符合上述典型特征的黑色(帶暈環(huán))菌落。非黑色的菌落通常是雜菌或非目標菌,不應計數(shù)。
結果計算與報告:
根據(jù)計數(shù)結果和相應的稀釋倍數(shù),計算每克(或每毫升)樣品中凝結芽孢桿菌的數(shù)量(CFU/g 或 CFU/mL)。
報告結果時,通常以科學計數(shù)法表示(如 1.5 × 10? CFU/g)。
三、關鍵注意事項
標準依據(jù):嚴格遵循你所執(zhí)行的最新有效標準。溫度、時間、培養(yǎng)基配方、D-環(huán)絲氨酸濃度等細節(jié)都可能隨標準更新而變化。
熱處理:溫度(80°C 或 85°C)和時間(10分鐘)必須精確控制。溫度過低或時間過短無法有效殺死營養(yǎng)細胞;溫度過高或時間過長可能損傷甚至殺死目標芽孢。水浴鍋溫度需校準。
D-環(huán)絲氨酸:必須過濾除菌,并在傾注培養(yǎng)基前臨用加入。其濃度對選擇性至關重要。
厭氧培養(yǎng):確保厭氧裝置密封良好且產(chǎn)氣正常,創(chuàng)造有效的厭氧環(huán)境是目標菌落產(chǎn)生黑色沉淀的必要條件。
培養(yǎng)基溫度:傾注時培養(yǎng)基溫度不能過高(>50°C可能燙傷芽孢),也不能過低(<45°C可能提前凝固,混合不均)。
菌落識別:準確識別典型黑色帶暈環(huán)的菌落是正確計數(shù)的關鍵。需由有經(jīng)驗的人員進行操作或進行菌落確證。
無菌操作:整個實驗過程必須嚴格遵守無菌操作規(guī)程,防止污染。
平行試驗:通常每個稀釋度做兩個或三個平行平板,以提高結果的準確性和可靠性。
培養(yǎng)基質(zhì)量控制:使用前應進行培養(yǎng)基的質(zhì)量控制,確保其支持目標菌生長并抑制雜菌。
通過嚴格遵循TSC培養(yǎng)基的原理和標準化的使用方法,可以相對準確地定量檢測樣品(特別是食品、益生菌制品等)中凝結芽孢桿菌的數(shù)量。
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