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1、19 9 6年2 3(3) 微生物学 通 报 标准化微生物培养基研究进展 吴清平陈素云阀绍辉丘万英 (广东省微生物研究所 , 广州5 10 0 70 ) 70年代以来 , 微生物学技术方法已从传统 技术方法的改进 、 完善和应用范围的扩展 , 逐步 在微量 、 简易监测系统的兴起 、 发展和应用的基 础上 , 发展到微生物的自动化快速诊检技术开 始走向实际应用阶段 , 一 】 。 近年来 , 随着分子生物学飞速发展 , 冠以 “分子” 二字的学科或技术多不胜举 , 从而也相 继出现微生物分子 、 亚分子诊断试剂 。 但与微 生物分子诊 断试剂发展的同时 , 微生物学工作 者并没有丢弃常规(经典
2、)的微生物诊断试剂和 技术 , 而是不断创新 、 不断完善 , 向着定向 、 微量 和自动化方向发展l s l o 一种新的检测试剂的创造和发现 , 有时可 以推动微生物学的全面发展 。 在国内 , 有关微 生物分子诊断试剂的研究报告很多 , 但对常规 诊检试剂的研究报告则极少 。 在实际工作中 , 则不仅对培养基研究不够 , 还表现在将培养基 的制备工作视为辅助性工作 , 中高级科技人员 甚少关注 , 这种状况如不改变 , 对我国的微生物 学 的发展和技术的提高极为不利I 5 。 现就对标 准化微生物培养基研究进展作一概要介绍 , 以 便掌握和 了解这方面的发展动态 , 并引起足够 的重视
3、。 1 常规微生物培养基的种类 根据各种微生物的不同需要 , 培养基的成 分亦有所不同 , 因此 , 培养基的种类繁多 、 成分 复杂 。 按其原料成分 , 可分为天然培养基 、 人工 综合与半综合培养基;按其物理性状 , 又分为液 体 、 固体和半固体培养基 , 以及斜面 、 平板及高 层等不同形状的培养基;按其用途分类则更为 复杂 , 例如普通营养琼脂和肉汤 、 增菌及分离培 养基 、 糖发酵等生化鉴别及选择鉴别培养基等; 另外 , 按照不同培养对象 , 尚可分为肠道杆菌 、 霍乱弧菌 、 结核杆菌 、 化脓性球菌及产毒用的各 种厌氧的培养基 , 以及霉菌 、 酵母菌 、 噬菌体和 抗生素
4、效价测定等各种不同用途的培养基 。 总 之规格不一 , 品种相 当繁多(表l ) l , 2 , 4 , 5】 。 表 1 常规培养基的配方 作者书名培养基配方数 斯 佩克M . L 郑钧墉等 美国食品与药 品管理局(FDA) 郝士海 食品微生物检验 方法提要 药品微生物学及 检验方法 细菌学分析 手册 现代细菌学培养基 和生化试 验手册 制备培养基是比较繁琐而又细致的常规工 作 。 例如 制备微生物各种实验研究的培养基 时 , 从容器 的洗刷准备 , 到各种成分的称量配 制 、 过滤与分装灭菌 , 以及成品的质量检验等各 个工序 , 均须严格操作 , 偶有差错必将影响培养 基灵敏度及其功能和
5、可靠性 。 尤其是某些特殊 培养基 , 成分复杂 , 质量极不稳定 , 制作时更为 麻烦 。 但随着科学的不断进步 , 一些发达国家 对培养基的制备已经实行原料 配方标准化 , 培 养基脱水干燥化 , 微量培养管试剂盒化 , 以及生 产供应专业化 。 近来 , 更有部分国家和地区采 用成品培养基 , 这种成品培养基可达到即开 即 用的效果 , 与脱水干燥培养基相比 , 更省去了使 用时的溶解及灭菌等手续 。 所以 , 就培养基的 成品化程 度而言 , 又可将培养基分为配制培养 基 、 脱水干燥培养基和成品培养基等三大类 。 1995刊又一16收稿 微 生 物学通报 19 96年2 3(3) 在
6、食品 、 药品及化妆品等的染菌限度检验 、 无菌检验 、 抗生素效价测定 、 药敏试验及其它抗 菌 、 防腐等项微生物检验中 , 培养基的质量好 坏 、 稳定与否 , 对检验结果有极重要的影响 。 由 于培养基配方中各原料成分的理化性能 , 精制 程度 , 及其对各类微生物生长繁殖 , 代谢产物的 像定性很不相同 , 致使结果也有较大差异 , 即使 同一厂家生产的同一型号的原料产品 , 各个批 号之间质量都有 较大差异 , 加上各地实验室制 备培养基的方法不一 , 同一实验结果常有显著 不同 , 因此 , 培养基 质量标准化就显得十分重 要1 2 1 。 目前市场上销售的脱水干燥培养基及成 品
7、培养基的质量 , 一般控制得比普通实验室配 制的同样培养基要好 。 因为技术力量较强的生 产厂家能对原来文献上介绍过的配方作出改进 并完善它们 , 可以较好地控制pH和增菌或抑 菌效果 , 这些配方的改变 , 通常能提高培养基达 到某种特殊目的的功能;另外 , 商品培养基一般 均有较完善的质量控制方 案 , 具有一套经过仔 细选择的试验(对照)菌株 , 用以试验每批培养 基的增菌性能和抑菌作用等I 4 。 成品培养基采用的是一次性使用的包装及 用具 , 因此其用户使用成本比脱水干燥培养基 就显得略为高些 。 与我国的经济发展水平相适 应 , 目前我国已逐步开始使用脱水 干燥培 养 基 。 虽然
8、一般的商品脱水干燥培养基的质量都 有较好的保证 , 但由于影 响脱水干燥培养基质 量的原因较多 , 因此使用单位应尽量就地选择 一些技术力量强 的生产厂家生产的产品 , 而且 不要经常变换使用不同厂家生产的产品 , 以免 造成被检产品质量控制的极大非线性误差 . 目 前 , 脱水干燥培养基基本上覆盖了常用的培养 基种类 。 在国外 , 美国的s i g m a 化学公司 199 5 年的目录中列 出了 17 5 种脱水干燥培养基;在 国内 , 广东省微生物研究所属下的广东环凯微 生物科技公司生产的脱水干燥培养基有近7 0 个品种 , 从全国来说 , 都属于种类齐全 、 技术力 量强 、 质量有
9、保障的产品 , 同时还可提供各种配 套的微生物技术服务 , 对我国微生物检测技术 的普及和提高起到一定作用 。 2 定向检测培养基的开发 随着微生物学技术的迅速发展 , 培养基亦 向着从简单到复杂 , 从完全培养基 , 逐步进人定 向检测培养基的方向发展 , 这样才能为人类逐 步揭开微生物神秘的面孔 , 并使之为人类服务 提供强有力的工具和手段 。 完全培养基 , 亦称通用培养基 , 其应用范围 广 , 并且对于某些实验 , 如微生物总数测定等是 必需的 。 当然 , 所谓通用培养基是相对的 , 不能 说它们对种类繁多的微生物都能适用 。 当有大 量其它微生物混杂的情况下 , 要分离某种类型
10、或某 种特定的微生物 , 虽然可以用稀释分离法 使它们分开来 , 但有时还很难得到预期效果 。 因此有必要采用对要分离的微生物生长有利 , 而对其它混杂的微生物生长不利的选择性培养 基 , 根据它们的专化程度 , 选择性培养基又分为 一般选择 性培养基和特殊选择性培养基 。 然 而 , 在逐步开发和使用选择性培养基后 , 目前还 普遍面临的问题是 , 当有干扰物质存在 , 如消毒 剂或防腐剂与检测样品共存的情况下 , 排除这 些干扰 , 恢复受伤微生物的活力 , 就能大大地提 高检测的灵敏度和准确性川 。 所以 , 除了选择 性培养基外 , 开发抗干扰性强的培养基 , 亦成为 这一领域的研 究
11、者所要解决的迫切问题 。 例 如 , 近年来全国矿泉水的生产在迅速发展 , 但质 量问题却极令人担优 。 1 99 3 年有关 部门的产 品抽检结果表明 , 在一些市场上有约一半的产 品微生物指标不合格 , 究其原因 , 虽然是现有生 产环节及检测手段需要改善 , 但现有检测试剂 抗干扰性差亦是其中一 个不可忽视的重要 原 因 , 因为产品一旦生产出来 , 其中含有较高的臭 氧(0 3), 容易使结果造成假阴性;另外 , 检查包 装物瓶及盖是否消毒彻底的试验 中 , 由于消毒 剂的残留 , 亦有可能造成结果的假阴性 。 目前 , 广东环凯微生物科技公司已开发成功此类抗干 扰培养基并投人使用 ,
12、 将会大大有利于检测灵 敏度及精确率的提高 。 3 微t快速检测试剂的发展方向 随着微生物常规培养基的发展 , 微生物微 量培养基 也得到了快速发展 , 将培养基干燥而 1996年23(3) 微 生 物学通报 载于纸 片上 、 毛细管中或制成检测微生物的多 种测 定卡 , 这些产品在具体的检测工作中的实 际应用 , 加快了检测速度 , 降低了检测的成本 . 另外 , 近 年来 , 微生物的快速诊断技术迅速发 展 , 种类繁多 . 目前推广应用得较多的是由美 国麦克唐纳 道格拉斯公司所生产的自动微生 物诊检仪(V itek一A uto Mi e rob ie System) 。 它 是不同组合的
13、微量干燥培养基的集合体形成的 多功能的微生物鉴定卡与 自动化仪器相结合的 产物 , v i t妞一AMS 的鉴定卡种类至少有 f l 种 以上 , 可对常见细菌和酵母进行自动化的快速 鉴定(表 2 ) , 细菌鉴定一般在1 0 h 内完成 , 真菌 表2v i tek一AMs 鉴定卡种类 鉴定卡名称用途 革兰氏阴性杆菌鉴定 革兰氏阴性杆菌药敏试验 革兰氏阳性球菌鉴定 革兰氏阳性球菌药敏试验 醉母菌鉴定 奈瑟氏菌 , 嗜血杆菌鉴定 厌氧菌鉴定 尿液菌落计数 尿液革兰氏阴性药敏试验 肠 道致病菌筛选 芽抱杆菌鉴定 量 。 此外 , AMS 还开始被引人药物 、 注射液 、 食品 、 饮料和乳品等工
14、业中作为微生物快速检 测的一种有效手段l 4 。 4 讨论 微生物常规培养基的发展历史悠久 , 目前 有如下发展趋势 : 一是迅速推广使用脱水干燥 培养基 , 有条件的地方可逐步过渡到直接使用 成品培养基;二是积极开发定向检测培养基 , 为 生产和科研提供高灵敏度及高精确度的检测试 剂 , 使整体的检测水平得到较快的提高;三是研 究微生物微量培养基和鉴定卡 , 尽快提高检测 速度和质量 , 降低检测费用 。 我国各地方和各单位的具体情况不同 , 脱 水干燥培养基的应用还处在一个初步发展的阶 段 , 要提高整体的检测水平 , 要提高被检产品的 质量 , 就必须按照目前的发展趋势 , 首先广泛地
15、推广应用脱水干燥培养基 , 其次是努力开发定 向检测培养基 , 然后向微生物 自动化检测系统 发展 。 参 考文献 哪 。 A N Iu I D E P s B ACILLU S 1 4 鉴定一般在 20 h 内完成 , 平均总符合率可达 95%一 98% 。 这不仅节着了大量的人力 、 物力 5 和财力 , 也提 高了微生物分析鉴定的速度和质 斯佩 克M , L . 主编 , 何晓青 , 孟昭赫 , 吴光先等译 . 食品徽生 物学检验方 法提要 . 北京 : 人民卫生出版社 , 1 98 2 , 2 1 . 郑钧墉 , 王光宝主编 . 药品徽生物学及检验技术 . 北京 : 人 民卫生 出版社
16、 . 1 98 9 , 134 . 程光 胜 , 朱厚础 , 周方主编 . 分析微生物学专辑 . 北京 : 科 学 出版社 , 19 88 , 29 . 美国食品与药品管理局( FD A)主编 , 甄宏 太 , 俞平译 . 细 菌学分析 手册 . 北京 : 轻工业出版社 , 1 98 6 , 406 . 郝士海主编 : 现代细菌学培养基和生化试验 手册 , 中国科 学技 术出版社 , 1 992 , 11 8 . * 文献 考 参 * (上接第 18 7页) 长 。 这样 , 证实分析结果是正确的 。 总之 , 通过对实验结果的分析和验证 , 培养 了学生分析和解决问题的能力 , 又提高了实验 兴趣和自主性 , 得到了良好的教学效果 。 致谢本人在教学工作和本文的写作过程中 , 得到高东老师的悉心指导 , 特此致谢 。 【l 北京大 学生物系编 . 遗传学 实验方法和技术 , 北京 : 高等教 育出版社 , 1984 , 4 , 17 , 35 . I 2 王岳五 , 陈宁编译 . 微生物遗
