粘质沙雷氏菌脂多糖的提取一、实验目的 1、了解脂多糖(LPS)的生理生化作用及其制品的应用; 2、掌握从粘质沙雷氏菌中提取 LPS 的主要方法 3、掌握真空冷冻干燥机的使用方法 二、实验原理 (一)菌种 粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)曾称灵杆菌,它属于真细菌纲,真细菌目,肠杆 菌科,沙雷氏菌属 它是细菌中最小者,细胞杆状或球状,单个存在或排列成短链,能运动,有 4 条或更 多鞭毛,周身鞭毛,无荚膜,无芽孢革兰氏染色呈阴性 粘质沙雷氏菌为腐生菌,在自然界中分布很广,分布于土壤、水和食品中,也存在于 人的呼吸道、肠道和粪便中所以该菌可自土壤、水、人和动物的粪便中分离得到 该菌属长期以来认为对人体无害,但近来发现粘质沙雷氏菌是条件致病菌,可引起肺 炎、泌尿道感染、呼吸道感染、败血症以及外科术后创伤感染,是医源性感染的重要条件 致病菌 约半数菌株能产生红色的灵菌素,多次传代后产生色素的能力减弱,甚至消失 (二)灵菌素 灵菌素是由粘质沙雷氏菌菌体中提取的脂多糖 LPS 一方面可视为革兰氏阴性菌的致病因子,因而在革兰氏阴性菌感染的发病机理中 起着十分重要的作用,另一方面 LPS 对机体亦可表现出显著的有益作用:能激活脑下垂 体——肾上腺皮质系统,调整机体内部环境与功能,增强机体对外界环境变化的适应能力, 刺激机体产生抗体,使白细胞总数增加,吞噬功能加强,激活机体防御系统,抗御病原微 生物及病毒的侵袭。
同时它还具有抗菌抑癌,提高免疫力等生理活性功能 (三)LPS 的提取方法 目前从粘质沙雷氏菌中提取脂多糖的方法有很多,主要有三氯乙酸-乙醇冷提法、盐析 法、热水提取法和热酚水法 先用三氯乙酸、稀醋酸或酚将其提出,再纯化 三、仪器和药品 1、仪器与器皿 离心机、天平、恒温培养箱、摇床、水浴锅、冻干机、湿热灭菌锅三角瓶(50 ml、250 ml) 、离心管、玻璃棒、烧杯、可调式移液器(1000-1000 μl、1-5 ml) 、可调式 移液器枪头 广泛 pH 试纸、塑料布、透析袋 2、药品 牛肉提取物、蛋白胨、NaCl、琼脂、蒸馏水、生理盐水、苯酚、无水乙醇、 NaHCO3、EDTA 四、实验步骤 1、菌种培养 (1)斜面培养基培养 将营养肉汁琼脂培养基[(g/L):(蛋白胨 10.0,牛肉提取物 3.0,NaCl 5.0,琼脂 15.0,pH 值 7.0 左右)]制作成斜面培养基,将菌种接种在斜面培养基上,28 ℃恒温培养 24~48 h2)发酵培养基培养 制作营养肉汁培养基分装于三角瓶中,28 ℃恒温 160~170 r/min 摇床培养 24~48 h 2、热酚水法提取灵菌素 (1)将深层发酵后获得的菌体以 10,000 r/min 离心 8 min,收集菌体。
(先称量一下 离心管的质量) (2)将菌体悬浮于蒸馏水中(每 1g 细菌加 3ml 蒸馏水进行悬浮) ,-40 ℃冰箱反复冻 融 2~3 次效果比较好 (3)再加热至 60 ℃,在热细胞悬浮液中加入等体积预热至 50 ℃的 90 %(w/w)苯 酚溶液,于 68~72 ℃水浴中搅拌保温 30 min 后,冷至室温 (4)4 ℃冰箱中过夜 (准备实验:处理透析袋 100 ℃ 煮 30 min)/// (5)然后 7,000 r/min 离心 10 min,取水相 (6)将水相溶液装于透析袋中,流水透析 24 h 去酚/// (7)再用蒸馏水透析 48 h,每天换水数次 (8)将透析袋中的液体装入能预先称重的冻干瓶中,-40 ℃冰箱冻成冰后,置于冻干 机中冷冻干燥,得脂多糖粗制品 (脂多糖在制成干品前还是后进行除菌由同学选择,并 进行相应的操作) 并做脂多糖抑菌实验的准备工作:找出使用的仪器、试剂及器皿、配制培养基等等, 并设计实验操作步骤 )/// 3、由学生利用学过的知识设计并进行脂多糖抑菌实验/// 观察结果,写一份实验报告五、实验结果 1、根据实验结果计算出 LPS 的产率 2、写出 LPS 的抑菌效果。
六、思考题 1、在细菌悬浮于蒸馏水之后,为什么最好反复冻融 2-3 次? 2、制备好的 LPS 如果暂时不用,应该怎样保存? 。