微生物限度檢測原理和應用範圍
微生物的檢測,無論在理論研究還是在生產(chan) 實踐中都具有重要的意義(yi) ,本文對生長量測定法、微生物計數法、生理指標法和商業(ye) 化快速微生物檢測簡要介紹了利用微生物重量,體(ti) 積,大小,生理代謝物等指標的二十餘(yu) 種常用的檢測方法,簡要介紹了這些方法的原理,應用範圍和優(you) 缺點。
一個(ge) 微生物細胞在合適的外界條件下,不斷的吸收營養(yang) 物質,並按自己的代謝方式進行新陳代謝。如果同化作用的速度超過了異化作用,則其原生質的總量(重量,體(ti) 積,大小)就不斷增加,於(yu) 是出現了個(ge) 體(ti) 的生長現象。如果這是一種平衡生長,即各細胞組分是按恰當的比例增長時,則達到程度後就會(hui) 發生繁殖,從(cong) 而引起個(ge) 體(ti) 數目的增加,這時,原有的個(ge) 體(ti) 已經發展成一個(ge) 群體(ti) 。隨著群體(ti) 中各個(ge) 個(ge) 體(ti) 的進一步生長,就引起了這一群體(ti) 的生長,這可從(cong) 其體(ti) 積、重量、密度或濃度作指標來衡量。微生物的生長不同於(yu) 其他生物的生長,微生物的個(ge) 體(ti) 生長在科研上有困難,通常情況下也沒有實際意義(yi) 。微生物是以量取勝的,因此,微生物的生長通常指群體(ti) 的擴增。微生物的生長繁殖是其在內(nei) 外各種環境因素相互作用下的綜合反映。因此生長繁殖情況就可作為(wei) 研究各種生理生化和遺傳(chuan) 等問題的重要指標,同時,微生物在生產(chan) 實踐上的各種應用或是對致病,黴腐微生物的防治都和他們(men) 的生長抑製緊密相關(guan) 。所以有必要介紹一下微生物生長情況的檢測方法。既然生長意味著原生質含量的增加,所以測定的方法也都直接或間接的以次為(wei) 根據,而測定繁殖則都要建立在計數這一基礎上。微生物生長的衡量,可以從(cong) 其重量,體(ti) 積,密度,濃度,做指標來進行衡量。
1. 微生物計量法
1.1 體(ti) 積測量法
又稱測菌絲(si) 濃度法,通過測定體(ti) 積培養(yang) 液中所含菌絲(si) 的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取量的待測培養(yang) 液(如10 mL)放在有刻度的離心管中,設定的離心時間(如5 min)和轉速(如5000 rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體(ti) 積為(wei) v,則菌絲(si) 濃度為(wei) (10-v)/10。菌絲(si) 濃度測定法是大規模工業(ye) 發酵生產(chan) 上微生物生長的一個(ge) 重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於(yu) 離心沉澱物中夾雜有一些固體(ti) 營養(yang) 物,結果會(hui) 有偏差。
稱幹重法
可用離心或過濾法測定。一般幹重為(wei) 濕重的10~20%。在離心法中,將體(ti) 積待測培養(yang) 液倒入離心管中,設定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1~5次,進行幹燥。幹燥可用烘箱在105 ℃或100 ℃下烘幹,或采用紅外線烘幹,也可在80 ℃或40 ℃下真空幹燥,幹燥後稱重。如用過濾法,絲(si) 狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在40 ℃下進行真空幹燥。稱幹重發法較為(wei) 煩瑣,通常獲取的微生物產(chan) 品為(wei) 菌體(ti) 時,常采用這種方法,如活性幹酵母(Activity Dry Yeast, ADY),一些以微生物菌體(ti) 為(wei) 活性物質的飼料和肥料。
1.3 比濁法
微生物的生長引起培養(yang) 物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養(yang) 物內(nei) 的菌體(ti) 生長作定時跟蹤時,可采用一種特製的有側(ce) 臂的三角燒瓶。將側(ce) 臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於(yu) 發酵工業(ye) 菌體(ti) 生長監測。如使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600 nm處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.coli的生長及誘導時間。
1.4 菌絲(si) 長度測量法
對於(yu) 絲(si) 狀真菌和一些放線菌,可以在培養(yang) 基上測定時間內(nei) 菌絲(si) 生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適的培養(yang) 基,臥放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲(si) 生長長度,借此衡量絲(si) 狀微生物的生長。
2. 微生物計數法
2.1 血球計數板法
血球計數板是一種有結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩(liang) 條脊,中央有一短橫溝和兩(liang) 個(ge) 平台,兩(liang) 脊的表比兩(liang) 平台的表麵高0.1 mm,每個(ge) 平台上刻有不同規格的格網,中央0.1 mm2麵積上刻有400個(ge) 小方格。通過油鏡觀察,統計大格內(nei) 微生物的數量,即可算出1 mL菌液中所含的菌體(ti) 數。這種方法簡便,直觀,快捷,但隻適宜於(yu) 單細胞狀態的微生物或絲(si) 狀微生物所產(chan) 生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內(nei) 的總菌數。
2.2 染色計數法
為(wei) 了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們(men) 發明了染色計數法。借助不同的染料對菌體(ti) 進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為(wei) 無色,而死細胞為(wei) 藍色。
2.3 比例計數法
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體(ti) 與(yu) 一待測細胞濃度的菌液按比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標準。
2.4 液體(ti) 稀釋法
對未知菌樣做連續十倍係列稀釋,根據估計數,從(cong) 適宜的三個(ge) 連續的10倍稀釋液中各取5 mL試樣,接種1 mL到3組共15隻裝培養(yang) 液的試管中,經培養(yang) 後記錄每個(ge) 稀釋度出現生長的試管數,然後查大或然數表MPN(Most Probable Number)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於(yu) 食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物*。