实验原理

我们知道微生物都具有生长旺、繁殖快的特点,单细胞微生物如**、酵母菌的个体细胞的增大即细胞物质的增加是有限度的,细胞长大到一定程度就开始分裂繁殖,菌体数量增多。**旺盛生长时几十分钟就可繁殖一代。

因此他们的生长往往是通过繁殖表现出来的,本质上是以群体细胞数目增加为生长标志。丝状微生物如放线菌、霉菌的生长主要表现为菌丝的伸长和分枝,他们相互缠绕,很难分清个体与个体之间的界限,所以通常以菌丝的重量增长(细胞质量的增加)或菌丝生长速度间接来衡量生长状况。目前测定微生物数量的方法有直接法和间接法。直接法包括血球计数板法、涂片染色法、比浊法等;间接法又包括平皿菌落计数法、液体稀释法、薄膜过滤计数法等。测定细胞物质量的方法有定氮法测、DNA法、测定细胞干重法、测定细胞湿重法、生理指标测定法等。

为了学习微生物的生长规律,增进了解微生物生长旺、繁殖快的特点,以酵母、放线菌和黄瓜枯萎病菌作为实验材料,本实验采用了干/湿重法、血球计数法直接计数、比浊法以及菌丝长度测量法,测定了放线菌及黄瓜枯萎病菌的生长量和黄瓜枯萎病菌的生长曲线,绘制了酵母生长标准曲线(细胞数密度-OD420)。

实验试剂

培养基:牛肉膏蛋白胨液体培养基(肉汤培养液)高氏一号培养基(液/固)马铃薯蔗糖培养基(PDA液/固)

试剂:无菌水

实验设备

震荡器

血球计数板(0.10mm 1/400mm2 16×25)

电炉

恒温培养摇床

普通离心机

超净工作台

恒温培养箱

手提式高压蒸汽**锅

光学显微镜

721型分光光度计

比色皿

布氏漏斗

烘箱

打孔器

接种环

定性滤纸

直尺等

实验材料

菌种:放线菌酿酒酵母菌黄瓜枯萎病菌

实验步骤

1.放线菌生物量测定

(1)菌丝的生物量测定——干/湿重法

将从土壤中分离出的放线菌在高氏1号平板上密集划线后,培养一周。用打孔器打下数个菌块,分别取3片菌块放入3瓶50ml/250ml高氏1号液体培养基中,1片菌块放入50ml/250ml无菌水中,30℃200rpm摇瓶培养一周后用定性滤纸过滤,收集菌丝,测出湿重后,将菌丝置于80℃烘箱中烘干至恒重,再测出的菌丝重量即为干重。

2.黄瓜枯萎病菌生长量测定

(1)菌丝长度测量法

通过测定菌落生长的直径来估测黄瓜枯萎病菌的生长速率。

挑一小块带黄瓜枯萎病菌菌丝的培养基接种于PDA平板中央,培养一周后用直径0.8cm的无菌打孔器打下接种至直径9.0cmPDA平板的中央,在接下来的一周内每隔12hours测量一次菌丝的生长长度,直到菌丝掩盖全皿为止。求出菌丝的平均生长速率,并据此绘制出生长曲线。

(2)菌丝的生物量测定——干/湿重法

将培养一周的黄瓜枯萎病菌PDA平板用打孔器打下数个菌块,取3片菌块分别放入3瓶50ml/250ml PDA液体培养基中,1片菌块放入50ml/250ml无菌水中,30℃200rpm摇瓶培养一周后用定性滤纸过滤,收集菌丝,测出湿重后,将菌丝置于80℃烘箱中烘干至恒重,再测出的菌丝重量即为干重。

3.酵母生长量测定

(1)测定酵母细胞悬浮液的OD值——比浊法

将酵母接种至肉汤培养液(50ml/250ml)中,每瓶接一环,共2瓶,28℃125rpm摇瓶培养两周。将培养液分装入10ml离心管中5000r/min离心5~6min,弃去上清,再用无菌水重悬,离心并弃去上清,重复2次,以除去残留在培养液。

合并沉淀,用无菌水按一定比例稀释为6个稀释度,于420nm处测量OD值(721型分光光度计的有效测量范围为0.1-0.65)。

(2)测定酵母悬浮液的细胞浓度——血球计数板计数

洗净血球计数板后将盖玻片盖在计数室上,用细口滴管将其中一个稀释度的菌液来回吹吸数次,使菌液充分混匀后立即吸取少量菌液加在盖玻片的边缘上,让菌液由盖玻片与计数板的缝隙间渗入计数室(计数室内不能有气泡)。轻压盖玻片,以免因菌液过多而将盖玻片顶起而改变了计数室的容积。

静置片刻,待菌体自然沉降稳定后,先用低倍镜寻找计数室的位置(视野宜调暗些),找到后将它移到视野中央,再换高倍镜观察和计数。计数完毕后,洗净计数板。每个稀释度计数一次。

计数原则:为了减少误差,常取4个角上的4个中方格和中央的1个中方格计数,*后取其平均值。另外:计上不计下,计左不计右,计数务必要有一定路径。

根据OD值与酵母细胞血球计数值绘制标准曲线图。

注意事项

微生物的生长繁殖是其内外各种环境因素相互作用下生理、代谢等状态的综合反映,因此,有关生长繁殖的数据就可以作为研究多种生理、生化和遗传等问题的重要指标;同时,微生物在生产实践上的各种应用或人类对致病、霉腐等有害微生物的防治,也都与它们的生长繁殖或抑制紧密相关。

本实验方法有其显著的优点,也有一些不足之处:

1.血球计数板是一种常用的微生物直接技术方法,具有直观快速、容易操作等优点,但费力,伤眼睛,且对菌悬液浓度要求高,一般不宜过低或过高(常大于10~6个/m),OD值应在0.1-0.65之间,不易把握。而且此法不能测出活菌数,若选用台酚蓝等染色液,可使死细胞染为蓝色,活细胞不被染色,从而测出活菌数。

2.湿重法和干重法可以体现发酵液中生物质的多少,但不能反映菌丝生理状态,衰老程度,甚至不能区分细胞死活。

3.对辐射生长的丝状**进行菌丝生长速率法衡量其生长状况来的简捷、方便,但似乎应用性不强。

因此,每种方法都各有优点和局限性,只有在考虑了这些因素同需要着手解决的问题之间的关系以后,才能选择较优者,或者几种方法同时并用。

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