一、簡(jiǎn)介
在實(shí)驗室檢驗工作中,經(jīng)常會(huì )從樣品中分離出一些細菌,為了對這些細菌進(jìn)一步研究,首先需要明確這些細菌的種屬類(lèi)別。本文主要對未知菌種屬分類(lèi)的確定方法進(jìn)行闡述。
目前基因測序是最直接快速的菌種確定方法。但是實(shí)驗室中,往往還需要采用傳統的鑒定方法進(jìn)行菌種鑒定。傳統鑒定方法操作簡(jiǎn)單,成本低廉,不需要復雜設備,適用于一般實(shí)驗室進(jìn)行菌株鑒定。
二、常見(jiàn)細菌的鑒定方法
菌種鑒定是需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作的一種實(shí)驗室活動(dòng),為了達到菌種鑒定的目的,一些常規的試驗操作和鑒定方法是必須具備的基本技能。常見(jiàn)的細菌鑒定方法有三大類(lèi):形態(tài)特征、培養及生理特性、生化特性測定。
1、形態(tài)特征
(1)革蘭氏染色
(2)鞭毛染色
(3)運動(dòng)性
(4)芽孢染色
(5)抗酸染色
(6)莢膜染色
2、培養及生理特性
(1)菌落形態(tài):用劃線(xiàn)法將菌種接在平板培養基上,適溫培養1d~2d,出現單菌落開(kāi)始觀(guān)察,包括形狀、大小、邊緣、表面、隆起、透明度、菌落和培養基的顏色等。
(2)生長(cháng)溫度和耐熱性:將菌種轉接到幾支試管中,分別在不同溫度下培養,每個(gè)溫度設2管,目測生長(cháng)情況。
(3)芽孢菌厭氧性測定:將菌種用接種環(huán)穿刺接種在厭氧培養基中,30℃培養,3d和7d分別觀(guān)察,表面生長(cháng)者為好氧菌,如沿穿刺線(xiàn)或下部生長(cháng)者為兼性厭氧菌或厭氧菌。
(4)碳源利用:將菌種接種在各種碳源基礎液體培養基(碳源分別為蔗糖、乳糖、果糖、木糖、半乳糖、甘露醇等,終濃度為0.1%~0.2%)中,適溫培養1d,以菌懸液接種,能生長(cháng)者即培養基變渾濁判為陽(yáng)性,否則為陰性。
(5)氮源利用:將菌種接種在各種氮源基礎液體培養基(氮源分別為氨態(tài)氮如磷酸氫二銨或硝態(tài)氮如硝酸鉀、乳糖、果糖、木糖、半乳糖等,終濃度為0.2%~0.5%)中,適溫培養1d,以菌懸液接種,能生長(cháng)者即培養基變渾濁判為陽(yáng)性,否則為陰性。
(6)檸檬酸鹽利用:將菌種接種在檸檬酸鹽基礎液體培養基總,適溫培養3d~7d,培養基變?yōu)樘壹t色者判為陽(yáng)性,否則為陰性。
(7)耐鹽性和需鹽性:將菌種分別接種在含3%,5%,7%,10%含NaCl的肉汁胨液體培養基中,適溫培養3d、7d,目測生長(cháng)情況。
(8)丙酸鹽利用:將菌種接種在丙酸鹽基礎液體培養基中,適溫培養3d~7d,培養基變?yōu)樘壹t色者判為陽(yáng)性,否則為陰性。
3、生化特性測定
(1)氧化酶:將1%的四甲基對苯二胺水溶液滴于干凈培養皿的濾紙上,濾紙濕潤即可,用塑料接種環(huán)取18h~24h的菌苔涂抹于濕潤濾紙上,在10s內涂抹的菌苔呈藍色為陽(yáng)性,60s以上呈藍色者不計,按陰性處理。
(2)觸酶:將24h培養的斜面菌種,用塑料接種環(huán)取菌苔涂抹于已滴有3%過(guò)氧化氫的玻片上,如有氣泡產(chǎn)生則為陽(yáng)性,無(wú)氣泡產(chǎn)生為陰性。
(3)葡萄糖氧化發(fā)酵:將24h幼齡菌種穿刺接種OF培養基,每株4支,其中2支上面覆蓋石蠟油,適溫培養1d、3d、7d、14d觀(guān)察,只有開(kāi)管變黃者為氧化型,開(kāi)管和閉管均變黃者為發(fā)酵型。
(4)甲基紅(MR):培養48h的菌種試管培養液中加入一滴甲基紅試劑,紅色為甲基紅陽(yáng)性反應,黃色為陰性反應。
(5)V-P測定:將培養24h的菌種培養液,加入V-P試劑,培養液出現紅色,即為試驗陽(yáng)性反應,有時(shí)需要放置更長(cháng)時(shí)間才能出現紅色。
(6)淀粉水解:將菌種接在淀粉瓊脂培養基(在肉汁胨中加入0.2%的可溶性淀粉)上,培養2d~5d,形成明顯菌落后,將碘液滴在平板上,觀(guān)察菌落周?chē)袩o(wú)透明圈。菌落周?chē)缬胁蛔兩耐该魅,表示淀粉水解?yáng)性;仍藍色為陰性。
(7)脲酶:指示劑變紅者為陽(yáng)性,不變?yōu)殛幮浴?/span>
(8)苯丙氨酸脫氨酶:變綠為陽(yáng)性反應,不變?yōu)殛幮苑磻?/span>
(9)明膠液化:將菌株接種在明膠液化培養基中,25℃~28℃培養,于5d、10d、20d、30d觀(guān)察液化程度。
(10)牛奶分解:將新鮮菌種接于石蕊牛奶中,25℃~28℃培養,于3d、5d、10d、20d、30d觀(guān)察,還原-石蕊褪色變白;胨化-牛奶變清;產(chǎn)酸-石蕊變紅;產(chǎn)堿-石蕊變藍;酸凝和酶凝-牛奶結塊、凝固。
(11)硝酸鹽還原:將菌種接種于硝酸鹽液體培養基中,適溫培養1d、3d、5d。用滴加A液及B液溶液變?yōu)榉奂t色、橙色、棕色等為硝酸鹽陽(yáng)性,否則為陰性。
上面列出的只是一些常用的生化反應,能幫助細菌鑒定的生化試驗有四十多種,需要時(shí)可以查閱資料進(jìn)行操作。
三、示例說(shuō)明
下面以伯杰手冊為依托,詳細事例說(shuō)明未知細菌的鑒定程序和方法。
1、十大類(lèi)群的確定
圖1 常見(jiàn)細菌類(lèi)群檢索總圖
參考“常見(jiàn)細菌類(lèi)群檢索總圖”(圖1),首先通過(guò)測定細胞壁是否含肽聚糖、膜脂是否以脂鍵相連,確定待鑒定菌為真細菌還是古細菌。
對于確定是真細菌的菌株,依次通過(guò)對光的需求性、產(chǎn)芽孢情況、革蘭氏染色結果和對氧氣的需求情況,確定出屬于哪個(gè)大類(lèi)群。細菌九大類(lèi)群如下:
(1)光合細菌
(2)產(chǎn)芽孢細菌
(3)好氧或兼性厭氧發(fā)酵型革蘭氏陰性桿菌
(4)好氧或兼性厭氧非發(fā)酵型革蘭氏陰性桿菌
(5)嚴格厭氧的革蘭氏陰性球菌
(6)革蘭氏陰性、厭氧直桿、彎桿和螺桿菌
(7)革蘭氏陽(yáng)性好氧和兼性厭氧球菌
(8)好氧和兼性厭氧的革蘭氏陽(yáng)性桿菌
(9)厭氧的革蘭氏陽(yáng)性桿菌和球菌
2、對于已經(jīng)確定了大類(lèi)群的細菌,再按照所屬大類(lèi)的檢索圖進(jìn)一步確認其所屬的種屬。例如,通過(guò)第一步操作,確定該菌為“好氧或兼性厭氧發(fā)酵型革蘭氏陰性桿菌”,則可以通過(guò)“好氧或堿性厭氧革蘭氏陰性發(fā)酵桿菌檢索圖(圖2)”,進(jìn)行氧化酶試驗、鞭毛運動(dòng)性、是否寄生于脊椎動(dòng)物鳥(niǎo)類(lèi)、最適溫度<30℃、是否需要NaCl、是否積累PHB、是否具有脂酶、能否利用甘露醇等試驗,進(jìn)一步找到其所在的科或屬。
從圖2可以看出,好氧或兼性厭氧發(fā)酵型革蘭氏陰性桿菌類(lèi)群中共包含7大科屬,分別為腸桿菌科、巴斯德氏菌科、水棲菌屬、發(fā)光桿菌屬、弧菌屬、氣單胞菌屬和鄰單胞菌屬。
圖2 好氧或兼性厭氧革蘭氏陰性發(fā)酵桿菌檢索圖
3、對于已經(jīng)確定了科、屬的菌種,再進(jìn)一步通過(guò)相應的檢索表,找到其所在的種屬。例如,待鑒定菌已經(jīng)確定為腸桿菌科菌種,再參考“腸桿菌科屬、種檢索表(圖3)”進(jìn)一步通過(guò)苯丙氨酸脫羧酶試驗、V-P試驗、明膠液化實(shí)驗、鳥(niǎo)氨酸脫羧酶試驗等系列生化試驗,根據試驗結果,最終確定其種屬。
圖3 腸桿菌科屬、種檢索表(部分展示)
上圖中,可以清晰地確定出奇異變形菌、阪崎腸桿菌、普通變形菌等。
4、也可通過(guò)“腸桿菌科內種間鑒別表”(圖4),設置系列試驗,根據結果判斷待鑒定菌屬于哪個(gè)種。
圖4 腸桿菌科內種間鑒別表(部分展示)
四、簡(jiǎn)便方法
對于常見(jiàn)細菌,也可以先通過(guò)革蘭氏染色,確定其為革蘭氏陰性菌還是革蘭氏陽(yáng)性菌,對于已經(jīng)確定的革蘭氏陰性細菌,可以使用我公司快檢產(chǎn)品——博檢系統,直接確認其所在的種屬。有關(guān)博檢系統詳情和使用方法等可參考:博檢革蘭氏陰性細菌鑒定系統。
五、參考文獻
東秀珠,蔡妙英.《常見(jiàn)細菌系統鑒定手冊》(1999)。
注:本文屬海博生物原創(chuàng ),未經(jīng)允許不得轉載。
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