膽鹽(Bile Salts)是一類(lèi)天然存在的兩親性化合物,主要由膽汁酸與鈉或鉀結合形成。在微生物學(xué)領(lǐng)域,膽鹽因其獨特的生物學(xué)特性被廣泛添加至選擇性培養基中,用于抑制特定微生物的生長(cháng)并促進(jìn)目標菌株的分離。
膽鹽的核心功能源于其兩親性分子結構:親水基團(如羥基、羧酸根)與疏水的類(lèi)固醇骨架使其能夠破壞細胞膜的完整性。在培養基中,膽鹽主要通過(guò)以下途徑發(fā)揮作用:
1. 破壞細胞膜結構:膽鹽可插入革蘭氏陽(yáng)性菌的細胞膜磷脂層,干擾膜穩定性,導致細胞內容物泄漏。
2. 抑制酶活性:高濃度膽鹽會(huì )干擾細菌的代謝酶系統,如抑制脫氫酶活性,阻礙能量代謝。
3. 調節滲透壓:膽鹽的離子特性可改變培養基的滲透壓,進(jìn)一步抑制對滲透壓敏感的細菌生長(cháng)。
革蘭氏陰性菌因其外膜結構中含有脂多糖(LPS),對膽鹽的耐受性較強。
膽鹽在選擇性培養基中的應用
1. 腸道病原菌的分離
膽鹽是腸道選擇性培養基(如麥康凱瓊脂、SS瓊脂)的核心成分。例如:麥康凱培養基:含0.15%膽鹽,可抑制非腸道菌(如葡萄球菌),同時(shí)允許大腸桿菌等革蘭氏陰性菌生長(cháng),并通過(guò)乳糖發(fā)酵特性區分致病菌與非致病菌。
沙門(mén)氏菌-志賀氏菌(SS)瓊脂:通過(guò)提高膽鹽濃度(0.85%)進(jìn)一步抑制非目標菌,選擇性分離沙門(mén)氏菌和志賀氏菌。
2.厭氧菌培養
在擬桿菌屬(Bacteroides)等厭氧菌的培養基中,低濃度膽鹽(0.1-0.2%)可模擬腸道環(huán)境,促進(jìn)其生長(cháng)并抑制兼性厭氧菌。
3.食品微生物檢測
膽鹽培養基常用于食品中腸道致病菌(如李斯特菌)的檢測,通過(guò)選擇性壓力減少雜菌干擾。
膽鹽的濃度是影響培養基選擇性的關(guān)鍵因素:
濃度過(guò)低:無(wú)法有效抑制非目標菌,導致假陽(yáng)性結果。
濃度過(guò)高:可能過(guò)度抑制目標菌(如部分沙門(mén)氏菌菌株),或干擾目標菌的代謝標志物(如乳糖發(fā)酵)。
故可以通過(guò)一下途徑優(yōu)化膽鹽的使用方法
1.梯度實(shí)驗:通過(guò)不同膽鹽濃度的對比實(shí)驗確定最佳添加量。
2.復合抑制劑聯(lián)用:將膽鹽與結晶紫、亞硒酸鹽等抑制劑結合,增強選擇性。
3.營(yíng)養補償:添加葡萄糖、酵母提取物等營(yíng)養物質(zhì),緩解膽鹽對目標菌的代謝抑制。
同時(shí)膽鹽在培養基中的使用還存在一定的局限性
1.交叉抑制問(wèn)題:部分目標菌(如某些大腸桿菌變異株)可能因膽鹽敏感而無(wú)法生長(cháng)。
2.菌株適應性:長(cháng)期暴露于膽鹽環(huán)境可能導致細菌耐藥性增強,影響培養基可靠性。
3. 穩定性問(wèn)題:膽鹽在高溫滅菌或長(cháng)期儲存中可能降解,需控制滅菌條件(如115℃ 15分鐘)。
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