微生物生物情況可以通過(guò)測定單位時(shí)間里微生物數量或生物量的變化來(lái)評價(jià)。通過(guò)微生物生長(cháng)的測定可以客觀(guān)地評價(jià)培養條件、營(yíng)養物質(zhì)等對微生物生長(cháng)的影響,或評價(jià)不同的抗菌物質(zhì)對微生物產(chǎn)生抑制(或殺死)作用的效果,或客觀(guān)反應微生物的生長(cháng)規律。因此微生物生長(cháng)的測量在理論上和實(shí)踐上有著(zhù)重要的意義。微生物生長(cháng)的測量有計數、重量和生理指標等方法。
1 .計數法
此法通常用來(lái)測定樣品中所含細菌、孢子、酵母菌等單細胞微生物的數量。計數法又分為直接計數法和間接計數兩類(lèi)。
( 1 )直接計數
這類(lèi)方法是利用血球計數板,在顯微鏡下計算一定容積里樣品中微生物的數量。此法的缺點(diǎn)不能區分死菌與活菌。計數板是一塊特制的載玻片,上面有一個(gè)特定的面積 1mm 2 和高 o .1mm 的計數室,在 1mm 2 的面積里又被刻劃成 25 個(gè) ( 或 16 個(gè) ) 中格,每個(gè)中格進(jìn)一步劃分成 16 個(gè) ( 或 25 個(gè) ) 小格,但計數室都是由 400 個(gè)小格組成。
將稀釋的樣品滴在計數板上,蓋上蓋玻片,然后在顯微鏡下計算 4-5 個(gè)中格的細菌數,并求出每個(gè)小格所含細菌的平均數,再按下面公式求出每毫升樣品所含的細菌數。
每毫升原液所含細菌數=每小格平均細菌數× 400 × l0 000 ×稀釋倍數
(2) 間接計數法
此法又稱(chēng)活菌計數法,其原理是每個(gè)活細菌在適宜的培養基和良好的生長(cháng)條件下可以通過(guò)生長(cháng)形成菌落。將待測樣品經(jīng)一系列 10 倍稀釋?zhuān)缓筮x擇三個(gè)稀釋度的菌液,分別取 0.2ml 放入無(wú)菌平皿,再倒入適量的已熔化并冷至 45 ℃ 左右的培養基,與菌液混勻,冷卻、待凝固后,放入適宜溫度的培養箱或溫室培養,長(cháng)出菌落后,計數,按下面公式計算出原菌液的含菌數:
每毫升原菌液活菌數=同一稀釋度三個(gè)以上重復平皿
菌落平均數×稀釋倍數× 5
此法還可以將稀釋的菌液取 0.2m 1 加到已制備好的平板上,然后用無(wú)菌涂棒將菌液涂布整個(gè)平板表面,放入適宜溫度下培養,計算菌落數,再按上公式計算出每毫升原菌液的所含活菌總數。
此法可因操作不熟練造成污染,或因培養基溫度過(guò)高損傷細胞等原因造成結果不穩定。盡管如此,由于該方法能測出樣品中微量的菌數,仍是教學(xué)、科研和生產(chǎn)上常用的一種測定細菌數的有效方法。土壤、水、牛奶、食品和其他材料中所含細菌、酵母、芽抱與抱子等的數量均可用此法測定。但不適于測定樣品中絲狀體微生物,例如放線(xiàn)菌或絲狀真菌或絲狀藍細菌等的營(yíng)養體等。
除上述兩種常用的計數方法外,還有膜過(guò)濾法、比濁法。膜過(guò)濾法是當樣品中菌數很低時(shí),可以將一定體積的湖水、海水或飲用水等樣品通過(guò)膜過(guò)濾器。然后將濾膜干燥、染色,并經(jīng)處理使膜透明,再在顯微鏡下計算膜上 ( 或一定面積中 ) 的細菌數;比濁法原理是在一定范圍內,菌的懸液中細胞濃度與混濁度成正比,即與光密度成正比,菌越多,光密度越大。因此可以借助于分光光度計,在一定波長(cháng)下,測定菌懸液的光密度,以光密度 (O . D . ) 表示菌量。實(shí)驗測量時(shí)一定要控制在菌濃度與光密度成正比的線(xiàn)性范圍內,否則不準確。微生物計數法,發(fā)展迅速,現有多種多樣的快速、簡(jiǎn)易、自動(dòng)化的儀器和裝置等方法。
2 .重量法
此法的原理是根據每個(gè)細胞有一定的重量而設計的。它可以用于單細胞、多細胞以及絲狀體微生物生長(cháng)的測定。將一定體積的樣品通過(guò)離心或過(guò)濾將菌體分離出來(lái),經(jīng)洗滌,再離心后直接稱(chēng)重,求出濕重,如果是絲狀體微生物,過(guò)濾后用濾紙吸去菌絲之間的自由水,再稱(chēng)重求出濕重。不論是細菌樣品還是絲狀菌樣品,可以將它們放在已知重量的平皿或燒杯內,于 105 ℃ 烘干至恒重,取出放入干燥器內冷卻,再稱(chēng)量,求出微生物干重。
如果要測定固體培養基上生長(cháng)的放線(xiàn)菌或絲狀真菌,可先加熱至 50 ℃ ,使瓊脂熔化,過(guò)濾得菌絲體,再用 50 ℃ 的生理鹽水洗滌菌絲,然后按上述方法求出菌絲體的濕重或干重。
除了干重、濕重反映細胞物質(zhì)重量外,還可以通過(guò)測定細胞中蛋白質(zhì)或 DNA 的含量反映細胞物質(zhì)的量。蛋白質(zhì)是細胞的主要成分,含量也比較穩定,其中氮是蛋白質(zhì)的重要組成元素。從一定體積的樣品中分離出細胞,洗滌后,按凱氏定氮法測出總氮量。蛋白質(zhì)含氮量為 16 %,細菌中蛋白質(zhì)含量占細菌固形物的 50 %一 80 %,一般以 65 %為代表,有些細菌則只占 13 %一 14 %,這種變化是由菌齡和培養條件不同所產(chǎn)生的。因此總含氮量與蛋白質(zhì)總量之間的關(guān)系可按下列公式計算:
蛋白質(zhì)總量=含氮量× 6.25
核酸 DNA 是微生物的重要遺傳物質(zhì),每個(gè)細菌的 DNA 含量相當恒定,平均為 8.4 × 10 -5 ng 。因此從一定體積的細菌懸液中所含的細菌中提取 DNA ,求得 DNA 含量,再計算出這一定體積的細菌懸液所含的細菌總數。
3 .生理指標法
對于一些非溶液的樣品,要測定微生物數量除了用活菌計數法外,還可以用生理指標測定法進(jìn)行測定。生理指標包括微生物的呼吸強度、耗氧量、酶活性、生物熱等。這是根據微生物在生長(cháng)過(guò)程中伴隨出現的這些指標,樣品中微生物數量多或生長(cháng)旺盛,這些指標愈明顯,因此可以借助特定的儀器如瓦勃氏呼吸儀、微量量熱計等設備來(lái)測定相應的指標。這類(lèi)測定方法主要用于科學(xué)研究,分析微生物生理活性等。
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