细菌的人工培养法
一般细菌都可用人工方法进行培养,使其生长繁殖。人工培养细菌主要用于:
❶细菌所致疾病的病原学诊断和流行病学调查;
❷药物敏感试验,为临床选择有效的抗菌药物提供参考,也可用于筛选发现新的抗菌药物;
❸制造菌苗、类毒素及诊断菌液等,用于传染病的预防和诊断等。常用的培养方法如下:
分离培养法 粪便、痰、脓、水等标本中常含有一种以上的细菌,若欲研究其中一种细菌,或证明材料中是否有某种细菌时,需将各种细菌先行分离,以获得纯种培养后再进行鉴定。又若在实验室内保存的菌种,因不慎而污染杂菌,亦需设法予以重新分纯。
(1) 平板划线法: 划线方式很多,主要通过划线将混杂的细菌在琼脂平板表面分散,使个别细菌固定在一个部位,生长繁殖后形成单个菌落,这样可以达到分离纯种的目的。
(2) 倾注平板法: 借熔化的琼脂将标本材料中的菌群冲散,待琼脂冷凝后,分散的细菌就被固定在原位形成菌落。按被检材料中存在的菌数多少,倾注平板前可将被检材料不稀释或用生理盐水作适当稀释。本法尚可用于测定水或牛乳中的活菌数。
此外,还有动物接种分离法等。
纯种细菌接种法 当细菌分离成纯种后,常需接种至各种有关的培养基,以便进一步测试其生化反应等生物学特性。按培养基的物理性状不同,可有三种接种法。
(1) 斜面培养基接种法: 培养基外形呈斜面的基础培养基、尿素、枸橼酸盐等固体培养基均可用本法接种。前者作为细菌繁殖之用,后二者用于观察细菌某些生化特性。
(2) 液体培养基接种法: 凡肉汤、葡萄糖蛋白胨水、各种单糖发酵管等液体培养基均可用本法接种细菌。接种于肉汤的细菌经孵育后,可观察其不同的生长情况; 有的均匀混浊;有的沉淀生长;有的表面形成薄膜。其他的液体培养基接种后,大多供作测定细菌的生化特性之用。
(3) 穿刺接种法: 培养基的外形呈一圆柱形直立于试管内者,均用穿刺法接种之。如半固体培养基、醋酸铅培养基和明胶培养基等。前者作为细菌动力检查法之一,后二者用于测定细菌的生化反应。
此外,为了大量繁殖细菌,如制备菌苗等,可采用连续培养。即连续不断地将新鲜培养基加入培养室,并定时取出培养物,以维持细菌的繁殖经常处于对数生长期,从而获得大量细菌。
厌氧培养法 厌氧菌不能在有氧的情况下生长,必须除去培养基中或培养环境中的氧气,并使培养基与环境中的空气隔绝,厌氧菌才能生长。厌氧培养法主要有三类:
(1) 生物学方法: 在培养基或其环境中放入动物或植物组织,因新鲜的组织具有呼吸作用。同时,组织中的可氧化物质(如肌肉中的不饱和脂肪酸)的氧化,亦可消耗培养基内及其环境中的氧气,有利于厌氧菌的生长。例如液面覆盖有一层无菌凡士林的庖肉培养基,其中肉渣能吸收消耗培养基中的氧气,表层的凡士林可隔绝空气中的游离氧继续进入培养基。此外,厌氧菌与需氧菌共同培养,则环境中的氧被需氧菌消耗,造成缺氧,亦有利于厌氧菌的生长。
(2) 化学方法: 原理是利用还原作用强的化学物质将环境中或培养基内的氧气吸收或还原氧化型物质,将氧化还原电势降低。例如在液体培养基中加入还原剂硫乙醇酸钠,能除去其中的氧或还原氧化型物质。又如将厌氧菌接种于血平板后,迅速覆盖在含有焦性没食子酸和氢氧化钠混合的玻璃板上,四周以熔化石蜡密封。因焦性没食子酸在碱性溶液中,能迅速吸收氧气,生成焦性没食子橙。从而造成缺氧条件。
(3) 物理方法: 用加热、抽气和密封等物理方法,驱除环境或培养基中的氧气,并与外界空气隔绝,造成无氧环境。例如加热熔化高层琼脂,待冷至45℃左右时,接种厌氧菌并迅速混匀,待冷凝后培养,厌氧菌近管底处生长。又如将已接种厌氧菌的培养皿放在特殊厌氧缸或真空干燥缸内,将空气抽出,代之以氮或二氧化碳等气体。
二氧化碳培养法 脑膜炎球菌、牛型布鲁杆菌等少数细菌在初次分离培养时,尚需补充5~10%二氧化碳。最简单的二氧化碳培养法是烛缸法,在盛放培养物的有盖玻璃缸内,点燃一支蜡烛,当烛火熄灭时,该缸内空气中的二氧化碳含量约为5~10%。也可采用化学物质(如碳酸氢钠与硫酸) 作用后生成二氧化碳。目前已有专门的二氧化碳孵育箱,使用更为方便。