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培養基之預備. 1 、 微生物的純種培養 純種培養 (pure culture): 利用單一微生物菌種及其衍生細胞進行實驗。 混合培養 (mix culture): 利用一種以上微生物菌種培養進行實驗 , 研究其共同特性之方法。 一、培養基之預備 二、培養方法 三、大量培養 四、菌種的保存. 一、培養基之預備 1. 微生物的生長要素 A. 能量來源 有機物 : 化學異營菌,如細菌等 無機物 : 化學自營菌,如硝化菌等 光線 : 光合菌,如藻類、藍綠細菌等 B. 細胞的構造成分
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培養基之預備 1、 微生物的純種培養 純種培養(pure culture): 利用單一微生物菌種及其衍生細胞進行實驗。 混合培養(mix culture):利用一種以上微生物菌種培養進行實驗,研究其共同特性之方法。 一、培養基之預備 二、培養方法 三、大量培養 四、菌種的保存
一、培養基之預備 1.微生物的生長要素 A.能量來源 有機物: 化學異營菌,如細菌等 無機物: 化學自營菌,如硝化菌等 光線: 光合菌,如藻類、藍綠細菌等 B.細胞的構造成分 主要成分: 如C、H、O、N、S、P、K、Mg、Ca、Fe、Na 微量元素: 如 Co、 Zn、 Cu、Mo、Mn C.生長環境因子 最佳生長值,如溫度、氧氣、pH值等
培養基:實驗室中的營養提供 培養基類型 培養基主要有三種分類: 物理形態 化學組成 功能類型 ( 表3.1)
培養基的物理狀態 液態培養基 (liquid media) 被定義為水溶液,冰點以上的溫度不會凝固,容器傾斜時具自由流動的傾向 ( 圖3.4) 普通室溫下,半固態 (semisolid media) 培養基顯示出凝結般黏稠 ( 圖3.5),因包含凝固因子 ( 瓊脂或明膠 ),使其變厚但又不堅硬
固態 (solid media) 培養基提供穩固的表面給細胞形成不連續的菌落 ( 參見圖3.3),以及利於分離和次培養細菌與真菌,可分兩種樣式: 能液化 不能液化的
可液化固態培養基 (liquefiable solid media) 有時稱為可反轉式固態培養基,含熱塑性凝固因子:其物理特性可隨溫度而變,從紅藻分離出的多醣體複合物瓊脂,顯然是最被廣泛使用和有效的
非液化固態培養基 (Nonliquetiable solid media) 因不能溶解,比瓊脂培養基的功能運用少
通常有瓊脂字樣的培養基含1%~5% 的瓊脂,滋養瓊脂是普遍的一種,內含牛肉萃取物與消化蛋白質的營養肉汁,且含重量1.5% 的瓊脂,許多瓊脂培養基能完整涵蓋所需的功能 明膠 (gelatin) 不像瓊脂般令人滿意,但在10% 到15% 的濃度能適度地產生固態表面 。瓊脂與明膠培養基參見圖3.6說明
培養基的化學組成 培養基全由清晰明確的化合物所構成的稱為合成 複合 (complex) 或非合成 (nonsynthetic) 培養基至少包含一種組成成分不明確的化合物-非單一純粹的化合物,和不能以確切化學分子式來描繪,大部分是動物、植物或酵母萃取物
合成和非合成培養基的差異 ,從合成的眼蟲培養基 (Euglena medium,表3.2) 和非合成的營養肉汁兩者所含的胺基酸可知端倪 綠蟲藻培養基含三種已知量的胺基酸,而營養肉汁內含多樣性的胺基酸 ( 在其消化蛋白中 ) 綠蟲藻培養基是加入精確量的純無機鹽和有機酸,然而營養肉汁裏的牛肉萃取物的成分並未很明確
功能適宜的培養基 一般用途培養基 (General-purpose media) 被設計儘可能使用於廣闊的微生物,通常是非人造合成的,包含支持病原體和類似的非病原體生長所需的營養混合物 滋養性培養基 (enriched medium) 含有複合有機物,像血液、血清、血紅素或適合某些種類生長的特殊生長因子 (growth factors)
細菌需要生長因子與複合營養物的稱為挑剔的 (fastidious) 血液瓊脂是以無菌瓊脂基底加入無菌的羊、馬或兔血 ( 圖3.7a) ,被廣泛用於挑剔的鏈球菌與其他病原體生長 致病的奈瑟氏雙球菌 ( 引起淋病的菌種 ) 需生長於泰爾 - 馬丁 (Thayer-Martin) 培養基或加熱的血液巧克力瓊脂 ( 圖3.7b)
甘露醇鹽瓊脂 (MSA) ( 圖3.9a) 含7.5% 的NaCl濃度可徹底抑制大部分人類的病原菌,除外的是葡萄球菌屬,在此培養基中能得到良好的生長,因此可在相當混雜的樣本中被突顯出來 膽鹽是排泄物的成分,抑制大部分的革蘭氏陽性菌,卻能使革蘭氏陰性桿菌得以生長,因此膽鹽被當作選擇性因子用以分離腸內病原菌 [MacConkey瓊脂、伊紅亞甲基藍 (EMB) 瓊脂 ] ( 圖3.9b)
鑑別性培養基 (Differential media) 供給某些微生物生長,且設計當這些微生物存在時,顯現肉眼可見的差別,像菌落的大小或顏色演變,培養基顏色的變化,或氣泡與沈澱物形成 ( 表3.4),這些變異來自微生物對培養基化學組成的反應
最簡單的鑑別性培養基能顯示兩種反應類型,如是否能使用特定營養物,或某些菌落顏色會變化,其他則無;有些培養基可充分複雜地顯示三到四種不同的反應 ( 參見本章起始的圖,與圖3.10a之TSIA) 染劑可用做pH指示劑,作為鑑別性媒介,藉其顏色變化來反應酸鹼的產生,像MacConkey瓊脂培養基含酚紅染劑,中性時呈黃色,酸性時則呈桃紅或紅色 如圖3.10b
各式各樣的培養基 還原培養基 (reducing medium) 含某些物質 ( 乙硫醇酸或胱胺酸 ) 可吸收培養基中的氧或減慢氧的滲透,來還原其能力。還原培養基對厭氧菌的生長與需氧性的測定是重要的 醣發酵培養基 (Carbohydrate fermentation media) 所含的糖可被發酵 ( 改變成酸 ),並含pH指示劑來顯示反應 ( 圖3.9a與3.11)
轉送性培養基 (Transport media) 用於臨床分析前一段時間樣本的保存,或支援不穩定情境下即快速死亡的纖弱菌種 斯圖亞特氏 (Stuart’s) 與亞咪氏 (Amies) 運送培養基含鹽、緩衝液與避免細胞被酵素破壞的吸收劑,可減緩pH值改變,和毒性物質,然不支援成長
分析性培養基 (Assay media) 是生技人員用於檢測抗菌藥物的有效性 ,與藥廠評估消毒劑、抗菌劑、化妝品與防腐劑對微生物生長的效能 計數性培養基 (Enumeration media) 用於牛奶、水、食物、土壤與其他樣本等產業與環境微生物的計數
3. 培養基的製備 無菌操作技術(aseptic technique): 控制微生物的散布及操作過程可能遭受污染的方法 無塵無菌操作台 高壓蒸氣滅菌釜(autoclave): 121oC、1.1 kg/cm2、15-20min;或 121oC、15 psi、15-20min psi: pound per square inch(lb/in2)
二、培養方法 純種培養主要分增殖及分離二個程序。 1. 增殖培養 增殖培養技術(enrichment culture technique): 調整培養條件,以便篩選 某特殊微生物之過程。 培養基的選擇 取樣 接種 適合環境 觀察菌相 再接種 例: 厭氧菌之培養 利用銨為能源的微生物
2. 分離: 將微生物分離成純種培養,原理為使菌數遞減最終達成獨立分離。其方法: A. 倒碟法(pour plate)或注入培養 B. 劃碟法(streak plate) C. 塗抹法(spread plate) D. 液體分離培養法
培養液之成分(以1L為計算) 附註: 1. 要準備無機培養基時才添加Noble agar