實驗概要
本文介紹了單糖發酵試驗、V-P(Voges-Proskauer)試驗、甲基紅試驗、枸櫞酸鹽利用試驗、靛基質(Indol)試驗、硫化氫(H2S)產生試驗、尿素分解試驗、及氧化酶試驗的原理和基本方法。
實驗原理
1. 單糖發酵是將葡萄糖,乳糖或麥芽糖等分別加入蛋白胨水培養基內,使其最終濃度為0.75~1%。并加入一定量酚紅指示劑及小倒管,制成單糖發酵管,接種細菌經37℃培養18~24小時,若能分解糖產酸則酚紅指示劑由紅變黃,若能分解甲酸有CO2和H2等氣體形成,小倒管內則聚集有氣泡;不分解,則指示劑不變色。
2. 有些細菌如產氣桿菌,分解葡萄糖產生丙酮酸,丙酮酸脫羧,生成乙酰甲基甲醇,在堿性環境中被氧化為二乙酰,再與培養基內胍基結合,生成紅色化合物,V—P試驗陽性。
3. 某些細菌如大腸桿菌等分解葡萄糖產生丙酮酸,繼而分解為甲酸、乙酸、乳酸等,使培養基PH值降至4.5以下,加入甲基紅指示劑呈紅色,此為陽性反應;若產酸量少或產生的酸進一步轉化為醇、醛、氣體和水等,則培養基的酸堿度仍在pH 6.2以上,加入甲基紅指示劑呈現黃色,為陰性反應。
4. 枸櫞酸鹽培養基系一綜合性培養基,其中枸櫞酸鈉為唯一碳源,磷酸二氫銨為唯一氮源。一般細菌能利用磷酸二氫銨作為氮源,但不一定能分解枸櫞酸鹽取得碳源。因此,根據可否利用枸櫞酸鹽來鑒別細菌,如產氣桿菌可利用枸櫞鹽作為碳源,細菌生長繁殖,形成菌苔,分解枸櫞酸鹽生成堿性碳酸鹽,使培養基pH上升到7.0以上,由綠色變為深蘭色,為枸櫞酸鹽利用試驗陽性;而大腸桿菌則不能分解枸櫞酸鹽,得不到碳源,不能生長,無菌苔形成,培養基顏色不發生變化,為枸櫞酸鹽利用試驗陰性。
5. 某些細菌如大腸桿菌,變形桿菌等具有色氨酸酶,能分解蛋白胨水培養基中的色氨酸,產生靛基質(無色吲哚),再與歐立希試劑(對二甲基氨基苯甲醛)反應,形成紅色化合物—玫瑰吲哚,即為陽性反應。
6. 某些細菌能分解培養基中的含硫氨基酸(如胱氨酸、半胱氨酸),生成硫化氫。硫化氫遇到培養基中的鉛鹽(醋酸鉛)或鐵鹽(硫酸亞鐵),則形成黑褐色硫化鉛或硫化亞鐵沉淀物。培養基內含有還原劑硫代硫酸鈉,使形成的硫化氫不再氧化。
7. 某些細菌如變形桿菌,具有尿素分解酶,能分解尿素而產生氨,氨溶于水變成氫氧化銨,使培養基變堿而呈紅色即為陽性。
8. 某些細菌如奈瑟菌和綠膿桿菌,具有氧化酶(靛基酚氧化酶),能將氧化酶試劑(鹽酸二甲基對苯二胺或四甲基對苯二胺)氧化成紅色的醌類化合物,即為氧化酶試驗陽性。
主要試劑
1. 單糖發酵試驗培養基:葡萄糖發酵管,乳糖發酵管等。
2. V-P(Voges-Proskauer)試驗培養基:葡萄糖蛋白胨水培養基。試劑:V-P試劑[40%氫氧化鉀水溶液(內含0.3%肌酸)和6%α-奈酚酒精溶液]。
3. 甲基紅試驗培養基:葡萄糖蛋白胨水培養基。試劑:甲基紅試劑。
4. 枸櫞酸鹽利用試驗培養基:枸櫞酸鹽斜面。
5. 靛基質(Indol)試驗培養基:蛋白胨水培養基。試劑,歐立希(Ehrlich)試劑(對二甲基氨基苯甲醛)。
6. 硫化氫(H2S)產生試驗培養基:醋酸鉛培養基。
7. 尿素分解試驗培養基:尿素培養基。
8. 氧化酶試驗培養基:巧克力平板。試劑:0.5-1%鹽酸對二甲基苯胺(或鹽酸二甲基對苯二胺或鹽酸對氨基二甲苯胺)水溶液。
實驗材料
1. 單糖發酵試驗菌種:大腸桿菌,傷寒桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
2. V-P(Voges-Proskauer)試驗菌種:大腸桿菌,產氣桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
3. 甲基紅試驗菌種:大腸桿菌,產氣桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
4. 枸櫞酸鹽利用試驗菌種:大腸桿菌,產氣桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
5. 靛基質(Indol)試驗菌種:大腸桿菌,傷寒桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
6. 硫化氫(H2S)產生試驗菌種:大腸桿菌,傷塞桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
7. 尿素分解試驗菌種:變形桿菌,傷寒桿菌18-24小時瓊脂斜面培養物。
8. 氧化酶試驗菌種:淋球菌或腦膜炎球菌,白色葡萄球菌18-24小時巧克力斜面培養物。
實驗步驟
1. 單糖發酵試驗
(1). 將傷寒桿菌,大腸桿菌按照液體接種方法分別接種于葡萄糖及乳糖發酵管內。
(2). 置37℃孵箱培養18~24小時。
(3). 觀察結果:由于一些細菌能分解某種糖類產酸,所以培養基中pH下降到7.0以下,在酚紅指示劑的顯示下,培養基顏色由紅變黃。產酸者以“ ”表示,如果同時產生氣體,則培養基中小倒管內有氣泡出現,此乃產酸又產氣,以“⊕”表示,不分解,則指示劑不變色,用“-”表示。
(4). 實驗結果
傷寒桿菌大腸桿菌
葡萄糖 ⊕
乳糖 - ⊕
2. V-P(Voges-Proskauer)試驗
(1). 分別接種大腸桿菌,產氣桿菌于兩支葡萄糖蛋白胨水中。
(2). 置37℃培養48小時后,取出分別加入KOH1ml和α-奈酚溶液1ml ,搖勻,靜置試管架上5~15分鐘。
(3). 實驗結果
培養液變為紅色為陽性,不變色為陰性。
3. 甲基紅試驗
(1). 分別將大腸桿菌,產氣桿菌接種于兩支葡萄糖蛋白胨水培養基中。
(2). 置37℃培養2~3天取出,分別滴加甲基紅試劑2~3滴,混勻,觀察結果。
(3). 實驗結果
大腸桿菌: ,產氣桿菌:-。
4. 枸櫞酸鹽利用試驗
(1). 分別將大腸桿菌,產氣桿菌接種于兩支枸櫞酸鹽斜面培養基。
(2). 置37℃恒溫培養24小時后觀察結果。
(3). 實驗結果
產氣桿菌: (有菌苔生長,培養基變色)
大腸桿菌:-(無菌苔生長,培養基不變色)
5. 靛基質(Indol)試驗
(1). 分別將大腸桿菌,傷寒桿菌接種于兩支蛋白胨水培養基中。
(2). 置37℃培養2~3天后,每管沿管壁各加歐立希試劑0.5~1ml于培養液面上,待1-2分鐘后觀察結果:在交界面出現玫瑰紅色環即為吲哚試驗陽性,無紅色環即為陰性。
(3). 實驗結果
大腸桿菌: ;傷寒桿菌:- 。
6. 硫化氫(H2S)產生試驗
(1). 分別以半固體穿刺接種法將大腸桿菌,傷寒桿菌穿刺接種地兩支醋酸鉛培養基內。
(2). 置37℃培養48-72小時(2-3天)。
(3). 觀察結果:取出后對光觀察,若沿穿刺線有黑褐色沉淀物,即表示該菌能產生硫化氫(H2S),否則反之。
(4). 實驗結果
大腸桿菌:-(無黑色沉淀線生成)
傷寒桿菌: (有黑色沉淀線生成)
7. 尿素分解試驗
(1). 分別以斜面接種法將變形桿菌,傷寒桿菌接種于兩支尿素斜面培養基上。
(2). 置37℃培養18-24小時。
(3). 取出觀察結果,培養基變為紅色,即尿素分解試驗陽性,若不變色,即為尿素分解試驗陰性。
(4). 實驗結果
變形桿菌: ;傷寒桿菌:- 。
8. 氧化酶試驗
(1). 將腦膜炎球菌或淋球菌,白色葡萄球菌分別接種于巧克力平板;
(2). 置37℃培養24小時后取出;
(3). 滴加新鮮配制的0.5-1%鹽酸對二甲基苯胺水溶液于固體培養基上;
(4). 觀察結果:加試劑后,若菌落出現紅色→深紅色→紫黑色變化均為陽性;反之陰性。
(5). 實驗結果
腦膜炎球菌和淋球菌: ;白色葡萄球菌:- 。
注意事項
1. 氧化酶試驗應避免含鐵物質,因遇鐵會出現假陽性;試劑在空氣中易氧化,故應新鮮配制,冰箱保存使用不超過兩周;若要分離培養腦膜炎球菌,應在菌落變成紫黑色之前立即轉種。否則細菌容易死亡。
2. 《附錄》
(1). V-P試驗劑的配制
甲液:α-萘酚 6g 95%灑精 100ml
乙液:KOH 40g 肌酸0.3g 蒸餾水 100ml
(2). 甲基紅試劑的配制
甲基紅 0.04g 95%酒精 60ml 蒸餾水 40ml
先使甲基紅溶解于酒精中,再加入蒸餾水,混合,搖勻即成。
(3). 歐立希(Ehrlich)試劑的配制
對位二甲基氨基苯甲醛 4g
95%酒精 380ml
濃硫酸或濃鹽酸80ml
三種成分混合即成,瓶口要嚴密,以免揮發。
(4). 蛋白胨水培養基的制備
成分:蛋白胨10g 氯化鈉5g 蒸餾水1000ml
制法:
1). 先用少量蒸餾水將蛋白胨和氯化鈉相混合溶解,再加足蒸餾水量。
2). 調節pH至7.6、用濾紙過濾。
3). 分裝中試管,每管約3-4ml,加塞滅菌后備用。
用途:供吲哚試驗用
(5). 單糖發酵管的制備
成分:蛋白胨水培養基 100ml
0.2%酚紅 1ml
所需糖(葡萄糖或乳糖)0.75-1g
制法:
1). 將上述成分溶化,混勻分裝于內含有倒置小玻璃管的小試管中,每管約2ml,加塞。
2). 小倒管排氣,滅菌(8-10磅,20-30分鐘),貯存備用。
用途:供單糖發酵試驗用。
附注:0.2%酚紅配制法
酚紅(phenol red)0.2g
1/10苛性鈉(NaOH) 8ml
蒸餾水 92ml
將酚紅入研缽徐徐加入苛性鈉研磨,再補足蒸餾水即成。若需長時間保存,可高壓滅菌后貯存備用。
(6). 葡萄糖蛋白胨水培養物
成分:蛋白胨5g 葡萄糖5g
制法:
1). 將上述成分溶解于蒸餾水中。
2). 調節pH至7.6,用濾紙過濾除渣。
3). 分裝中試管,每管約3-4ml,滅菌后備用。
用途:供甲基紅及V-P試驗用。
(7). 枸櫞酸鹽斜面培養基的制備
成分:磷酸二氫銨0.1g 磷酸氫二鉀0.1g
硫酸鎂0.02g 枸櫞酸鈉0.23g
氯化鈉0.5g 瓊脂2g
蒸餾水100ml 0.5%溴麝香草酚藍酒精溶液2ml
制法:
1). 先將上述各種鹽類溶解于蒸餾水中,使其完全溶解。
2). 矯正pH至6.8,然后加入瓊脂和指標劑。
3). 搖勻,脫脂棉過濾,分裝中試管,每管約3-5ml。
4). 滅菌后置成斜面備用(冷后為綠色)
用途:供枸櫞酸鹽利用試驗用。
(8). 醋酸鉛培養基的制備
成分:2%肉湯瓊脂200ml 硫代硫酸鈉0.05g
醋酸鉛10g 蒸餾水100ml
制法:
1). 先將10g醋酸鉛加入100ml蒸餾水中融化,間歇滅菌或低壓菌后備用(10%醋酸鉛溶液)。
2). 加熱溶化2%肉湯瓊脂200ml,加入硫代硫酸鈉0.05g,混合后高壓滅菌。
3). 從高壓滅菌鍋取出,待冷卻至45℃左右時。無菌操作加入無菌的10%醋酸鉛溶液1毫升,搖勻。
4). 分裝小試管,每管約2ml,直立待冷凝后備用。
用途:供硫代氫生成試驗用。
說明:醋酸鉛與硫代硫酸鈉不宜久然。
(9). 尿素培養基的制備
成分:蛋白胨1g 氯化鈉5g
葡萄糖1g 蒸餾水900ml
瓊脂15~20g 0.1%酚紅 12ml
20%尿素水溶液(無菌)100ml
制法:
1). 除尿素、瓊脂和酚紅外,其余成分溶于水中,加熱溶化,矯正pH至6.8~6.9。
2). 加入瓊脂和酚紅,8~10磅10分鐘滅菌。
3). 冷卻至60℃后加入無菌尿素溶液,搖勻。
4). 分裝中試管(無菌),每管3~4ml,置成斜面備用。
用途:供尿素分解試驗用。
說明:
1). 尿素不耐熱,也不能久存,只能用濾器除菌。
2). 無菌尿素溶液制備:稱取尿素20g,混合于100ml蒸餾水中,充分搖勻,用G6濾菌器過濾除菌,以達到無菌的目的。
(10). 巧克力色瓊脂平板的制備
成分:肉湯瓊脂100ml 無菌脫纖維羊或兔血10ml。
制法:
1). 將肉湯瓊脂加熱溶化,趁熱加入脫纖維血,搖勻。
2). 傾注平板,待冷卻成巧克力色,備用。
用途:用于培養腦膜炎雙球菌或淋球菌。
說明:加血一定要趁熱加。
近日,西安交通大學費強教授團隊聯合湖北大學楊世輝教授團隊圍繞非糧基平臺化合物的高效生物制造,以非模式微生物底盤細胞為研究對象,構建了酶約束的高精度全基因組代謝網絡模型,提出了“主流代謝途徑弱化中間底盤......
分享美食、親吻臉頰,這些社交行為將人們聚集在一起,也將他們的微生物群聚集在一起。一項11月20日發表于《自然》的研究表明,即使不屬于同一個家庭,但人們互動越多,其腸道微生物的組成就越相似。該研究還發現......
近期,華中農業大學微生物資源庫建設項目多批次中標結果公布,共4批次,總中標金額超1650萬元,中標產品包括微生物質譜鑒定系統、DNA測序儀、液滴微流控細胞分選儀、高靈敏微生物分選儀等儀器設備。項目名稱......
近日,西北農林科技大學任成杰團隊通過研究確定微生物生物量特定潛在生長率在地理氣候梯度上的變化,確定這種變化的潛在驅動因素,并研究對土壤C循環的影響。相關研究成果發表在《自然-通訊》上。研究使用18O標......
中國科學院華南植物園副研究員鄭棉海團隊在國家重點研發-青年科學家項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金等項目的資助下,在土壤微生物固氮機理研究方面取得重要進展。相關成果近日分別發表于《微生物系統》(mSy......
相關單位和人員:中國合格評定國家認可委員會(CNAS)組織修訂了CNAS-CL03-A001:202X《能力驗證提供者認可準則在微生物領域的應用說明》。目前已完成文件征求意見稿,現于網上公示征求意見。......
學術年會現場。近日,長沙市第三醫院(湖南大學附屬長沙醫院)舉辦的抗耐藥微生物藥物湖南省重點實驗室2024年學術年會在長沙召開。此次會議是繼2023年8月6日重點實驗室揭牌儀式后的第二次學術盛會。會議采......
塑料污染是當前人類所面臨的重大環境問題。塑料垃圾遍布全球,迄今為止,全球已產生超過70億噸塑料垃圾,每年新增塑料垃圾量近4億噸。為應對塑料污染,各國政府以及國際組織陸續出臺了各種管控政策。但對于塑料污......
中新網天津10月11日電(孫玲玲劉峰奇)近日,南開大學生命科學學院喻其林教授帶領學生創業團隊“顆碩一號”成功研發出大豆增產抗逆人工微生物菌劑。據悉,該創新菌劑能夠顯著提高大豆對鹽堿地的適應性和抗逆性,......
德國研究人員證實,只需要給微生物喂食空氣中的常見元素——氫、氧和二氧化碳,就可以獲取維生素B9。研究者表示,這一技術可以利用可再生能源生產一種可持續的、富含微量營養素的蛋白質替代品,有一天可能會出現在......