『壹』 昆蟲有熱量嗎,紅外線可以觀察得到嗎通過什麼光譜可以發現昆蟲呢
趨光性昆蟲的視網膜上有一種色素,它能夠吸收某一特殊波長的光,並引起光反應,刺激視覺神經,通過神經系統指揮運動器官,從而引起昆蟲翅和足的運動,趨向光源。由於昆蟲的可見光區要比人類的可見光區(3900—7700nm)更偏向於短波段光。大多數趨光性昆蟲喜好3300—4000nm的紫外光波和紫光波,特別是鱗翅目和鞘翅目昆蟲對這一波段更敏感。夠放射光波3600nm的黑光燈,以便能對大多數害蟲進行測報和誘殺。
黑光燈的誘蟲原理是因為昆蟲的復眼對波長365 nm的紫外線輻射非常敏感,尤其是飛翔的昆蟲, 昆蟲對輻射的視覺光譜靈敏度曲線。昆蟲視覺的光譜靈敏區為300~400紫外線。人眼看不見的紫外線,對昆蟲就是可見的。昆蟲的向光性使得夜間野外的黑光燈具有強烈的誘蟲作用。相對光譜能量分布曲線正好和昆蟲3加400視覺光譜靈敏度曲線的視覺光譜靈敏度曲線相一致。
『貳』 如何觀察活體微生物
對不同的微生物而言,所需方法是不同的。常見微生物通過普通的顯微鏡就能觀察到。如果要看到清楚可用相差顯微鏡,倒置顯微鏡等等。當然有電子顯微鏡是最好的了。但是要保證一條,你所看地東西要是活的,最好是在適宜它生產的透明介質中。
『叄』 生物中檢測微生物用什麼意思方法
生長量測定法
體積測量法:又稱測菌絲濃度法。
通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取一定量的待測培養液(如10毫升)放在有刻度的離心管中,設定一定的離心時間(如5分鍾)和轉速(如5000 rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體積為v,則菌絲濃度為(10-v)/10。菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
稱乾重法:
可用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10-20%。在離心法中,將一定體積待測培養液倒入離心管中,設定一定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1-5次,進行乾燥。乾燥可用烘箱在1050C或1000C下烘乾,或採用紅外線烘乾,也可在800C或400C下真空乾燥,乾燥後稱重。如用過濾法,絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在400C下進行真空乾燥。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(activity dry yeast, ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
比濁法:
微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養物內的菌體生長作定時跟蹤時,可採用一種特製的有側臂的三角燒瓶。將側臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。如我所使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600nm 處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.Coli的生長及誘導時間。
菌絲長度測量法:
對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適的培養基,卧放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲生長長度,藉此衡量絲狀微生物的生長。
微生物計數法
血球計數板法:
血球計數板是一種有特別結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩條嵴,中央有一短橫溝和兩個平台,兩嵴的表比兩平台的表面高0.1 mm,每個平台上刻有不同規格的格網,中央0.1 mm2面積上刻有400個小方格。通過油鏡觀察,統計一定大格內微生物的數量,即可算出1毫升菌液中所含的菌體數。這種方法簡便,直觀,快捷,但只適宜於單細胞狀態的微生物或絲狀微生物所產生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內的總菌數。
染色計數法:
為了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們發明了染色計數法。藉助不同的染料對菌體進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為無色,而死細胞為藍色。
比例計數法:
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標准。
液體稀釋法:
對未知菌樣做連續十倍系列稀釋,根據估計數,從最適宜的三個連續的10倍稀釋液中各取5毫升試樣,接種1毫升到3組共15隻裝培養液的試管中,經培養後記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查最大或然數表MPN(most probably number)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物限量檢查。
平板菌落計數法:
這是一種最常用的活菌計數法。將待測菌液進行梯度稀釋,取一定體積的稀釋菌液與合適的固體培養基在凝固前均勻混合,或將菌液塗布於已凝固的固體培養基平板上。保溫培養後,用平板上出現的菌落數乘以菌液稀釋度,即可算出原菌液的含菌數。一般以直徑9cm的平板上出現50-500個菌落為宜。但方法比較麻煩,操作者需有熟練的技術。平板菌落計數法不僅可以得出菌液中活菌的含菌數,而且同時將菌液中的細菌進行了一次分離培養,獲得了單克隆。
試劑紙法:
在平板計數法的基礎上,發展了小型商品化產品以供快速計數用。形式有小型厚濾紙片,瓊脂片等。在濾紙和瓊脂片中吸有合適的培養基,其中加入活性指示劑2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC,無色)待蘸取測試菌液後置密封包裝袋中培養。短期培養後在濾紙上出現一定密度的玫瑰色微小菌落與標准紙色板上圖譜比較即可估算出樣品的含菌量。試劑紙法計數快捷准確,相比而言避免了平板計數法的人為操作誤差。
膜過濾法:
用特殊的濾膜過濾一定體積的含菌樣品,經丫叮橙染色,在紫外顯微鏡下觀察細胞的熒光,活細胞會發橙色熒光,而死細胞則發綠色熒光。
生理指標法:
微生物的生長伴隨著一系列生理指標發生變化,例如酸鹼度,發酵液中的含氮量,含糖量,產氣量等,與生長量相平行的生理指標很多,它們可作為生長測定的相對值。
測定含氮量:
大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母為7.5%,黴菌為6.0%。根據含氮量×6.25,即可測定粗蛋白的含量。含氮量的測定方法有很多,如用硫酸,過氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas測N2氣法。Dumas測N2氣法是將樣品與CuO混合,在CO2氣流中加熱後產生氮氣,收集在呼吸計中,用KOH吸去CO2後即可測出N2的量。
測定含碳量:
將少量(乾重0.2-2.0 mg)生物材料混入1毫升水或無機緩沖液中,用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在100 0C下加熱30分鍾後冷卻。加水稀釋至5毫升,在580nm的波長下讀取吸光光度值,即可推算出生長量。需用試劑做空白對照,用標准樣品做標准曲線。
還原糖測定法:
還原糖通常是指單糖或寡糖,可以被微生物直接利用,通過還原糖的測定可間接反映微生物的生長狀況,常用於大規模工業發酵生產上微生物生長的常規監測。方法是,離心發酵液,取上清液,加入斐林試劑,沸水浴煮沸3分鍾,取出加少許鹽酸酸化,加入Na2S2O3臨近終點時加入澱粉溶液,繼續加Na2S2O3至終點,查表讀出還原糖的含量。
氨基氮的測定:
方法是,離心發酵液,取上清液,加入甲基紅和鹽酸作指示劑,加入0.02N的NaOH調色至顏色剛剛褪去,加入底物18%的中性甲醛,反應數刻,加入0.02N的使之變色,根據NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根據培養液中氨基氮的含量,可間接反映微生物的生長狀況。
其他生理物質的測定:
P,DNA,RNA,ATP,NAM(乙醯胞壁酸)等含量以及產酸,產氣,產CO2(用標記葡萄糖做基質),耗氧,黏度,產熱等指標, 都可用於生長量的測定。也可以根據反應前後的基質濃度變化,最終產氣量,微生物活性三方面的測定反映微生物的生長。如我所在BMP-2的發酵生產上,隨時監測溶氧量的變化和酸鹼度的變化,判斷細菌的長勢。
商業化快速微生物檢測法:
微生物的檢測,其發展方向是快速,准確,簡便,自動化,當前很多生物製品公司利用傳統微生物檢測原理,結合不同的檢測方法,設計了形式各異的微生物檢測儀器設備,正逐步廣泛應用於醫學微生物檢測和科學研究領域。例如:
1、抗干擾培養基和微生物數量快速檢測技術結合解決了傳統微生物檢測手段不能解決的難題,為建立一套完整的抗干擾微生物檢測系統奠定了堅實的基礎。中科院廣州分院合作產業處提供的抗干擾微生物培養基,新型生化鑒定管,微生物計數卡,環境質量檢測試劑盒等,可方便的用於多項檢測。
2、BACTOMETER 全自動各類總菌數及快速細菌檢測系統可以數小時內獲得監測結果,樣本顏色及光學特徵都不影響讀數,對酵母和黴菌檢測同樣高度敏感原理是利用電阻抗法(IMPEDANCE TECHNOLOGY)將待測樣本與培養基置於反應試劑盒內,底部有一對不銹鋼電極,測定因微生物生長而產生阻抗改變。如微生物生長時可將培養基中的大分子營養物經代謝轉變為活躍小分子,電阻抗法可測試這種微弱變化,從而比傳統平板法更快速監測微生物的存在及數量。測定項目包括總生菌數,酵母菌,大腸桿菌群,黴菌,乳酸菌,嗜熱菌,革蘭氏陰性菌,金黃色葡萄球菌等。
『肆』 紅外線和紫外線的應用
紅外線的應用:1.加熱物體(熱效應)2.醫學上做拍片診斷3.進行遙控、遙感等適當的紫外線照射有助於人體合成維生素D,維生素D能促進身體對鈣的吸收,對於骨骼的生長和身體健康的許多方面都有好處。紫外線能殺死微生物(滅菌)。紫外線能使熒光物質發光(驗鈔)。
『伍』 微生物生長的幾種檢測方法
一、生長量測定法
1.1體積測量法:又稱測菌絲濃度法。
通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取一定量的待測培養液(如10毫升)放在有刻度的離心管中,設定一定的離心時間(如5分鍾)和轉速(如5000rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體積為v,則菌絲濃度為(10-v)/10。菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
1.2稱乾重法:
可用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10-20%。在離心法中,將一定體積待測培養液倒入離心管中,設定一定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1-5次,進行乾燥。乾燥可用烘箱在105℃或100℃下烘乾,或採用紅外線烘乾,也可在80℃或40℃下真空乾燥,乾燥後稱重。如用過濾法,絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在40℃下進行真空乾燥。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(activitydryyeast,ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
1.3比濁法:
微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養物內的菌體生長作定時跟蹤時,可採用一種特製的有側臂的三角燒瓶。將側臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。如我所使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600nm處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.Coli的生長及誘導時間。
1.4菌絲長度測量法:
對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適的培養基,卧放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲生長長度,藉此衡量絲狀微生物的生長
二、微生物計數法
2.1血球計數板法:
血球計數板是一種有特別結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩條嵴,中央有一短橫溝和兩個平台,兩嵴的表比兩平台的表面高0.1mm,每個平台上刻有不同規格的格網,中央0.1mm2面積上刻有400個小方格。通過油鏡觀察,統計一定大格內微生物的數量,即可算出1毫升菌液中所含的菌體數。這種方法簡便,直觀,快捷,但只適宜於單細胞狀態的微生物或絲狀微生物所產生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內的總菌數。
2.2染色計數法:
為了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們發明了染色計數法。藉助不同的染料對菌體進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為無色,而死細胞為藍色。
2.3比例計數法:
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標准。
2.4液體稀釋法:
對未知菌樣做連續十倍系列稀釋,根據估計數,從最適宜的三個連續的10倍稀釋液中各取5毫升試樣,接種1毫升到3組共15隻裝培養液的試管中,經培養後記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查最大或然數表MPN(mostprobablynumber)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物限量檢查。
2.5平板菌落計數法:
這是一種最常用的活菌計數法。將待測菌液進行梯度稀釋,取一定
體積的稀釋菌液與合適的固體培養基在凝固前均勻混合,或將菌液塗布於已凝固的固體培養基平板上。保溫培養後,用平板上出現的菌落數乘以菌液稀釋度,即可算出原菌液的含菌數。一般以直徑9cm的平板上出現50-500個菌落為宜。但方法比較麻煩,操作者需有熟練的技術。平板菌落計數法不僅可以得出菌液中活菌的含菌數,而且同時將菌液中的細菌進行了一次分離培養,獲得了單克隆。
2.6試劑紙法:
在平板計數法的基礎上,發展了小型商品化產品以供快速計數用。形式有小型厚濾紙片,瓊脂片等。在濾紙和瓊脂片中吸有合適的培養基,其中加入活性指示劑2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC,無色)待蘸取測試菌液後置密封包裝袋中培養。短期培養後在濾紙上出現一定密度的玫瑰色微小菌落與標准紙色板上圖譜比較即可估算出樣品的含菌量。試劑紙法計數快捷准確,相比而言避免了平板計數法的人為操作誤差。
2.7膜過濾法:
用特殊的濾膜過濾一定體積的含菌樣品,經丫叮橙染色,在紫外顯微鏡下觀察細胞的熒光,活細胞會發橙色熒光,而死細胞則發綠色熒光。
2.8生理指標法:
微生物的生長伴隨著一系列生理指標發生變化,例如酸鹼度,發酵液中的含氮量,含糖量,產氣量等,與生長量相平行的'生理指標很多,它們可作為生長測定的相對值。
2.9測定含氮量:
大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母為7.5%,黴菌為6.0%。根據含氮量×6.25,即可測定粗蛋白的含量。含氮量的測定方法有很多,如用硫酸,過氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas測N2氣法。Dumas測N2氣法是將樣品與CuO混合,在CO2氣流中加熱後產生氮氣,收集在呼吸計中,用KOH吸去CO2後即可測出N2的量。
2.10測定含碳量:
將少量(乾重0.2-2.0mg)生物材料混入1毫升水或無機緩沖液中,用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在1000C下加熱30分鍾後冷卻。加水稀釋至5毫升,在580nm的波長下讀取吸光光度值,即可推算出生長量。需用試劑做空白對照,用標准樣品做標准曲線。
2.11還原糖測定法:
還原糖通常是指單糖或寡糖,可以被微生(轉載於:mHg)的條件下才能生長,他們有完整的呼吸鏈,以分子氧為最終氫受體,具有超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶。
兼性厭氧菌:它是以在有氧條件下的生長為主也可兼在厭氧條件下生長的微生物,有時也稱「兼性好氧菌」。
微好氧菌:只能在嬌滴滴額氧分壓(1.33~3.Pa,正常大氣中的氧分壓為0.2bar)下才能正常生長的微生物。
耐氧菌:耐氧性厭氧菌的簡稱,是一類可在分子氧存在下進行發酵性厭氧生活的厭氧菌。
厭氧菌:有一般厭氧菌與嚴格厭氧菌(專性厭氧菌)之分。
超氧陰離子自由基:活性氧的形式之一,因有奇數電子,故帶負電荷;它既有分子性質,又有離子性質;其性質極不穩定,化學反應力極強,在細胞內可破壞各種重要生物大分子和膜結構,還可形成其他活性氧化物,故對生物體極其有害。
超氧化物歧化酶(SOD):保護好氧菌免受超氧化物陰離子自由基的毒害的酶。按SOD分子中所含金屬輔基的不同分三類:1、含Cu、Zn的SOD,存在於幾乎所有真核生物的細胞質中;2、含Fe的SOD,主要存在原核生物中;3、含Mn的SOD,主要存在於真核生物的線粒體中。SOD除可清除超氧陰離子自由基外,還發現在防治人體衰老、治療自身免疫性疾病、抗癌、防白內障、治療放射病和肺氣腫以及解除苯中毒等方面有一系列療效。
PRAS培養基:用嚴格厭氧方法配置、分裝、滅菌後的厭氧菌培養基,稱為預還原無氧滅菌培養基,即PRAS培養基。
厭氧罐:培養厭氧菌的裝置。
亨蓋特滾管技術:一種集制備高純氮、以氮驅氧和全過程實現無氧操作、無氧培養、無氧檢測於一體,用於研究嚴格厭氧菌的技術和裝置。
厭氧手套箱:一種用於無氧操作和培養嚴格厭氧菌的箱形密閉裝置。
搖瓶培養:一般將三角瓶內培養液的瓶口用8層紗布包紮,以利通氣和防止雜菌污染,同時減少瓶內裝液量,把它放在往復式或旋轉式搖床上作有節奏的震盪,以達到提高溶氧量的目的。
曲:是一類用麩皮、米糠等疏鬆的固體營養料接種、培養微生物而製成的含氧活菌產品。
曲法培養:將麩皮、碎麥或豆餅等固態基質經蒸煮和自然接種後,薄薄地鋪在培養容器表面,使微生物即可獲得充足的氧氣,又有利於散發熱量,對真菌來說,還有利於產生大量孢子。
通風曲:一種機械化程度和生產效率都較高的現代大規模製曲技術,在我國醬油釀造業中廣泛應用。
污染:有害微生物通過氣流、水流、接觸和人工接種等方式,傳播到合適的基質或生物對象上而造成種種危害。
巴氏消毒法:有發過微生物學家巴斯德用於果酒消毒,故名。這是一種專用於牛奶、啤酒、果酒或醬油等不宜進行高溫滅菌的也太風味食品或調料的低溫消毒方法(一般在60-85度下處理30min至15s)。有兩種方法:1、低溫維持法;2、高溫瞬時法。
間歇滅菌法:適用於不耐熱的培養基滅菌。方法是:講帶滅菌的培養基放在80-100度下蒸煮15-60min,以殺滅其中所有的微生物營養體,然後放至室溫37度下保溫過
夜,誘使其中殘存的芽孢發芽,第二天再以同樣方法蒸煮和保溫過夜,如此重復3天即可在較低的滅菌溫度下同樣達到徹底滅菌的效果。
連續加壓蒸氣滅菌法:讓培養基在管道的流動過程中快速升溫、維持和冷卻,然後流進發酵罐。
梅拉特反應:高溫滅菌時,培養基中得氨基化合物(氨基酸、肽、蛋白質)的游離氨基與羧基化合物(糖類)的羰基間發生復雜的化學反應,導致培養基褐變同時,還降低了有關營養物成分,故應設法避免。
石炭酸系數:一定時期內,被試葯劑能殺死全部供試菌的最高稀釋度與達到同效果的石炭酸的最高稀釋度之比。
抗生素:一類有微生物或其他生物生命活動過程中合成的此生代謝產物或其人工衍生物,他們在很低濃度時就能一直或干擾他種生物的生命活力,因而可用作有兩的化學治療劑。
抗代謝葯物:一類在化學結構上與細胞內必要代謝物的結構相似,並可干擾正常代謝活動的化學物質。3種作用:1、與正常代謝物一起共同競爭酶的活性中心,從而使微生物正常代謝所需要的重要物質無法正常合成,例如磺胺類;2、「假冒」正常代謝物,使微生物合成出無法正常生理活動的假產物,如8-重氮鳥嘌呤取代鳥嘌呤而合成的核苷酸就會產生無正常功能的RNA;3、某些抗代謝葯物與某一生化合成途徑的終產物結構類似,可通過反饋調節破壞正常代謝調節機制,例如,6-巰基腺嘌呤可抑制腺嘌呤核苷酸的合成。
選擇毒力:大於病原菌具高度毒力而對其宿主基本無毒的化學物質來抑制宿主體內病源微生物的生長繁殖,藉以達到治療該宿主傳染病的一種措施。
『陸』 微生物檢測手段及注意事項
1. 微生物計量法
1.1 體積測量法
又稱測菌絲濃度法,通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取一定量的待測培養液(如10 mL)放在有刻度的離心管中,設定一定的離心時間(如5 min)和轉速(如5000 rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體積為v,則菌絲濃度為(10-v)/10。菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
1.2稱 乾重法
可用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10~20%。在離心法中,將一定體積待測培養液倒入離心管中,設定一定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1~5次,進行乾燥。乾燥可用烘箱在105 ℃或100 ℃下烘乾,或採用紅外線烘乾,也可在80 ℃或40 ℃下真空乾燥,乾燥後稱重。如用過濾法,絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在40 ℃下進行真空乾燥。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(Activity Dry Yeast, ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
1.3 比濁法
微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養物內的菌體生長作定時跟蹤時,可採用一種特製的有側臂的三角燒瓶。將側臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。如使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600 nm處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.coli的生長及誘導時間。
1.4 菌絲長度測量法
對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適的培養基,卧放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲生長長度,藉此衡量絲狀微生物的生長。
2. 微生物計數法
2.1 血球計數板法
血球計數板是一種有特別結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩條嵴,中央有一短橫溝和兩個平台,兩嵴的表比兩平台的表面高0.1 mm,每個平台上刻有不同規格的格網,中央0.1 mm2面積上刻有400個小方格。通過油鏡觀察,統計一定大格內微生物的數量,即可算出1 mL菌液中所含的菌體數。這種方法簡便,直觀,快捷,但只適宜於單細胞狀態的微生物或絲狀微生物所產生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內的總菌數。
2.2 染色計數法
為了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們發明了染色計數法。藉助不同的染料對菌體進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為無色,而死細胞為藍色。
2.3 比例計數法
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標准。
2.4 液體稀釋法
對未知菌樣做連續十倍系列稀釋,根據估計數,從最適宜的三個連續的10倍稀釋液中各取5 mL試樣,接種1 mL到3組共15隻裝培養液的試管中,經培養後記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查最大或然數表MPN(Most Probable Number)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物限量檢查。
2.5 平板菌落計數法
這是一種最常用的活菌計數法。將待測菌液進行梯度稀釋,取一定體積的稀釋菌液與合適的固體培養基在凝固前均勻混合,或將菌液塗布於已凝固的固體培養基平板上。保溫培養後,用平板上出現的菌落數乘以菌液稀釋度,即可算出原菌液的含菌數。一般以直徑9 cm的平板上出現50~500個菌落為宜。但方法比較麻煩,操作者需有熟練的技術。平板菌落計數法不僅可以得出菌液中活菌的含菌數,而且同時將菌液中的'細菌進行了一次分離培養,獲得了單克隆。
2.6 試劑紙
在平板計數法的基礎上,發展了小型商品化產品以供快速計數用。形式有小型厚濾紙片,瓊脂片等。在濾紙和瓊脂片中吸有合適的培養基,其中加入活性指示劑2, 3, 5-氯化三苯基四氮唑(TTC,無色)待蘸取測試菌液後置密封包裝袋中培養。短期培養後在濾紙上出現一定密度的玫瑰色微小菌落與標准紙色板上圖譜比較即可估算出樣品的含菌量。試劑紙法計數快捷准確,相比而言避免了平板計數法的人為操作誤差。
2.7 膜過濾法
用特殊的濾膜過濾一定體積的含菌樣品,經丫叮橙染色,在紫外顯微鏡下觀察細胞的熒光,活細胞會發橙色熒光,而死細胞則發綠色熒光。
3. 間接測定法
微生物的生長伴隨著一系列生理指標發生變化,例如酸鹼度,發酵液中的含氮量,含糖量,產氣量等,與生長量相平行的生理指標很多,它們可作為生長測定的相對值。因此可利用生理指標等間接參數來測定生物量。
3.1 測定含氮量
大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母為7.5%,黴菌為6.0%。根據含氮量×6.25,即可測定粗蛋白的含量。含氮量的測定方法有很多,如用硫酸,過氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas測N2氣法。Dumas測N2氣法是將樣品與CuO混合,在CO2氣流中加熱後產生氮氣,收集在呼吸計中,用KOH吸去CO2後即可測出N2的量。
3.2 測定含碳量
將少量(乾重0.2~2.0 mg)生物材料混入1 mL水或無機緩沖液中,用2 mL 2%的K2Cr2O7溶液在100 ℃下加熱30分鍾後冷卻。加水稀釋至5 mL,在580 nm的波長下讀取吸光光度值,即可推算出生長量。需用試劑做空白對照,用標准樣品做標准曲線。
3.3還原糖測定法
還原糖通常是指單糖或寡糖,可以被微生物直接利用,通過還原糖的測定可間接反映微生物的生長狀況,常用於大規模工業發酵生產上微生物生長的常規監測。方法是,離心發酵液,取上清液,加入斐林試劑,沸水浴煮沸3分鍾,取出加少許鹽酸酸化,加入Na2S2O3臨近終點時加入澱粉溶液,繼續加Na2S2O3至終點,查表讀出還原糖的含量。
3.4 氨基氮的測定
離心發酵液,取上清液,加入甲基紅和鹽酸作指示劑,加入0.02 mol/L的NaOH調色至顏色剛剛褪去,加入底物18%的中性甲醛,反應數刻,加入0.02 mol/L的使之變色,根據NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根據培養液中氨基氮的含量,可間接反映微生物的生長狀況。
3.5 其他生理物質的測定
P,DNA,RNA,ATP,NAM(乙醯胞壁酸)等含量以及產酸,產氣,產CO2(用標記葡萄糖做基質),耗氧,黏度,產熱等指標,都可用於生長量的測定。也可以根據反應前後的基質濃度變化,最終產氣量,微生物活性三方面的測定反映微生物的生長。如在BMP-2的發酵生產上,隨時監測溶氧量的變化和酸鹼度的變化,判斷細菌的長勢。
4. 商業化快速微生物檢測法
微生物的檢測,其發展方向是快速,准確,簡便,自動化,當前很多生物製品公司利用傳統微生物檢測原理,結合不同的檢測方法,設計了形式各異的微生物檢測儀器設備,正逐步廣泛應用於醫學微生物檢測和科學研究領域。例如:
4.1 試劑盒,培養基等手段
抗干擾培養基和微生物數量快速檢測技術結合解決了傳統微生物檢測手段不能解決的難題,為建立一套完整的抗干擾微生物檢測系統奠定了堅實的基礎。如:抗干擾微生物培養基,新型生化鑒定管,微生物計數卡,環境質量檢測試劑盒等,可方便的用於多項檢測。
4.2 藉助新型先進儀器
BACTOMETER全自動各類總菌數及快速細菌檢測系統可以數小時內獲得監測結果,樣本顏色及光學特徵都不影響讀數,對酵母和黴菌檢測同樣高度敏感原理是利用電阻抗法(Impedance Technology)將待測樣本與培養基置於反應試劑盒內,底部有一對不銹鋼電極,測定因微生物生長而產生阻抗改變。如微生物生長時可將培養基中的大分子營養物經代謝轉變為活躍小分子,電阻抗法可測試這種微弱變化,從而比傳統平板法更快速監測微生物的存在及數量。測定項目包括總生菌數,酵母菌,大腸桿菌群,黴菌,乳酸菌,嗜熱菌,革蘭氏陰性菌,金黃色葡萄球菌等。
微生物OD值是反映菌體生長狀態的一個指標,OD是Optical Density(光密度)的縮寫,表示被檢測物吸收掉的光密度。通常400~700 nm 都是微生物測定的范圍,需要紫外分光光度計測最大吸收波長。用得最多的是:505 nm測菌絲菌體、560 nm測酵母、600 nm測細菌。用測OD方法畫微生物生長曲線時,同一株菌的起始培養濃度可以准備多管(根據檢測點的需要,如需檢測10個點,就准備10管),然後每個點取一管出來測OD值就行了。
一般測菌體密度的OD的波長范圍是580 nm-660 nm,如枯草芽孢桿菌用600 nm,已經屬於可見光區(200 nm~400 nm為紫外光區,400 nm~800 nm為可見光區)。空白如用水做,需要離心洗滌菌體;空白如用不接種的培養基做就不需要洗滌,但是不接種的培養基要和接種的同時培養以求條件一致,最後注意一般OD值在控制在0.1~0.4最好,在這個區內的值就可靠,如果OD大於1.0,一般要稀釋後再測,因為OD太大,分光光度計的靈敏度就會顯著降低。
一般都測吸光值,而且最好是整個實驗過程中,保持發酵液或菌體的稀釋倍數一致,吸光值與稀釋倍數不一定成正比,可保證整個實驗點有可比性。且取值的時候要連續讀數,重復3次的數最好。
另,用分光光度計測微生物的OD值為什麼要把波長設為600 nm
這個波長其實只是針對濁度,而分光光度計在600 nm處對濁度的反應比較靈敏。測吸收峰的實際意義並不大,比如LB搖瓶培養過夜的大腸桿菌,其實在400多納米處的吸收最大,但那很可能是培養液的吸收峰。
『柒』 測量微生物生長的方法有哪些
原發布者:568126398
2微生物生長量的測定微生物特別是單細胞微生物,體積很小,個體生長很難測定,意義也不大。通常測定微生物的生長是測群體的生長,而測定繁殖則都要建立在計數這一基礎上。2.1測生長量測定生長量的方法有許多種,適用於一切微生物。2.1.1直接法2.1.1.1測體積它是一種較為粗放的方法,通常用於初步比較用。例如將待測培養液放在刻度離心管中作自然沉降或進行一定時間的離心,然後觀察沉降物的體積。2.1.1.2稱乾重採用離心法或過濾法測定,一般乾重為濕重的10%~20%。如用離心法,將待測培養液離心,再用清水洗滌離心1~5次後乾燥,可用105℃、100℃或紅外線烘乾,也可在較低的溫度(80℃或40℃)下進行真空乾燥,然後稱乾重。如細菌一個細胞一般重10-12~10-13g。如為絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜進行過濾。過濾後,細胞可用少量水洗滌,再真空乾燥(40℃以下),稱乾重。以乳酸菌為例,在液體培養基中,細胞的濃度大約為2×108個/ml。100ml培養物可得10~70mg乾重的細胞。2.1.2間接法2.1.2.1生理指標法與生長量相平行的生理指標很多,它們均可用作生長測定的相對值。1)測定細胞總含氮量來確定細菌濃度大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母菌為7.5%,黴菌為6.0%。總氮量與細胞粗蛋白的含量(因其中包括了雜環氮和氧化型氮)的關系可用下式計算:粗蛋白總量=含氮量%×6.25含氮量的測定方法有很多,常用凱氏定氮法。此法適用於細胞濃度較高的樣品,同時
『捌』 如何根據生理生化反應鑒定微生物
生態學特徵以及血清學反應。如是酵母菌,常稱為該種生物的生活周期或生活史,還要注意是成醭狀。它先後對芽孢桿菌。雖然它們的蛋白質分子結構各異,但可以作為「屬」的分類特徵。 6。 (3)與溫度和氧氣的關系 測出適合某種微生物生長的溫度范圍以及它的最適生長溫度、CO2。近年來,在此基礎上。 2:在一定的固體培養基上生長的菌落特徵、顏色等,包括外形,樣品少,同時也有助於微生物間系統發育關系的探索,經過不同的發育階段;在液體培養基中生長情況,仍無法分辨它們、生活史 生物的個體在一生的生長繁殖過程中、構造、有機酸,將其分為6個細胞壁(cell wall)類型、大小、硝酸鹽和銨鹽利用情況等)、微量好氧、形狀,根據細胞壁(cell wall)的氨基酸組成,寄主范圍以及致病的情況),或對同種微生物分型、形狀,有人對18個屬的放線菌的細胞壁(cell wall)進行了分析、排列等。然而利用抗原與抗體的高度敏感特異性反應。 用已知菌種、DNA鹼基比 DNA鹼基比[(G+C)mol%]、型或菌株微生物鑒別方法——傳統方法 在傳統的分類鑒定中。利用這一特性、是否有嗜鹽性等)。若兩個樣品的吸收光譜完全相同,這種方法簡便快速,能否使牛奶凝固。 各種生物都有自己的生活史,就可用來鑒別相似的菌種、各種糖類的利用情況等)。 2、邊緣、環狀還是島狀。 根據有關學者的試驗表明。因此、黏稠度。 1,如是否產生H2S,每種物質的化學結構都有特定的紅外光譜,孢子的數目,原核生物變化范圍是20-78%、生理生化反應特徵,把它作為區分「屬」的依據之一,各種噬菌體有其嚴格的宿主范圍,培養基的顏色等。 該法常用於腸道菌,與待鑒定的對象是否發生特異性的血清學反應來鑒定未知菌種,細胞構造,能否還原硝酸鹽、形態學特徵 (1)細胞形態 在顯微鏡下觀察細胞外形大小,看它是好氧、氣味、邊緣,有無芽孢和莢膜、酵母菌進行分類,我們把這些依據作為鑒定項目、紅外光譜IR 一般認為、大腸桿菌(Escherichia coli)、型或菌株製成的抗血清,已將傷寒桿菌、乳酸菌。在自然界的分布情況(pH情況,紅外光譜技術被應用到微生物的分類中、隆起情況、隆起。 3、對噬菌體的敏感性 與血清學反應相似、滲透壓情況(是否耐高滲、水分程度等),可以初步認為它們是同一種物質,微生物分類鑒定的主要依據是形態學特徵、是否分泌水溶性色素等、生理生化反應特徵 (1)利用物質的能力 包括對各種碳源利用的能力(能否以CO2為唯一碳源、氣相色譜GC 4、高效液相色譜HPLC 5;(A+T+G+C)% 該比值的變化范圍很大,可以用某一已知的特異性噬菌體鑒定其相應的宿主、兼性好氧;在一定的斜面培養基上生長的菌苔特徵、對噬菌體的敏感性等。但是它也有不足之處。 4、凍化等。 (2)代謝產物的特殊性 這方面的鑒定項目非常多、光澤。利用此法,放線菌和真菌的繁殖器官的形狀、微生物鑒別方法——分子生物學方法 1,包括是否產生菌膜。它比單純用形態進行分類更全面,如黏細菌就是以它的生活史作為分類鑒定的依據、形狀、生態學特徵 生態學特徵主要包括它與其他生物之間的關系(是寄生還是共生,生活史有時也是一項指標、質譜分析MS 三: (G+C)mol%=(G+C)/,反之亦然,藉助於紅外線光譜區分屬內的種和菌株是困難的、細胞壁(cell wall)組分分析 細胞壁(cell wall)組分分析首先應用於放線菌分類中。 二,近年來又應用於放線菌分類中、微生物鑒別方法——新技術新方法 1,均勻渾濁還是發生沉澱。在分類鑒定中、對生長因子的要求(是否需要生長因子以及需要什麼生長因子等),不僅可以初步了解各屬菌的細胞成分的化學性質。 3、吲哚,結合形態特徵提出了相應的科屬檢索表。在鑒定時、正反面顏色、醇、質地,又根據細胞壁(cell wall)的糖的組成分成4個糖類型、大小、芽孢的大小和位置、血清學反應 很多細菌有十分相似的外表結構(如鞭毛)或有作用相同的酶(如乳酸桿菌屬內各種細菌都有乳酸脫氫酶),但在普通技術下(如電子顯微鏡或生化反應)、肺炎鏈球菌等菌分成數十種菌型,進行一系列的觀察和鑒定工作;在半固體培養基上經穿刺接種後的生長情況、對各種氮源的利用能力(能否固氮、顏色和表面特徵等。對氧氣的關系,以G+C物質的量分數(mol%)表示,革蘭氏染色反應。 (2)群體形態 群體形態通常是指以下情況的特徵,有無氣泡、鞭毛著生部位和數目。 5、噬菌體和病毒的分類鑒定,包括生長程度、耐氧還是專性厭氧,能否運動、透明度、最低生長溫度和最高生長溫度,真核生物的變化范圍為30%-60%、能源的要求(光能還是化能。這種過程對特定的生物來講是重復循環的、氧化無機物還是氧化有機物等),結果較好
『玖』 學生用光學顯微鏡如何觀察微生物呢
標本製作:
製作顯微鏡標本,分一下6大步驟,可以供初學者進行參考:
1.取載玻片與蓋玻片各一片,用軟布擦乾凈,由於蓋撥片很薄,擦時要小心,可用左手拇指和食指夾住蓋玻片邊緣,把紗布平鋪在右手手掌上,從上下兩面輕輕夾住蓋玻片,平均使用力量慢慢輕擦,這樣才不會把蓋玻片擦碎。
2.用滴管吸取1~2滴清水,放在載玻片中央。
3.用鑷子撕取觀察物體一小片(無論觀察細胞組織或器官,材料必須做成薄片,才能觀察,這些薄片不能過厚,一般一層細胞的厚度為好,如果過厚不但細胞互相重疊,而且光線不易穿透,雖然在顯微鏡下能勉強看到輪廓,但細致的結構很難看清),置於載玻片上的小水滴中,盡量勿使材料皺縮。
4.用鑷子夾取一片干凈的蓋玻片,先以蓋玻片的一邊斜著與小水滴接觸,然後便慢慢放下蓋玻片,將觀察材料全部蓋上,操作時,防止蓋玻片驟然下降,以免發生氣泡,妨礙觀察效果。
5.製作好的玻片,要求蓋玻片與載玻片之間恰好被水分充滿;當水分不足時,可用滴管從蓋玻片一側的邊緣滴少許水分,在另一側用吸水紙吸,從而使蓋玻片與載玻片之間被水分充滿;當水分多餘時,可用吸水紙吸去多餘水分。
6、染色:用滴管從蓋玻片一側的邊緣滴少許碘液,在另一側用吸水紙吸,從而使蓋玻片與載玻片之間被碘液充滿;當碘液多餘時,可用吸水紙吸去多餘碘液。 製作好後就可以放到顯微鏡下面觀察了。
初學者可以製作 洋蔥內表皮細胞
准備
1.擦拭載玻片, 在上面滴清一滴清水
2.製作臨時裝片 用鑷子撕取洋蔥內表皮 , 展平 ,放在載玻片上, 蓋蓋玻片
3.染色 在載玻片一旁滴一滴碘液,在另一邊用吸水紙吸取 其他的植物也類似,如用鋒利刀片切幼嫩的莖或者葉片,記住要薄,多切幾片,放在清水裡,再用毛筆去蘸取,放在載玻片上, 我是學生物的,你有這些儀器已經可以做簡單的顯微觀察了.例如,洋蔥表皮細胞觀察和細胞失水實驗 方法是,現在載波片上滴一滴清水(有條件的用蒸餾水),然後取新鮮的洋蔥,在紫色區用鑷子撕下一小塊表皮,在水滴上展平,蓋上蓋玻片,注意斜著蓋這樣可以不留氣泡,蓋好後就可以放在載物台上進行觀察,注意細胞形態,如果需要更進一步還可以在載玻片一側滴上一滴鹽水或是糖水,將玻片傾斜,讓鹽水將整個洋蔥切片浸潤,然後觀察,可以看到細胞失水;再用清水洗玻片再觀察,細胞重新吸水還原.
1.對光
2.撕取植物表皮薄膜放置載玻片上
3.蓋上蓋玻片(注意從一側,慢慢放下,避免氣泡出現)
4.滴碘酒,再從另一側拿吸水紙吸引
5.可以觀察了!
『拾』 微生物生長的常用檢測方法
一、生長量測定法
1.1體積測量法:又稱測菌絲濃度法。
通過測定一定體積培養液中所含菌絲的量來反映微生物的生長狀況。方法是,取一定量的待測培養液(如10毫升)放在有刻度的離心管中,設定一定的離心時間(如5分鍾)和轉速(如5000rpm),離心後,倒出上清夜,測出上清夜體積為v,則菌絲濃度為(10-v)/10。菌絲濃度測定法是大規模工業發酵生產上微生物生長的一個重要監測指標。這種方法比較粗放,簡便,快速,但需要設定一致的處理條件,否則偏差很大,由於離心沉澱物中夾雜有一些固體營養物,結果會有一定偏差。
1.2稱乾重法:
可用離心或過濾法測定。一般乾重為濕重的10-20%。在離心法中,將一定體積待測培養液倒入離心管中,設定一定的離心時間和轉速,進行離心,並用清水離心洗滌1-5次,進行乾燥。乾燥可用烘箱在105℃或100℃下烘乾,或採用紅外線烘乾,也可在80℃或40℃下真空乾燥,乾燥後稱重。如用過濾法,絲狀真菌可用濾紙過濾,細菌可用醋酸纖維膜等濾膜過濾,過濾後用少量水洗滌,在40℃下進行真空乾燥。稱乾重發法較為煩瑣,通常獲取的微生物產品為菌體時,常採用這種方法,如活性乾酵母(activitydryyeast,ADY),一些以微生物菌體為活性物質的飼料和肥料。
1.3比濁法:
微生物的生長引起培養物混濁度的增高。通過紫外分光光度計測定一定波長下的吸光值,判斷微生物的生長狀況。對某一培養物內的菌體生長作定時跟蹤時,可採用一種特製的有側臂的三角燒瓶。將側臂插入光電比色計的比色座孔中,即可隨時測定其生長情況,而不必取菌液。該法主要用於發酵工業菌體生長監測。如我所使用UNICO公司的紫外-可見分光光度計,在波長600nm處用比色管定時測定發酵液的吸光光度值OD600,以此監控E.Coli的生長及誘導時間。
1.4菌絲長度測量法:
對於絲狀真菌和一些放線菌,可以在培養基上測定一定時間內菌絲生長的長度,或是利用一隻一端開口並帶有刻度的細玻璃管,到入合適
的培養基,卧放,在開口的一端接種微生物,一段時間後記錄其菌絲生長長度,藉此衡量絲狀微生物的生長
二、微生物計數法
2.1血球計數板法:
血球計數板是一種有特別結構刻度和厚度的厚玻璃片,玻片上有四條溝和兩條嵴,中央有一短橫溝和兩個平台,兩嵴的表比兩平台的表面高0.1mm,每個平台上刻有不同規格的格網,中央0.1mm2面積上刻有400個小方格。通過油鏡觀察,統計一定大格內微生物的數量,即可算出1毫升菌液中所含的菌體數。這種方法簡便,直觀,快捷,但只適宜於單細胞狀態的微生物或絲狀微生物所產生的孢子進行計數,並且所得結果是包括死細胞在內的總菌數。
2.2染色計數法:
為了彌補一些微生物在油鏡下不易觀察計數,而直接用血球計數板法又無法區分死細胞和活細胞的不足,人們發明了染色計數法。藉助不同的染料對菌體進行適當的染色,可以更方便的在顯微鏡下進行活菌計數。如酵母活細胞計數可用美藍染色液,染色後在顯微鏡下觀察,活細胞為無色,而死細胞為藍色。
2.3比例計數法:
將已知顆粒(如黴菌孢子或紅細胞)濃度的液體與一待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合,在顯微鏡視野中數出各自的數目,即可得未知菌液的'細胞濃度。這種計數方法比較粗放。並且需要配製已知顆粒濃度的懸液做標准。
2.4液體稀釋法:
對未知菌樣做連續十倍系列稀釋,根據估計數,從最適宜的三個連續的10倍稀釋液中各取5毫升試樣,接種1毫升到3組共15隻裝培養液的試管中,經培養後記錄每個稀釋度出現生長的試管數,然後查最大或然數表MPN(mostprobablynumber)得出菌樣的含菌數,根據樣品稀釋倍數計算出活菌含量。該法常用於食品中微生物的檢測,例如飲用水和牛奶的微生物限量檢查。
2.5平板菌落計數法:
這是一種最常用的活菌計數法。將待測菌液進行梯度稀釋,取一定體積的稀釋菌液與合適的固體培養基在凝固前均勻混合,或將菌液塗布於已凝固的固體培養基平板上。保溫培養後,用平板上出現的菌落數乘以菌液稀釋度,即可算出原菌液的含菌數。一般以直徑9cm的平板上出現50-500個菌落為宜。但方法比較麻煩,操作者需有熟練的技術。平板菌落計數法不僅可以得出菌液中活菌的含菌數,而且同時將菌液中的細菌進行了一次分離培養,獲得了單克隆。
2.6試劑紙法:
在平板計數法的基礎上,發展了小型商品化產品以供快速計數用。形式有小型厚濾紙片,瓊脂片等。在濾紙和瓊脂片中吸有合適的培養基,其中加入活性指示劑2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC,無色)待蘸取測試菌液後置密封包裝袋中培養。短期培養後在濾紙上出現一定密度的玫瑰色微小菌落與標准紙色板上圖譜比較即可估算出樣品的含菌量。試劑紙法計數快捷准確,相比而言避免了平板計數法的人為操作誤差。
2.7膜過濾法:
用特殊的濾膜過濾一定體積的含菌樣品,經丫叮橙染色,在紫外顯微鏡下觀察細胞的熒光,活細胞會發橙色熒光,而死細胞則發綠色熒光。
2.8生理指標法:
微生物的生長伴隨著一系列生理指標發生變化,例如酸鹼度,發酵液中的含氮量,含糖量,產氣量等,與生長量相平行的生理指標很多,它們可作為生長測定的相對值。
2.9測定含氮量:
大多數細菌的含氮量為乾重的12.5%,酵母為7.5%,黴菌為6.0%。根據含氮量×6.25,即可測定粗蛋白的含量。含氮量的測定方法有很多,如用硫酸,過氯酸,碘酸,磷酸等消化法和Dumas測N2氣法。Dumas測N2氣法是將樣品與CuO混合,在CO2氣流中加熱後產生氮氣,收集在呼吸計中,用KOH吸去CO2後即可測出N2的量。
2.10測定含碳量:
將少量(乾重0.2-2.0mg)生物材料混入1毫升水或無機緩沖液中,用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在1000C下加熱30分鍾後冷卻。加水稀釋至5毫升,在580nm的波長下讀取吸光光度值,即可推算出生長量。需用試劑做空白對照,用標准樣品做標准曲線。
2.11還原糖測定法:
還原糖通常是指單糖或寡糖,可以被微生物直接利用,通過還原糖的測定可間接反映微生物的生長狀況,常用於大規模工業發酵生產上微生物生長的常規監測。方法是,離心發酵液,取上清液,加入斐林試劑,沸水浴煮沸3分鍾,取出加少許鹽酸酸化,加入Na2S2O3臨近終點時加入澱粉溶液,繼續加Na2S2O3至終點,查表讀出還原糖的含量。
2.12氨基氮的測定:
方法是,離心發酵液,取上清液,加入甲基紅和鹽酸作指示劑,加入0.02N的NaOH調色至顏色剛剛褪去,加入底物18%的中性甲醛,反應數刻,加入0.02N的使之變色,根據NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根據培養液中氨基氮的含量,可間接反映微生物的生長狀況。
2.13其他生理物質的測定:
P,DNA,RNA,ATP,NAM(乙醯胞壁酸)等含量以及產酸,產氣,產CO2(用標記葡萄糖做基質),耗氧,黏度,產熱等指標,都可用於生長量的測定。也可以根據反應前後的基質濃度變化,最終產氣量,微生物活性三方面的測定反映微生物的生長。如我所在BMP-2的發酵生產上,隨時監測溶氧量的變化和酸鹼度的變化,判斷細菌的長勢。
拓展:微生物的現代定義
肉眼難以看清,需要藉助光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到的一切微小生物的總稱。微生物包括細菌、病毒、真菌和少數藻類等。(但有些微生物是肉眼可以看見的,像屬於真菌的蘑菇、靈芝等。)病毒是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的「非細胞生物」,但是它的生存必須依賴於活細胞。根據存在的不同環境分為空間微生物、海洋微生物等,按照細胞結構分類分為原核微生物和真核微生物。
微生物的主要特徵
體小面大
一個體積恆定的物體,被切割的越小,其相對表面積越大。微生物體積很小,如一個典型的球菌,其體積約1mm,可是其表面積卻很大。這個特徵也是賦予微生物其他如代謝快等特性的基礎。
吸多轉快
微生物通常具有極其高效的生物化學轉化能力。據研究,乳糖菌在1個小時之內能夠分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,產朊假絲酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
生長繁殖快
相比於大型動物,微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5-20分鍾內繁殖1次。不妨計算一下,1個大腸桿菌假設20分鍾分裂1次,1小時3次,1晝夜24小時分裂24×3=72次,大概可產生4722366500萬億個(2的72次方),這是非常巨大的數字。但事實上,由於各種條件的限制,如營養缺失、競爭加劇、生存環境惡化等原因,微生物無法完全達到這種指數級增長。 已知大多數微生物生長的最佳pH范圍為7.0 (6.6~7.5)附近,部分則低於4.0。
微生物的這一特性使其在工業上有廣泛的應用,如發酵、單細胞蛋白等。微生物是人類不可或缺的好朋友。
適應強 易變異
分布廣 種類多
微生物對我們生活的影響
微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。微生物導致人類疾病的歷史,也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面,人類取得了長足的進展,但是新現和再現的微生物感染還是不斷發生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療葯物。一些疾病的致病機制並不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發生變異,導致耐葯性的產生,人類健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過重組或重配發生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發生了變異,這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐葯性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來。
微生物千姿百態,有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產如乳酪,麵包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有句號那麼大。
微生物能夠致病,能夠造成食品、布匹、皮革等發霉腐爛,但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青黴菌抑制其它細菌的生長中發現了青黴素,這對醫葯界來講是一個劃時代的發現。後來大量的抗生素從放線菌等的代謝產物中篩選出來。抗生素的使用在第二次世界大戰中挽救了無數人的生命。一些微生物被廣泛應用於工業發酵,生產乙醇、食品及各種酶制劑等;一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等,並且可再生資源的潛力極大,稱為環保微生物;還有一些能在極端環境中生存的微生物,例如:高溫、低溫、高鹽、高鹼以及高輻射等普通生命體不能生存的環境,依然存在著一部分微生物等等。看上去,我們發現的微生物已經很多,但實際上由於培養方式等技術手段的限制,人類現今發現的微生物還只佔自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物間的相互作用機制也相當奧妙。例如健康人腸道中即有大量細菌存在,稱為正常菌群,其中包含的細菌種類高達上百種。在腸道環境中這些細菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物質甚至葯物的分解與吸收,菌群在這些過程中發揮的作用,以及細菌之間的相互作用機制還不明了。一旦菌群失調,就會引起腹瀉。
隨著醫學研究進入分子水平,人們對基因、遺傳物質等專業術語也日漸熟悉。人們認識到,是遺傳信息決定了生物體具有的生命特徵,包括外部形態以及從事的生命活動等等,而生物體的基因組正是這些遺傳信息的攜帶者。因此闡明生物體基因組攜帶的遺傳信息,將大大有助於揭示生命的起源和奧秘。
工業微生物涉及食品、制葯、冶金、采礦、石油、皮革、輕化工等多種行業。通過微生物發酵途徑生產抗生素、丁醇、維生素C以及一些風味食品的制備等;某些特殊微生物酶參與皮革脫毛、冶金、採油采礦等生產過程,甚至直接作為洗衣粉等的添加劑;另外還有一些微生物的代謝產物可以作為天然的微生物殺蟲劑廣泛應用於農業生產。通過對枯草芽孢桿菌的基因組研究,發現了一系列與抗生素及重要工業用酶的產生相關的基因。乳酸桿菌作為一種重要的微生態調節劑參與食品發酵過程,對其進行的基因組學研究將有利於找到關鍵的功能基因,然後對菌株加以改造,使其更適於工業化的生產過程。國內維生素C兩步發酵法生產過程中的關鍵菌株氧化葡萄糖酸桿菌的基因組研究,將在基因組測序完成的前提下找到與維生素C生產相關的重要代謝功能基因,經基因工程改造,實現新的工程菌株的構建,簡化生產步驟,降低生產成本,繼而實現經濟效益的大幅度提升。對工業微生物開展的基因組研究,不斷發現新的特殊酶基因及重要代謝過程和代謝產物生成相關的功能基因,並將其應用於生產以及傳統工業、工藝的改造,同時推動現代生物技術的迅速發展。
經濟作物柑橘的致病菌是國際上第一個發表了全序列的植物致病微生物。還有一些在分類學、生理學和經濟價值上非常重要的農業微生物,例如:胡蘿卜歐文氏菌、植物致病性假單胞菌以及中國正在開展的黃單胞菌的研究等正在進行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也剛剛測定完成。借鑒已經較為成熟的從人類病原微生物的基因組學信息篩選治療性葯物的方案,可以嘗試性地應用到植物病原體上。特別像柑橘的致病菌這種需要昆蟲媒介才能完成生活周期的種類,除了殺蟲劑能阻斷其生活周期以外,只能通過遺傳學研究找到毒力相關因子,尋找抗性靶位以發展更有效的控制對策。固氮菌全部遺傳信息的解析對於開發利用其固氮關鍵基因提高農作物的產量和質量也具有重要的意義。[10]
在極端環境下能夠生長的微生物稱為極端微生物,又稱嗜極菌。嗜極菌對極端環境具有很強的適應性,極端微生物基因組的研究有助於從分子水平研究極限條件下微生物的適應性,加深對生命本質的認識。