掌握细菌的生长规律,可以有目的地研究和控制致病菌的生长,发现和培养对人类有益的细菌,对生产实践具有重要的指导意义。基于对数期的生长规律,还可以获得缩短菌株培养期的方法:接种对数期的菌株,使用最佳菌龄,增加接种量等;根据稳定期的生长规律,可以看出产物的最佳收获期,以及最佳测定期。通过更深层次的研究还可促进连续培养原理的提出和工艺技术的搭建。下面为介绍细菌生长曲线测定的基本原理与操作步骤。


细菌生长曲线测定的基本原理:


当将细菌接种到液体培养基中,每隔一段时间计算细胞数量时,就可以绘制出一个典型的细菌生长曲线,显示细菌随时间的生长情况。它显示了四个不同的增长阶段。


1.滞后期:由于细胞对培养条件的生理适应而导致生长缓慢或缺乏生长,或由于初始细胞密度低而导致生长缓慢。


2.对数或指数阶段:达到最佳增长率,在此期间,细胞数量在离散时间间隔内成对数增长。


3.平台期:细胞的生长(细胞分裂)和死亡相互平衡,导致细胞数量没有净增加。生长速度的下降通常是由于缺乏营养物质和/或有毒废物成分的积累。


4.下降或死亡阶段:死亡率超过生长速率,导致活细胞的净损失。

细胞生长曲线是测定细胞绝对生长数的常用方法,也是判定细胞活力的重要指标,它以培养时间为横坐标,细胞密度为纵坐标。

浊度法可用于绘制细菌在肉汤或液体培养基中的生长曲线。它是用来分析生长趋势的最简单的方法之一,因为它使用分光光度计来跟踪光密度(OD)随时间的变化。换句话说,随着样本中细胞数量的增加,光通过样本的传输就会减少。


所需材料:


细菌培养(大肠杆菌)、肉汤(Luria Bertani(LB)肉汤、营养肉汤)


玻璃器皿:圆锥形烧瓶、量筒、无菌试管、无菌培养皿试剂:蒸馏水


其他:培养箱、摇床、分光光度计、移液管、枪头、无菌环


操作步骤:


第1天:使用无菌环,将细菌培养环放在琼脂平板上。在37℃下孵育18-24小时。


第2天:从琼脂平板中取出每个菌株的一个菌落,接种到含有10 ml高压灭菌的肉汤培养基的试管中。将试管在37℃下孵育过夜。


第3天:在500 ml无菌锥形烧瓶中取250 ml高压灭菌的肉汤培养基。在上述烧瓶中接种5 ml过夜培养的培养物。测定0小时的OD值。在37℃下培养。每隔30分钟取1 ml培养悬液,用分光光度计取600 nm波长的光密度(OD),直到读数变成静态。或者,每30分钟取1 ml等量的培养悬液,加入50-100µl的甲醛。等实验结束时测定所有等量的培养悬液的光密度。实验结束时,在X轴上绘制以分钟为单位的时间与Y轴上600nm处的光密度图,得到细菌的生长曲线。


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