学校科学/琼脂平板
琼脂平板是一个含有琼脂和营养物质的无菌培养皿,用于培养细菌或真菌。通常,平板中还会添加“选择”物质,例如抗生素。
大多数类型的琼脂都是以粉末形式预先制备购买的,虽然可以购买基础琼脂混合物并单独添加营养物质。对于典型的标准混合物,例如 LB 琼脂,在自动搅拌器上,每升蒸馏水中加入以下物质:
- 10克氨基酸(通常是胰蛋白胨或蛋白胨)
- 5克酵母提取物
- 5克 NaCl
- 15克琼脂(省略此步骤会产生液体 LB)
轻轻煮沸混合物有助于溶解:可以在微波炉中或在温和的火焰上进行。溶解后,琼脂需要进行灭菌,通常是将其倒入锥形(锥形)烧瓶中,然后用棉花塞密封顶部,最后用一层松散的铝箔覆盖棉花塞。然后在高压灭菌器中灭菌 15 分钟。然后让无菌琼脂冷却至 50 °C:这略高于琼脂的凝固点,在这个较低温度下倒入有助于防止盖子上形成冷凝水。在这个步骤中添加化学试剂(例如抗生素)以防止它们在较高温度下降解;琼脂特别有用,因为它可以在较高温度下进行灭菌,但由于它在较低温度下凝固,因此可以添加化学添加剂而无需担心降解。在倒入平板之前,要格外小心,不要让杂菌污染它们:必须使用无菌技术。
- 用抗菌肥皂和热水彻底清洗双手。
- 用乙醇或其他消毒剂擦拭工作台。
- 设置一个本生灯,使其产生柔和的蓝色火焰。这将用于灭菌烧瓶口,并提供一个相当无菌的环境。这也将用于火焰烧灼在倒入过程中产生气泡的平板。
- 将要倒入的平板放在工作台上,盖子仍盖着。
- 取下铝箔并丢弃。用小指取下棉花塞。整个过程都要用小指握住它,不要放下来。
- 火焰烧灼烧瓶口以杀死瓶口外缘的细菌。
- 轻轻抬起平板盖子,以允许将琼脂倒入,然后快速将平板中倒入一半的琼脂。
- 盖上盖子,轻轻旋转平板以确保熔融琼脂均匀分布,然后让平板在工作台上静置至少 20 分钟,使其凝固。
- 倒完所有平板后,火焰烧灼烧瓶口,重新插入棉花塞。任何未使用的琼脂仍然是无菌的。
为了可追溯性,将分配给烧瓶的批号写在用其倒入的平板上。
在接种之前,在平板底部靠近边缘的地方写下重要信息:
- 接种日期
- 培养温度
- 培养持续时间
- 接种的微生物
- 平板者的姓名缩写
接种琼脂平板最常用的方法是划线法。
- 使用这种方法,将少量样品放在琼脂平板的侧面(可以使用拭子,或者如果样品是液体,可以使用接种环从接种环中滴入)。
- 然后使用无菌接种环(火焰烧灼至红热,然后接触琼脂冷却,不要接触接种的样品),从初始接种部位沿一个方向将细菌扩散出去。这是通过使接种环来回移动完成的,穿过初始接种部位。
- 然后再次灭菌接种环(通过火焰烧灼),然后将第一次划线扩散出去。
- 重复此操作 2-3 次,绕着琼脂平板移动。
应该发生的是,单个细菌细胞被划线分离,当平板被培养时,会形成离散的菌落,这些菌落将从单个细菌开始。
这种模式用于培养尿液。将一个小接种环浸入尿液中,然后在琼脂平板中间划线。然后将接种环在直角方向上多次进出第一个划线,来回摆动。
将一根针火焰烧灼后浸入培养物中。然后将其刺入一个小无菌的营养琼脂瓶中。如果细菌是厌氧的,它们就会生长,否则它们就不会生长。
菌苔通常用于测试对抗生素的敏感性或进行噬菌体研究。需要的是在整个琼脂平板上均匀而完全地蔓延生长(“菌苔”)。在抗生素圆盘周围将会有一个细菌生长受到抑制的透明区域;可以测量该区域的直径以确定该菌株是否对该抗生素具有抗性。
制备菌苔的一种方法是使用 0.5 麦氏浊度细菌生理盐水悬液(这意味着生理盐水略微浑浊)。将无菌拭子浸入该悬液中,然后将其在整个琼脂平板上从一侧移动到另一侧,使所有区域都被覆盖。将平板旋转 90°,然后将拭子在垂直于第一次移动的方向上从一侧移动到另一侧。用旋转 45° 的拭子重复此操作一次。
制备菌苔后,将一块无菌滤纸圆片浸泡在抗生素中,然后放在平板上。培养后,如果菌苔细菌对该抗生素敏感,在滤纸周围将出现一个无生长环。可以从商业上购买每个浸泡在不同抗生素中的小圆片,并连接到一个更大的环上。它们被称为抗生素敏感性圆片或“Mastrings”(Mast Group Ltd 的商标),可以用来一次性测试生物体对一系列抗生素的敏感性。
平板倒置培养,以防止冷凝水滴落到接种表面上。
一些平板在 37°C 的 5% CO2 气氛中培养:这是人体某些细菌生长的温度和条件。特殊的培养箱可以维持这些条件。
一些细菌必须在厌氧条件下(没有氧气)培养。这些细菌可以放在容器中,以及一种去除氧气的物质一起,并将密封的容器放在常规培养箱中。
真菌和一些细菌(例如 *耶尔森氏菌*)应该在略低的温度下培养。通常为 30°C,通常使用室温空气。
酸奶细菌在更高的温度下生长(通常约 45°C)。因此,它们在微生物学教学中使用非常安全,尤其适合儿童。
*弯曲杆菌* 是一种难以生长的细菌物种。它需要特殊的琼脂平板和它自己的 *微需氧* 环境。
- 血琼脂 - 含有动物血液细胞(例如绵羊)。大多数细菌可以在这种培养基上生长。
- 巧克力琼脂 - 含有溶血红细胞,用于培养苛求的(挑剔的)呼吸道细菌。
- 新霉素琼脂 - 含有新霉素抗生素。
- 沙氏琼脂 - 用于培养真菌。它含有庆大霉素,并且具有较低的 pH 值,可以杀死大多数细菌。
- 泰氏-马丁琼脂 - 用于分离 *淋病奈瑟菌* 的巧克力琼脂。
- XLD 琼脂 - 木糖赖氨酸脱氧胆酸盐琼脂。它用于粪便样本的培养,并包含两种指示剂。它的配方是为了抑制革兰氏阳性细菌,同时促进革兰氏阴性杆菌的生长。乳糖发酵菌的菌落呈黄色。
- 营养琼脂 - 在学校科学实验室中使用安全,因为它不会选择性地培养病原菌。
- 干草浸液琼脂 - 用于培养粘菌。
- 麦康凯琼脂 - 麦康凯琼脂既是选择性培养基又是鉴别培养基。该培养基用于区分革兰氏阴性细菌,同时抑制革兰氏阳性细菌的生长。在琼脂中添加胆盐和结晶紫会抑制大多数革兰氏阳性细菌的生长,从而使麦康凯琼脂具有选择性。该培养基还区分乳糖发酵菌和非乳糖发酵菌。添加乳糖和中性红可以区分乳糖发酵菌(形成粉红色菌落)和非乳糖发酵菌(形成透明菌落)。
- 精神蓝琼脂 - 含有脂质的培养基,可以测试脂酶的存在。如果细菌能够在这些脂质存在的情况下产生脂酶,精神蓝染料将与脂质一起被消化,脂质与染料一起作为乳化液混合。这种培养基通常呈不透明的浅蓝色,在产生脂酶的细菌菌落周围会出现晕圈。
- 胰蛋白胨大豆琼脂 - 通常用于 **细菌 - 金黄色葡萄球菌**。
使用完的平板 **必须** 在扔掉之前进行安全处理。通常的方法是将其放入高压灭菌袋中,然后在 121°C、103 kPa (15 psi) 下进行高压灭菌 15 分钟。塑料平板会融化(因此需要使用袋子)。大约 20 分钟后,高压灭菌器会冷却下来,可以安全地扔掉袋子。如果无法使用高压灭菌器,可以使用普通的家用高压锅,或者在医院或专业实验室可以使用焚化炉。
其他设备可以通过放置在合适的消毒剂(如 Virkon)中 24 小时来消毒。
所有操作完成后,再次对工作台进行消毒。最后一步是用抗菌肥皂和热水彻底洗手,然后离开实验室。