厭氧微生物的分離與培養(yǎng)介紹

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;
熟練掌握Hungate厭氧操作技能,了解和掌握厭氧微生物的培養(yǎng)基配制,并進(jìn)行分離純化。 二、實(shí)驗(yàn)用具 
裝有分壓表的氮?dú)怃撈?,氫氣鋼瓶,調(diào)壓變壓器,銅柱和銅柱固定架,高壓滅菌鍋,厭氧管(15ml),厭氧瓶(50ml),異丁烯橡膠塞、電爐、圓底燒瓶(500ml、1000ml)、各種規(guī)格的定量注射器(1ml、2ml,5ml),18#針頭,酒精燈,酒精棉等。 
三、實(shí)驗(yàn)操作 
(一)、高純無(wú)氧N2的制備 
1、  接通電源:把輸出電壓緩緩從0伏分級(jí)升到50~90伏之間(調(diào)電壓的過(guò)程持續(xù)大約2-3s就可以了)。大約20
分鐘后,銅柱溫度能達(dá)到350℃左右(輸出電壓禁止長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)90V以上,否則會(huì)導(dǎo)致銅玻璃柱變形直**破裂,甚**發(fā)生安全事故)。 
2、  待銅柱溫度升**350℃左右時(shí),加熱套觸摸起來(lái)比較燙,開啟氫氣鋼瓶并形成氣流,使銅柱內(nèi)的銅絲還原(反應(yīng)
速率很快,幾秒鐘見效,還原與否可以從銅絲顏色的變化看到,同時(shí)柱內(nèi)會(huì)產(chǎn)生水蒸氣,氧化銅與氫氣反應(yīng)所致;通氫氣的時(shí)候**好打開窗戶,一定熄滅操作臺(tái)邊上所有明火,包括酒精燈和電爐)。 
3、  待銅絲被氫氣還原呈現(xiàn)純紫銅錚亮色,同時(shí)把里面的水蒸氣也排出完全后,關(guān)閉氫氣鋼瓶,壓力表指針降為零;
打開氮?dú)怃撈?,氣流大小以把針頭對(duì)準(zhǔn)操作者手背5cm距離明顯感覺到氣流為宜,并隨時(shí)注意氣流是否足夠。 4、  使用完畢后,先關(guān)緊氮?dú)怃撈?,使壓力表的指示針?*零位,接著關(guān)閉電源,使調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)指示回**0伏
處。 
(二)、無(wú)氧無(wú)菌水的配制 
1.         將500ml一定濃度的NaCl水溶液(防止稀釋時(shí)細(xì)胞漲破)沿玻璃棒倒入固定在鐵架臺(tái)上的1000ml圓底燒瓶
中(選擇合適的圓底燒瓶,水不可太滿,否則水沸騰時(shí)容易濺出),**好放入幾個(gè)防爆玻璃珠。向500ml水中加入終濃度為0.001‰的刃天青(resazurin),即加入0.5ml 的1‰刃天青母液(W/V),并加入0.25g半胱氨酸(L-Cysteine)(終濃度0.5‰)。在燒瓶外壁溶液水平面處劃一刻度后,加入適量水(因?yàn)檎舭l(fā)會(huì)損失部分水分)。煮沸5-10min(視所加水總量而定),刃天青會(huì)根據(jù)水中含氧量的下降經(jīng)歷紫色-紅色-無(wú)色的顏色變化,當(dāng)溶液變?yōu)闊o(wú)色后,再煮沸5min,然后通高純氮?dú)?-2min(趕走空氣)。 
2.         分裝的過(guò)程可以不用繼續(xù)加熱,用10ml的定量注射針筒抽進(jìn)氮?dú)饬?,再打出(三次以上)洗氣,然后抽?/div>
9ml無(wú)氧水注入已換氣的15ml厭氧管中(抽取注射過(guò)程中應(yīng)迅速利落,與空氣接觸時(shí)間應(yīng)縮****短);注入?yún)捬豕芎?,需要等待通?s-10s,以置換瓶中空氣,在抽出氮?dú)饬麽橆^的同時(shí)塞緊異丁烯橡膠塞(操作要*:抽出針頭時(shí)要注意,橡膠塞應(yīng)該先半扣到瓶口,然后用右手食指撳住,左手捏住通氣針頭慢慢抽出針頭,橡膠塞可能會(huì)外翻導(dǎo)致漏氣等,此時(shí)將針頭往瓶?jī)?nèi)伸,使塞子恢復(fù)原樣,有時(shí)需要反復(fù)多次,視塞子大小而定,**后拔出針頭,拔出同時(shí)立即將塞子塞進(jìn)管口),**后旋緊蓋子。 3.         121℃高壓蒸汽滅菌20min。 
(三)、專性厭氧菌液體培養(yǎng)基配制(以制備1000ml為例) 
1、  按照配方配制培養(yǎng)基,定容后,加入1ml的1‰刃天青母液(W/V)(終濃度0.001‰),0.4g的半胱氨酸(L-Cysteine)
(終濃度0.4‰),用NaOH或KOH調(diào)節(jié)pH值(resazurin和半胱氨酸對(duì)培養(yǎng)基的pH有影響,應(yīng)加入后再測(cè)pH)。2、  制備高純氮?dú)?,操作過(guò)程同(一);將厭氧管固定到鐵架臺(tái)的夾子上并通氮?dú)?,在培養(yǎng)基中加入5% Na2S•9H2O
溶液,使其終濃度為0.5‰,用槍吸取適量培養(yǎng)基注入到厭氧管(或厭氧瓶中),通氣10-20S,塞上橡膠塞,旋緊蓋子。 
3、  厭氧試管用牛皮筋扎成7支或者10支一捆即可滅菌,121℃濕熱滅菌20min。 (四)厭氧菌固體培養(yǎng)基配制 1、  同(三)1。 
2、 取上述培養(yǎng)基注入母液圓底燒瓶中(可以預(yù)先在圓底燒瓶外壁用記號(hào)筆劃上體積刻度),再
加瓊脂粉和適量蒸餾水以彌補(bǔ)在煮沸過(guò)程中蒸發(fā)的損失量。然后煮沸15-20mins,驅(qū)除培養(yǎng)基中的溶解氧。(應(yīng)特別注意:融化的固體培養(yǎng)基在沸騰時(shí)容易從燒瓶瓶口溢出引起電爐短路,從而將電爐燒壞),在接近沸騰時(shí)要把電爐移開。 
3、  煮沸10分鐘后,開始通高純氮?dú)猓粚捬豕芄潭ǖ借F架臺(tái)的夾子上并通氮?dú)?,加?% Na2S•9H2O溶液,使其
終濃度為0.5‰。然后用10ml的定量注射針筒取5ml培養(yǎng)基注入15ml已換氣的厭氧試管中。(注意:因?yàn)槭枪?/div>
體培養(yǎng)基,注射器活塞處容易被瓊脂粘住,使得封閉性較高,相對(duì)來(lái)說(shuō)不易變紅,但是也會(huì)有少許顏色,不用擔(dān)
心,同樣加入少量硫化鈉到管子或者瓶子內(nèi)即可)。 
4、 滅菌后的培養(yǎng)基取出來(lái),就進(jìn)行滾管操作。使滅完菌還未冷卻的固體培養(yǎng)基在桌面勻速滾動(dòng),
培養(yǎng)基會(huì)均勻固定在厭氧管壁上;也可以做成斜面狀,但是如果是分菌的話應(yīng)該是滾管更加好點(diǎn),因?yàn)榻佑|面積大。**后,管底會(huì)留有稍許的冷凝水。 
5、 注:如果是制備少量固體培養(yǎng)基,也可先在厭氧管中加入終濃度為2%的瓊脂后按液體培養(yǎng)#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
基的配制方法配制。滅好菌后,把瓊脂搖勻后滾管或擺斜面。 
(五)厭氧菌分離純化 
1、富集培養(yǎng):用滅菌小鐵鍬鏟取0.5g-2.5g樣品**裝有20-25ml培養(yǎng)基的厭氧瓶?jī)?nèi),充N2 ,塞緊塞子,然后振蕩均勻,
一定溫度下靜置培養(yǎng)。培養(yǎng)幾天后進(jìn)行稀釋涂布,方法在“直接涂布法”中有詳細(xì)介紹。 2、直接涂布法: 
1)樣品梯度稀釋:取含9ml無(wú)氧無(wú)菌水的厭氧試管若干支,用無(wú)菌1ml定量注射器以10倍稀釋法稀釋污泥菌懸液**
合適濃度(稀釋度視樣品生長(zhǎng)情況而定, 要注意用1ml注射器與18#針頭結(jié)合時(shí),1ml注射器的量程已經(jīng)不準(zhǔn)確,經(jīng)過(guò)移液槍的確定,0.7ml刻度處即相當(dāng)于1ml)。由于沒有經(jīng)過(guò)富集所以樣品中含有的菌量較少,直接涂布法中菌懸液的稀釋度做到10-2就可以了;而富集后的菌液為得到單菌落,稀釋度一般要做到10-6。 
2)涂布:用無(wú)菌1ml定量注射器取相應(yīng)稀釋度的污泥菌懸液0.2ml于含4.5ml的固體培養(yǎng)基的厭氧試管中,立即滾管。
滾管的要*是:注射器從梯度稀釋液轉(zhuǎn)移到滾管之內(nèi)后,塞緊塞子,將稀釋液均勻涂滾于厭氧管壁內(nèi),然后再取出塞子,通無(wú)氧高氮?dú)怏w,用無(wú)菌注射器與無(wú)菌針頭將多余的液體(包括了原來(lái)的冷凝水與稀釋液)吸出來(lái),可防止過(guò)多的水滯留導(dǎo)致滾管模糊、菌落不清。 
3)培養(yǎng):培養(yǎng)溫度以及培養(yǎng)時(shí)間看菌的生長(zhǎng)來(lái)定,有些只要兩三天,長(zhǎng)的需要十來(lái)天,這些可以查其他科技工作者
所做的相關(guān)屬菌株的條件來(lái)設(shè)定,一般如果條件合適,3天左右會(huì)有菌落長(zhǎng)出。 (六)厭氧菌菌落的觀察和純化 
1、觀察 4d培養(yǎng)后,觀察厭氧試管內(nèi)壁上出現(xiàn)菌落; 
2、純化 多次涂布滾管,挑單菌落純化,若在低稀釋度下形成了單克隆菌落,那么可以認(rèn)為其已經(jīng)比較純,也可以做
鑒定工作,比如簡(jiǎn)單染色觀察菌落形態(tài)是否一致等。建議: 
1.       將刃天青配成母液,母液濃度為1‰(W/V),4℃冰箱放置。 
2、專性厭氧菌生長(zhǎng)于很低的氧化還原電勢(shì)下,其呼吸鏈末端電子受體為無(wú)機(jī)氧化物和有機(jī)氧化物的生物氧化,這是一類在無(wú)氧或低氧條件下進(jìn)行的產(chǎn)能效率較低的呼吸形式。 
3、刃天青的指示:刃天青在氧化態(tài)時(shí)呈紫絳色,在完全還原時(shí)為無(wú)色,它**步不可逆地還原為Resorufin, 呈現(xiàn)桃紅色,然后再可逆性地還原為無(wú)色的二氫Resorufin。如果制備的培養(yǎng)基呈現(xiàn)桃紅色,表明培養(yǎng)基已經(jīng)被氧化,氧還電位已升高。其還原指示電位為-42mv。