在進行低濃度定量菌株菌懸液制作時,通常使用十倍或百倍稀釋法進行制作。
十倍稀釋法的具體操作步驟
1.將生理鹽水(或磷酸鹽緩沖液等)分裝至試管中,每支裝量為9mL(百倍稀釋可用10mL,特殊情況也可使用9mL做近似百倍稀釋),進行滅菌處理(121℃滅菌15-30min即可);
注:在進行厭氧菌(如生孢梭菌,產氣莢膜梭菌)稀釋時,選用0.1%蛋白胨水或pH7.0氯化鈉蛋白胨緩沖液做為稀釋劑效果更佳;若不在厭氧環境中操作,從開始稀釋至使用菌懸液結束要控制在15min以內,時間過長會導致菌體死亡。
2.將滅菌后裝有9mL生理鹽水的試管編號1,2,3,4,5,6,7,8。
3.將一定量的菌加入至編號1的試管中制成第一稀釋梯度菌懸液(通常稱為10-1梯度),使用旋渦振蕩器混勻。
4.吸取1mL10-1梯度菌懸液至編號2的試管中,混合均勻,就得到了第二稀釋度的菌懸液(通常稱為10-2梯度,若吸取10-1梯度菌懸液100μL至10mL生理鹽水管中,即為百倍稀釋,可以直接得到10-3梯度菌懸液)。
5.以此類推,可以得到10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8梯度菌懸液,每一支管的含菌量都是前一直管的1/10,第8支管的菌液濃度就是第1支管的千萬分之一了,如果第一支試管含菌量是109CFU/mL,第8支管就可以得到100CFU/mL左右濃度的菌懸液了。
制備第一支試管的菌懸液及確定第一支試管中菌液的濃度,一般采用以下四種方法:
將一定量培養好的細菌轉移到第一支試管中(可以用菌液,可以挑取菌落),制備成約5麥氏濁度的均一渾濁菌懸液(約109CFU/mL)。
優點:新手可直接上手操作。
缺點:不同細菌體積大小有差別,有些芽孢菌容易聚成團塊不易制得均一懸液;不適用于真菌孢子懸液制備。
注意事項:不同細菌的麥氏濁度與濃度之間存在差異,第一次試驗之前最好先進行驗證;麥氏濁度無法區分細菌死活,因此最好使用新活化的菌制備;真菌(酵母菌)體積較大,同等濁度下濃度約為細菌的1/20。
細菌在600nm波長處具有最大吸光度,在一定濃度下,細菌的濃度與OD600nm呈正比關系,因此可以通過測量OD600nm值來確定菌懸液濃度。此方法更常用于測定菌液濃度(觀察細菌生長曲線),也可在制備105-107CFU/mL的菌懸液時使用,不適用于低濃度菌懸液制備。
將菌株接種至非選擇性肉湯培養基中過夜培養,吸取1mL培養物至9mL生理鹽水中制成10-1梯度菌懸液(約108CFU/mL),稀釋至10-6或10-7即可得到10-100CFU/mL菌懸液。
優點:操作簡單
缺點:菌數不穩定,受細菌種類、培養基影響較大;僅適合均勻渾濁生長的細菌或真菌;若培養過程發生污染,不易察覺。
注意事項:不同菌株生長時間不同,在不同培養基中生長濁度也不同,如大腸埃希氏菌、金黃色葡萄菌、沙門氏菌等在TSB中過夜培養即可,乳酸菌通常需在MRS肉湯中培養48-72h,酵母菌、白色念珠菌需在SDB培養基中培養3-5天。酵母菌、芽孢菌通常在10-5稀釋度左右,就可以得到10-100CFU/mL的菌懸液。
從平板或斜面上挑取一定量的菌苔(2-3mm單個菌落,菌落偏小可多挑幾個菌落)至9mL生理鹽水中振蕩均勻,制成10-1梯度菌懸液(約108CFU/mL),稀釋至10-7或10-8即可得到10-100CFU/mL菌懸液。
優點:操作簡單,相比較于其他稀釋方法,最大優勢就是更容易準確控制菌數濃度;適用范圍廣,細菌、真菌均可采用此方法制備菌懸液。
缺點:需要嘗試和經驗
注意事項:不同菌株制成的菌懸液濃度同樣存在差異,初次進行特定菌株稀釋時需要做驗證;一般非芽孢細菌制成的10-1梯度菌懸液約為108-109CFU/mL,而芽孢菌和酵母菌制成的10-1梯度菌懸液約為106-107CFU/mL。
初次進行菌液制備時,可以選用方法1和方法4,多做幾個稀釋度測試,熟練有經驗后使用方法4進行菌液制備,可輕松準確制得10-100CFU/mL或20-200CFU/mL濃度菌懸液。
制備好的菌懸液可在驗證過的時間內使用,使用時間一般與稀釋劑有關,接下來我們再來講一下稀釋劑的選擇和應用:
1.0.85%生理鹽水或0.9%氯化鈉溶液
在國標中通常使用0.85%生理鹽水,中國藥典中常使用0.9%氯化鈉溶液,二者效果無明顯差別,可適用于絕大多數細菌或真菌的菌懸液或孢子懸液制作(孢子懸液較穩定一般可在2-8℃存放一個月或者更長時間)。
2.磷酸鹽緩沖液
與生理鹽水效果接近,可用于菌懸液制備和稀釋,但更常用于樣品的稀釋。
3.0.1%蛋白胨水或pH7.0氯化鈉蛋白胨緩沖液
相比較于生理鹽水,此兩種緩沖液對于產氣莢膜梭菌、生孢梭菌等厭氧菌的效果更好,更能保持細菌的活性。該培養基因含有少量蛋白胨,細菌易發生繁殖導致菌數發生變化,通常制備的菌懸液需在短時間內使用(一般細菌建議在45min內使用,厭氧菌建議在15min內使用)。
霉菌的孢子懸液制備
將霉菌接種至沙氏瓊脂(或馬鈴薯葡萄糖瓊脂)斜面(或平板)進行培養至產豐富的孢子,加入稀釋劑進行洗脫(也可用接種環直接挑取一環孢子至稀釋液中),再用十倍或百倍稀釋法制成適宜濃度菌懸液。
注意事項:
(1)培養過程中不可密封培養,保持良好的透氣性有利于霉菌的生長和產孢子;
(2)不同的培養基營養存在差別,霉菌生長后期,培養基內的營養逐漸耗盡后,霉菌傾向于開始產孢子,因此在培養過程中不同培養基產孢子時間存在差異;
(3)孢子容易在空氣中漂浮擴散,因此若采用接種環挑取孢子時,應做好防擴散污染的措施。
芽孢懸液制備
將芽孢菌接種至硫酸錳營養瓊脂(或其他產芽孢培養基)36±1℃培養5-7天(或其他合適溫度培養),刮取菌苔至稀釋液中制成懸液,將菌懸液置于65℃中水浴30min(或沸水浴10min)殺死菌體,再用十倍稀釋或百倍稀釋法制成適宜濃度的芽孢懸液。
注:制備好的菌懸液原則上應現制現用,但孢子懸液、芽孢懸液相對比較穩定,可以在2-8℃保存較長時間,可在經過驗證的期限內使用。