實驗概要
本文介紹了單糖發酵試驗、V-P(Voges-Proskauer)試驗、甲基紅試驗、枸櫞酸鹽利用試驗、靛基質(Indol)試驗、硫化氫(H2S)產生試驗、尿素分解試驗、及氧化酶試驗的原理和基本方法。
實驗原理
1. 單糖發酵是將葡萄糖,乳糖或麥芽糖等分別加入蛋白胨水培養基內,使其最終濃度為0.75~1%。并加入一定量酚紅指示劑及小倒管,制成單糖發酵管,接種細菌經37℃培養18~24小時,若能分解糖產酸則酚紅指示劑由紅變黃,若能分解甲酸有CO2和H2等氣體形成,小倒管內則聚集有氣泡;不分解,則指示劑不變色。
2. 有些細菌如產氣桿菌,分解葡萄糖產生丙酮酸,丙酮酸脫羧,生成乙酰甲基甲醇,在堿性環境中被氧化為二乙酰,再與培養基內胍基結合,生成紅色化合物,V—P試驗陽性。
3. 某些細菌如大腸桿菌等分解葡萄糖產生丙酮酸,繼而分解為甲酸、乙酸、乳酸等,使培養基PH值降至4.5以下,加入甲基紅指示劑呈紅色,此為陽性反應;若產酸量少或產生的酸進一步轉化為醇、醛、氣體和水等,則培養基的酸堿度仍在pH 6.2以上,加入甲基紅指示劑呈現黃色,為陰性反應。
4. 枸櫞酸鹽培養基系一綜合性培養基,其中枸櫞酸鈉為唯一碳源,磷酸二氫銨為唯一氮源。一般細菌能利用磷酸二氫銨作為氮源,但不一定能分解枸櫞酸鹽取得碳源。因此,根據可否利用枸櫞酸鹽來鑒別細菌,如產氣桿菌可利用枸櫞鹽作為碳源,細菌生長繁殖,形成菌苔,分解枸櫞酸鹽生成堿性碳酸鹽,使培養基pH上升到7.0以上,由綠色變為深蘭色,為枸櫞酸鹽利用試驗陽性;而大腸桿菌則不能分解枸櫞酸鹽,得不到碳源,不能生長,無菌苔形成,培養基顏色不發生變化,為枸櫞酸鹽利用試驗陰性。
5. 某些細菌如大腸桿菌,變形桿菌等具有色氨酸酶,能分解蛋白胨水培養基中的色氨酸,產生靛基質(無色吲哚),再與歐立希試劑(對二甲基氨基苯甲醛)反應,形成紅色化合物—玫瑰吲哚,即為陽性反應。
6. 某些細菌能分解培養基中的含硫氨基酸(如胱氨酸、半胱氨酸),生成硫化氫。硫化氫遇到培養基中的鉛鹽(醋酸鉛)或鐵鹽(硫酸亞鐵),則形成黑褐色硫化鉛或硫化亞鐵沉淀物。培養基內含有還原劑硫代硫酸鈉,使形成的硫化氫不再氧化。
7. 某些細菌如變形桿菌,具有尿素分解酶,能分解尿素而產生氨,氨溶于水變成氫氧化銨,使培養基變堿而呈紅色即為陽性。
8. 某些細菌如奈瑟菌和綠膿桿菌,具有氧化酶(靛基酚氧化酶),能將氧化酶試劑(鹽酸二甲基對苯二胺或四甲基對苯二胺)氧化成紅色的醌類化合物,即為氧化酶試驗陽性。
主要試劑
1. 單糖發酵試驗培養基:葡萄糖發酵管,乳糖發酵管等。
2. V-P(Voges-Proskauer)試驗培養基:葡萄糖蛋白胨水培養基。試劑:V-P試劑[40%氫氧化鉀水溶液(內含0.3%肌酸)和6%α-奈酚酒精溶液]。
3. 甲基紅試驗培養基:葡萄糖蛋白胨水培養基。試劑:甲基紅試劑。
4. 枸櫞酸鹽利用試驗培養基:枸櫞酸鹽斜面。
5. 靛基質(Indol)試驗培養基:蛋白胨水培養基。試劑,歐立希(Ehrlich)試劑(對二甲基氨基苯甲醛)。
6. 硫化氫(H2S)產生試驗培養基:醋酸鉛培養基。
7. 尿素分解試驗培養基:尿素培養基。
8. 氧化酶試驗培養基:巧克力平板。試劑:0.5-1%鹽酸對二甲基苯胺(或鹽酸二甲基對苯二胺或鹽酸對氨基二甲苯胺)水溶液。
實驗材料
1. 單糖發酵試驗菌種:大腸桿菌,傷寒桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
2. V-P(Voges-Proskauer)試驗菌種:大腸桿菌,產氣桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
3. 甲基紅試驗菌種:大腸桿菌,產氣桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
4. 枸櫞酸鹽利用試驗菌種:大腸桿菌,產氣桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
5. 靛基質(Indol)試驗菌種:大腸桿菌,傷寒桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
6. 硫化氫(H2S)產生試驗菌種:大腸桿菌,傷塞桿菌18~24小時瓊脂斜面培養物。
7. 尿素分解試驗菌種:變形桿菌,傷寒桿菌18-24小時瓊脂斜面培養物。
8. 氧化酶試驗菌種:淋球菌或腦膜炎球菌,白色葡萄球菌18-24小時巧克力斜面培養物。
實驗步驟
1. 單糖發酵試驗
(1). 將傷寒桿菌,大腸桿菌按照液體接種方法分別接種于葡萄糖及乳糖發酵管內。
(2). 置37℃孵箱培養18~24小時。
(3). 觀察結果:由于一些細菌能分解某種糖類產酸,所以培養基中pH下降到7.0以下,在酚紅指示劑的顯示下,培養基顏色由紅變黃。產酸者以“ ”表示,如果同時產生氣體,則培養基中小倒管內有氣泡出現,此乃產酸又產氣,以“⊕”表示,不分解,則指示劑不變色,用“-”表示。
(4). 實驗結果
傷寒桿菌大腸桿菌
葡萄糖 ⊕
乳糖 - ⊕
2. V-P(Voges-Proskauer)試驗
(1). 分別接種大腸桿菌,產氣桿菌于兩支葡萄糖蛋白胨水中。
(2). 置37℃培養48小時后,取出分別加入KOH1ml和α-奈酚溶液1ml ,搖勻,靜置試管架上5~15分鐘。
(3). 實驗結果
培養液變為紅色為陽性,不變色為陰性。
3. 甲基紅試驗
(1). 分別將大腸桿菌,產氣桿菌接種于兩支葡萄糖蛋白胨水培養基中。
(2). 置37℃培養2~3天取出,分別滴加甲基紅試劑2~3滴,混勻,觀察結果。
(3). 實驗結果
大腸桿菌: ,產氣桿菌:-。
4. 枸櫞酸鹽利用試驗
(1). 分別將大腸桿菌,產氣桿菌接種于兩支枸櫞酸鹽斜面培養基。
(2). 置37℃恒溫培養24小時后觀察結果。
(3). 實驗結果
產氣桿菌: (有菌苔生長,培養基變色)
大腸桿菌:-(無菌苔生長,培養基不變色)
5. 靛基質(Indol)試驗
(1). 分別將大腸桿菌,傷寒桿菌接種于兩支蛋白胨水培養基中。
(2). 置37℃培養2~3天后,每管沿管壁各加歐立希試劑0.5~1ml于培養液面上,待1-2分鐘后觀察結果:在交界面出現玫瑰紅色環即為吲哚試驗陽性,無紅色環即為陰性。
(3). 實驗結果
大腸桿菌: ;傷寒桿菌:- 。
6. 硫化氫(H2S)產生試驗
(1). 分別以半固體穿刺接種法將大腸桿菌,傷寒桿菌穿刺接種地兩支醋酸鉛培養基內。
(2). 置37℃培養48-72小時(2-3天)。
(3). 觀察結果:取出后對光觀察,若沿穿刺線有黑褐色沉淀物,即表示該菌能產生硫化氫(H2S),否則反之。
(4). 實驗結果
大腸桿菌:-(無黑色沉淀線生成)
傷寒桿菌: (有黑色沉淀線生成)
7. 尿素分解試驗
(1). 分別以斜面接種法將變形桿菌,傷寒桿菌接種于兩支尿素斜面培養基上。
(2). 置37℃培養18-24小時。
(3). 取出觀察結果,培養基變為紅色,即尿素分解試驗陽性,若不變色,即為尿素分解試驗陰性。
(4). 實驗結果
變形桿菌: ;傷寒桿菌:- 。
8. 氧化酶試驗
(1). 將腦膜炎球菌或淋球菌,白色葡萄球菌分別接種于巧克力平板;
(2). 置37℃培養24小時后取出;
(3). 滴加新鮮配制的0.5-1%鹽酸對二甲基苯胺水溶液于固體培養基上;
(4). 觀察結果:加試劑后,若菌落出現紅色→深紅色→紫黑色變化均為陽性;反之陰性。
(5). 實驗結果
腦膜炎球菌和淋球菌: ;白色葡萄球菌:- 。
注意事項
1. 氧化酶試驗應避免含鐵物質,因遇鐵會出現假陽性;試劑在空氣中易氧化,故應新鮮配制,冰箱保存使用不超過兩周;若要分離培養腦膜炎球菌,應在菌落變成紫黑色之前立即轉種。否則細菌容易死亡。
2. 《附錄》
(1). V-P試驗劑的配制
甲液:α-萘酚 6g 95%灑精 100ml
乙液:KOH 40g 肌酸0.3g 蒸餾水 100ml
(2). 甲基紅試劑的配制
甲基紅 0.04g 95%酒精 60ml 蒸餾水 40ml
先使甲基紅溶解于酒精中,再加入蒸餾水,混合,搖勻即成。
(3). 歐立希(Ehrlich)試劑的配制
對位二甲基氨基苯甲醛 4g
95%酒精 380ml
濃硫酸或濃鹽酸80ml
三種成分混合即成,瓶口要嚴密,以免揮發。
(4). 蛋白胨水培養基的制備
成分:蛋白胨10g 氯化鈉5g 蒸餾水1000ml
制法:
1). 先用少量蒸餾水將蛋白胨和氯化鈉相混合溶解,再加足蒸餾水量。
2). 調節pH至7.6、用濾紙過濾。
3). 分裝中試管,每管約3-4ml,加塞滅菌后備用。
用途:供吲哚試驗用
(5). 單糖發酵管的制備
成分:蛋白胨水培養基 100ml
0.2%酚紅 1ml
所需糖(葡萄糖或乳糖)0.75-1g
制法:
1). 將上述成分溶化,混勻分裝于內含有倒置小玻璃管的小試管中,每管約2ml,加塞。
2). 小倒管排氣,滅菌(8-10磅,20-30分鐘),貯存備用。
用途:供單糖發酵試驗用。
附注:0.2%酚紅配制法
酚紅(phenol red)0.2g
1/10苛性鈉(NaOH) 8ml
蒸餾水 92ml
將酚紅入研缽徐徐加入苛性鈉研磨,再補足蒸餾水即成。若需長時間保存,可高壓滅菌后貯存備用。
(6). 葡萄糖蛋白胨水培養物
成分:蛋白胨5g 葡萄糖5g
制法:
1). 將上述成分溶解于蒸餾水中。
2). 調節pH至7.6,用濾紙過濾除渣。
3). 分裝中試管,每管約3-4ml,滅菌后備用。
用途:供甲基紅及V-P試驗用。
(7). 枸櫞酸鹽斜面培養基的制備
成分:磷酸二氫銨0.1g 磷酸氫二鉀0.1g
硫酸鎂0.02g 枸櫞酸鈉0.23g
氯化鈉0.5g 瓊脂2g
蒸餾水100ml 0.5%溴麝香草酚藍酒精溶液2ml
制法:
1). 先將上述各種鹽類溶解于蒸餾水中,使其完全溶解。
2). 矯正pH至6.8,然后加入瓊脂和指標劑。
3). 搖勻,脫脂棉過濾,分裝中試管,每管約3-5ml。
4). 滅菌后置成斜面備用(冷后為綠色)
用途:供枸櫞酸鹽利用試驗用。
(8). 醋酸鉛培養基的制備
成分:2%肉湯瓊脂200ml 硫代硫酸鈉0.05g
醋酸鉛10g 蒸餾水100ml
制法:
1). 先將10g醋酸鉛加入100ml蒸餾水中融化,間歇滅菌或低壓菌后備用(10%醋酸鉛溶液)。
2). 加熱溶化2%肉湯瓊脂200ml,加入硫代硫酸鈉0.05g,混合后高壓滅菌。
3). 從高壓滅菌鍋取出,待冷卻至45℃左右時。無菌操作加入無菌的10%醋酸鉛溶液1毫升,搖勻。
4). 分裝小試管,每管約2ml,直立待冷凝后備用。
用途:供硫代氫生成試驗用。
說明:醋酸鉛與硫代硫酸鈉不宜久然。
(9). 尿素培養基的制備
成分:蛋白胨1g 氯化鈉5g
葡萄糖1g 蒸餾水900ml
瓊脂15~20g 0.1%酚紅 12ml
20%尿素水溶液(無菌)100ml
制法:
1). 除尿素、瓊脂和酚紅外,其余成分溶于水中,加熱溶化,矯正pH至6.8~6.9。
2). 加入瓊脂和酚紅,8~10磅10分鐘滅菌。
3). 冷卻至60℃后加入無菌尿素溶液,搖勻。
4). 分裝中試管(無菌),每管3~4ml,置成斜面備用。
用途:供尿素分解試驗用。
說明:
1). 尿素不耐熱,也不能久存,只能用濾器除菌。
2). 無菌尿素溶液制備:稱取尿素20g,混合于100ml蒸餾水中,充分搖勻,用G6濾菌器過濾除菌,以達到無菌的目的。
(10). 巧克力色瓊脂平板的制備
成分:肉湯瓊脂100ml 無菌脫纖維羊或兔血10ml。
制法:
1). 將肉湯瓊脂加熱溶化,趁熱加入脫纖維血,搖勻。
2). 傾注平板,待冷卻成巧克力色,備用。
用途:用于培養腦膜炎雙球菌或淋球菌。
說明:加血一定要趁熱加。
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