（整理）微生物检测培养基原理 - 图文

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微生物检测培养基及试剂原理

1.细菌与培养有关的生理结构。 1.1

细胞壁（cell wall）

主要成分：肽聚糖

革兰氏阳性菌（G+）:细胞壁有15-50层肽聚糖，厚20-80nm，组成三维立体框架，结构坚固致密。革兰氏染色紫色。

革兰氏阴性菌（G-）:细胞壁有1-2层肽聚糖，厚10-15nm，不能形成三维结构。但在肽聚糖之外，有G-特有的结构-外膜。革兰氏染色红色。

1.2 细胞膜（cell membrance）

细胞膜位于细胞壁内侧，紧包住细胞质，结构为平行的磷脂双分子层，其中镶嵌有多重蛋白质，大多为酶类和载体蛋白。 功能：物质转运 呼吸 分泌 生物合成

胞质周围间隙：G-菌的细胞膜与细胞壁之间的空间。此处聚集了若干种胞外酶，主要是水解酶。

1.3 细胞质（cytoplasm）

细胞质的主要成分是水、蛋白质、核酸、糖、无机盐等。细胞质含有多种酶系统，是细菌合成蛋白质和RNA的场所。细菌的分解代谢和合成代谢都在胞质中进行。

1.4 核蛋白体

核蛋白体是细菌合成蛋白质的场所。链霉素能与细菌核蛋白体的30s亚基结合；红霉素能与50s亚基结合，干扰细菌的蛋白质合成，从而杀灭细菌。

2. 细菌的物理性状

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细菌虽小，也有独立的生命活动。能从外界环境中摄取营养原料，获得能量，合成菌体自身成分。同时排出废物，完成新陈代谢，从而得以生长繁殖。

-表面积

葡萄球菌直径约1um，则每立方厘米的表面积可达60000cm2.

一般生物体直径约1cm，则每立方厘米体积的表面积只有6cm2.

-带电现象

PH>PI(带负电) PH=PI

G+菌 PI=PH(2-3) G-菌 PI=PH(4-5)

PH

-光学性质

细菌为半透明体，光线不能完全通过，故悬液呈浑浊状，均量越大浊度越大。

-细菌的物理性状

细菌的细胞壁和细胞膜都为半透性。

细菌的渗透压比其它生物细胞为高。

3.细菌生长繁殖的营养物质和环境条件

自营菌：能以简单的无机物为原料，合成复杂的菌体原生质。

异营菌：必须供给多种有机物质，才能合成菌体原生质。所有的病原菌都是异养菌。

营养物质

水：（细菌80%，酵母菌75%，霉菌85%，霉菌孢子39%，细菌芽胞核心部分的含水量<=30%）

细菌代谢过程中的一切反应都必须有水才能进行。培养基用水应为纯水（蒸留水，去离子水）。电导率—>0.

碳源（约占干重50%）：碳源是细菌合成菌体成分和获得能源的主要来源。

培养基碳源的供应主要来自糖类（C.H.O）、有机酸、醇类和脂类。

氮源（约占细胞干重的12%-15%）:构成重要生命物质蛋白质和核酸等的主要元素。

氨基酸异养型-需从外界吸收现成的氨基酸作为氮源；培养基中的氮源主要来自蛋白

胨、氨基酸以及动、植物组织浸出液。

氨基酸自养型-能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所要的氨基酸

---菌体蛋白（SCP或食用菌）

无机盐：参与构成菌体成分：调节细胞内外渗透压：与酶活性有关。其中P、K、Na、Mg、S、

Fe等需要量较多（K2HPO4、MgSO4）；Cl、Mn、Zn、Co、Cu等只需微量。

生长因子：许多细菌的生长还必需一些其自身不能合成的生长因子，主要是B族维生素（硫

胺素VB1,核黄素VB2，泛酸VB3，吡哆素VB6,烟酸VB5，对氨基苯甲酸PABA）和某些氨基酸、嘌呤、嘧啶。

细菌摄取营养的机理：

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1. 单纯扩散 被动吸收

2. 促进扩散（细胞膜上的特异性载体蛋白/渗透酶） 3. 主动吸收（耗能，通过膜上载体蛋白）

4. 基团转位（耗能，通过膜上载体蛋白，运送前后溶质分子改变）

环境条件：

5. PH值：大多数细菌生长最适酸碱度为中性或弱碱性即PH7.2-7.6。在此PH时，细菌的酶活

性最强。考虑培养基成分对PH的调节能力（PH的内源）。 6. 1.1借助磷酸盐缓冲溶液（K2HPO4和KH2PO4） 7. 1.2 以CaCO3作“备用碱”进行调节。

8. 2.渗透压（由溶液中所含的分子或离子的数量决定）与细胞渗透压相等的等渗溶液最适宜微

生物的生长，高渗透溶液则会使细胞发生质壁分离 9. 低渗溶液则会使细胞吸水膨胀，形成很高的膨压。

10. 水活度（aw）：表示微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。

11. 氧（氧化还原电势）：需氧菌利用分子氧作为最后受氢体以完成呼吸作用。厌氧菌则在无氧

环境中才能生长。

12. .二氧化碳：一般细菌在代谢过程中都需要CO2.

13. 温度：细菌生长的温度极限为-7_90度。病原菌最适生长温度为人体温度37±2℃.

4. 细菌分类检测原理

革兰氏染色法的意义就在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 大多数化脓性球菌都属于革兰氏氏阳性菌，它们能产生外毒素使人致病。 而大多数肠道菌多属于革兰氏阴性菌，它们产生内毒素，靠内毒素使人致病。 1. 培养基中各种抑菌物质对革兰氏阴性，阳性细菌的不同影响。

2. 各种细菌发酵糖类物质的不同结果。产酸产气/产酸不产气/不产酸不产气 3. 对相应物质的代谢产物不同，各种生化鉴定。

5. 分离与鉴定培养基中相关物质的作用原理

5.1 对革兰氏阳性细菌（大肠菌群，沙门氏菌，）起抑制作用的物质。

1. 月桂基硫酸钠：别名月桂醇硫酸钠；十二烷基硫酸钠 ；K12；发泡粉；表面活性作用强，属阴离子表面

活性剂具有乳化作用。

2. 胆盐/牛胆粉/三号胆盐/去氧胆酸钠：是一种胆酸的钠盐，是胆酸的羧基和甘氨酸或牛磺酸(C2H7NO3S)的氨基(C2H5NO2)，通过酰胺键结合而成。

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可降低培养基与细菌细胞膜界面上的表面张力，使细胞膜紊乱，导致细菌自溶。

肠杆菌科细菌在肠道内长期与胆汁接触。对胆盐有一定的抵抗力。合适的胆盐量能促进该科细菌的生长。

胆盐遇酸生成沉淀，使菌落色素不致扩散从而有利于鉴别。

胆盐中含有一定量的胆红素、粘蛋白、色氨酸，对不受胆盐抑制的细菌生长有营养作用。 3. 煌绿：煌绿（亮绿）：（C27H35N3ClBr）

抑制革兰氏阳性菌和大多数非沙门氏菌的革兰氏阴性杆菌，通常抑制发酵乳糖、蔗糖的细菌，抑菌原理同结晶紫。

常用于分离除伤寒外的沙门氏菌培养基。 煌绿和枸櫞酸钠对大腸菌的生长、菌体蛋白质的合成和糖的利用都有显著的抑制作用,以煌绿的作用为较强。枸酸钠能抑制大腸菌的呼吸,而煌绿的抑制作用则较弱。混合胆盐及硫代硫酸钠对大腸

菌的上述代谢活动都没有抑制作用。

4. 伊红-美兰：两种苯胺类染料，它们可以抑制革兰氏阳性菌的生长。

伊红

5. 结晶紫：

美兰

结晶紫 是一种医药名称，俗称：紫药水，属三苯甲烷类染料消毒剂，能与微生物酶系统发生氢离子的竞争性对抗，使酶成为无活性的氧化状态，而发挥杀菌作用。主要对革兰阳性菌如葡萄球菌、白喉杆菌，以及绿脓杆菌、白念珠菌、表皮癣菌有杀灭作用，对其它革兰阴性菌和抗酸杆菌几乎无作用；无刺激性及毒性。1g溶于10ml乙醇、15ml甘油，溶于水和氯仿，水溶液和乙醇液呈紫色，几乎不溶于乙醚酸碱指示剂，pH 0.5(绿)～2.0(蓝)；非水溶液滴定指示剂

6. 氰化钾（KCN）:氰化钾是剧毒药, 使用时应小心，切勿沾染，以免中毒。夏天分装培养基应在冰箱内进行。试验失败的主要原因是封口不严, 氰化钾逐渐分解，产生氢氰酸气体逸出，以致药物浓度降低，细菌生长，因而造成假阳性反应。试验时对每一环节都要特别注意。

7. 亚硫酸盐：是一类很早即在世界范围内广泛使用的食品添加剂:可作为食品漂白剂,防腐剂;可抑制非酶褐

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