科研干货 | “菌落计数”技巧!

文摘   2024-10-29 17:20   湖南  

菌落计数是微生物学实验中常用的一种技术,用于测定样品中微生物的数量。无论是在食品安全、环境监测还是临床诊断中,菌落计数都扮演着至关重要的角色。然而,许多实验人员在实际操作中会遇到各种挑战,如样品稀释不当、培养基选择不合适、菌落计数不准确等。本文将分享一些实用的小窍门,帮助大家提高菌落计数的准确性和效率。

首先,样品的稀释是菌落计数的关键步骤之一。对于固体或半固体样品,通常需要将样品均质化后进行系列稀释。建议使用无菌的生理盐水或磷酸盐缓冲液进行稀释,并确保每次稀释后的样品均匀混合。对于液体样品,可以直接进行稀释,但同样需要注意混合均匀性。选择合适的稀释度非常重要,一般建议选择2-3个适宜的稀释度进行检测,以确保最终的菌落数在可计数范围内(30-300 CFU)。


其次,培养基的选择和准备也是影响菌落计数结果的重要因素。平板计数琼脂(PCA)是常用的培养基之一,其灭菌条件为121℃、15分钟。在倾注培养基时,应确保培养基温度适宜(约46℃),以避免高温对微生物的杀伤作用。此外,对于一些特殊样品,可以在培养基中加入适量的2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC),以便在培养后将菌落染色,方便计数。

在菌落计数过程中,使用放大镜或菌落计数器可以提高计数的准确性。应选择菌落数在30-300 CFU之间的平板进行计数,并记录每个稀释度的平均菌落数。对于低于30 CFU的平板,应记录具体菌落数;对于高于300 CFU的平板,则可记录为“多不可计”(TNTC)。在计算菌落总数时,应严格按照标准公式进行计算,并注意结果的修约。


一、了解菌落形成单位和活菌数

「菌落计数」是一种常用的方法,用以估算固体或液体样品中存活的细菌或真菌细胞数量。在这项技术中,我们使用菌落形成单位(CFU)来表示活菌数,通常以CFU/g或CFU/mL的形式来描述。CFU是一种粗略的估值,代表在适宜的环境条件下,在固体培养基上生长繁殖所形成的菌落数。

需要注意的是,菌落形成单位CFU并不完全等同于实际的活菌数,而是对活菌数的一种估算。一个菌落可能由单个菌生长繁殖而成,也可能由多个菌共同形成,但在计算中我们通常将其视为一个整体,即认为是一个菌生长繁殖而成的。因此,在进行菌落计数时,了解菌落形成单位和活菌数之间的关系是十分重要的。

了解菌落形成单位(CFU)和活菌数是微生物学中非常重要的概念。以下是详细介绍:

菌落形成单位(CFU)

菌落形成单位(Colony Forming Unit, CFU)是指在固体培养基上,由单个菌体或聚集成团的多个菌体生长繁殖形成的菌落。CFU是用于计算细菌或霉菌数量的单位,比直接计数更能反映活菌的数量。

计数方法

  • 平板计数法:将样品进行系列稀释后,取一定体积的稀释液涂布在琼脂平板上,培养一定时间后(通常为24-48小时),计数形成的菌落数。选择菌落数在30-300个之间的平板进行计数,计算公式为:
  • CFU/mL=涂布体积(mL)平均菌落数×稀释倍数
  • 倾注法:将稀释后的样品与融化的琼脂培养基混合,倒入培养皿中,待凝固后进行培养。计数方法与平板计数法类似。

活菌数

活菌数是指样品中能够在适宜条件下生长繁殖的活细菌数量。活菌数通常通过CFU来表示,因为CFU只计算能够形成菌落的活细菌。

测定方法

  • 直接计数法:利用显微镜和计数板直接观察和计数细菌数量。这种方法简单快捷,但无法区分活菌和死菌。
  • 比浊法:通过测量细菌悬液的浊度来估算细菌数量。常用的比浊法有麦氏比浊法和光电比浊法。比浊法适用于含有大量细菌的悬浮液,但无法区分活菌和死菌。
  • 平板计数法:如前所述,通过CFU来测定活菌数。这种方法灵敏度高,是临床微生物检验中常用的活菌计数方法
  • 颜色改变单位法(CCU):根据微生物在培养基中的代谢活力,通过培养基颜色的改变来计数微生物数量。此方法适用于一些特殊微生物,如支原体。

质量控制

在进行菌落计数和活菌数测定时,质量控制非常重要。每次实验应设置空白对照,确保无菌操作的有效性。如果空白对照中有菌落生长,则该次实验结果无效,需要重新进行实验。

二、按照什么标准去稀释?

参考值

在进行菌落计数时,正确的稀释是至关重要的。稀释样品的目的是确保每个培养皿中有适量的菌落形成单位,以便进行准确的计数。为了确定正确的稀释倍数,我们通常可以依据参考值来进行操作。

参考值可能是实验室经验累积的估算数,也可能是样品本身标注的活菌数值。对于有经验的操作者而言,即使没有明确的参考值,也能凭借经验准确进行稀释操作。然而,对于新手来说,缺乏参考值的情况下可能会感到迷茫。

因此,建议在进行菌落计数时,首先尽可能获取参考值。根据参考值,可以选择适当的稀释倍数,然后将适量的样品与适量的培养基混合,并进行均匀涂布。如此一来,可以保证每个培养皿中的菌落数量在合适的范围内,从而得到准确可靠的结果。

扩大计数范围

在进行菌落计数时,选择合适的稀释倍数和扩大计数范围是至关重要的。一种常见的策略是根据经验或参考值将样品稀释到一定倍数,然后在不同梯度上进行涂布。例如,稀释到10^-8的样品可以选择不同梯度的平板进行涂布,比如10^-8、10^-7、10^-6各三个平板。同时,也可以选择其他梯度如10^-9、10^-5、10^-4各一个平板,并留出一个对照平板。

通过采取这种策略,即使菌落数较低无法直接计数,也能通过扩大计数范围来获取参考值或估测值。在不同梯度的平板上观察和比对菌落的分布情况,可以为后续的活菌数估算提供帮助。这种方法可以帮助我们更全面地了解样品中的菌落密度,从而提高结果的准确性和可靠性。

在进行菌落计数时,巧妙地利用光学显微镜可以帮助我们更精确地确定适当的稀释倍数。一种常见的方法是将样品稀释到特定倍数(比如10^-8),然后采用单染色法,在显微镜下观察菌落情况。根据观察结果,我们可以做出以下处理:

  • 如果在显微镜下未观察到任何菌落,则可能需要增加稀释倍数,向前推进一个梯度,以便更清楚地观察到菌落。
  • 如果在显微镜下观察到1~5个菌落,则可以按照当前稀释倍数进行计数。这些菌落数量的范围通常相对较容易观察和计数。
  • 如果在显微镜下观察到超过5个菌落,就建议继续向前推进一个梯度进行更进一步的稀释。这样做可以确保每个培养皿中的菌落数量在适当的范围内,避免数量过多导致计数困难。

通过巧妙利用光学显微镜进行观察和判断,我们可以根据实际情况灵活调整稀释倍数,确保最终得到的菌落计数结果准确可靠。这种操作方法虽然看似简单,但却能帮助我们更有效地进行菌落计数工作。

巧妙利用血球计数板

在进行菌落计数时,巧妙地利用血球计数板可以为我们提供额外的帮助。一种常见的做法是将样品稀释到适当倍数(比如稀释到10^-8),然后使用血球计数板进行初步估算菌数。通过在血球计数板上直接观察并计数几个小方格中的菌落数量,我们可以快速地得到一个大致的菌数估计。

在使用血球计数板一次计数后,可以根据观察结果推算出整个液体中的菌落总数。通过这个估算值,我们可以初步判断是否符合实际菌落数的计数要求。如果初步估算的菌数与预期计数范围相符,则可以继续进行后续的菌落计数工作;若差距较大,则可能需要重新调整稀释倍数或采取其他措施以提高结果的准确性。

因此,合理利用血球计数板进行初步菌数估算是一项有效的小窍门,可以帮助我们在实验过程中更好地掌握样品中菌落的大致数量,为后续的计数工作提供参考。

注意事项

在进行菌落计数时,正确的稀释操作是确保准确计数的关键。以下是一些注意事项和小窍门:

  • 巧妙利用玻璃珠进行研磨:即使是液体样品,也应当进行研磨处理,以尽可能将菌落打散。通过巧妙利用玻璃珠等工具进行研磨,有助于均匀分散样品中的菌落,提高计数的准确性。
  • 保持涂布均匀:在涂布时,尽量覆盖整个平板表面,确保菌落分布均匀。如果觉得涂布困难,可以选择倾注法,通过均匀倾倒样品来覆盖整个培养基表面,以确保菌落的均匀生长。
  • 试管稀释优于离心管稀释:尽量使用试管进行稀释操作,而不是离心管。试管更适合进行稀释操作,能够更好地控制样品的混合比例,有助于稀释过程的准确性和稳定性。

通过遵循以上注意事项和小窍门,在进行菌落计数时能够更加顺利地完成稀释操作,确保实验结果的准确性和可靠性。这些小技巧能够帮助我们在实验中有效地处理样品,从而获得更准确的菌落计数结果。

在进行菌落计数时,有许多关键的注意事项可以帮助确保结果的准确性和可靠性。以下是一些详细的注意事项:

1. 样品处理
  • 样品均质化:对于固体或半固体样品,使用均质器将样品均质化,以确保样品均匀分布。液体样品则需充分混匀。
  • 稀释液选择:通常使用无菌磷酸盐缓冲液或无菌生理盐水进行稀释,这些稀释液能更好地保护细菌并调节pH值。

2. 稀释操作

  • 稀释度选择:选择2-3个适宜的稀释度进行检测,确保最终的菌落数在可计数范围内(30-300 CFU)。对于不常见的样品,可以适当延长稀释度至1:10,000甚至更高。
  • 混匀:每次稀释后,确保样品均匀混合,可以使用振荡器进行混匀。

3. 培养基准备

  • 培养基温度:倾注培养基时,确保培养基温度适宜(约46℃),避免高温对微生物的杀伤作用。培养基过热或过冷都会影响细菌的生长。
  • 培养基量:倾注培养基的量一般为15毫升,过多或过少都会影响观察和计数。

4. 菌落计数

  • 计数工具:使用放大镜或菌落计数器可以提高计数的准确性。选择菌落数在30-300 CFU之间的平板进行计数,并记录每个稀释度的平均菌落数。
  • 计数范围:对于低于30 CFU的平板,记录具体菌落数;高于300 CFU的平板,记录为“多不可计”(TNTC)。

5. 结果计算

  • 标准公式:严格按照标准公式计算菌落总数,并注意结果的修约。公式为:

菌落数量(CFU/mL)=涂布体积(mL)平均菌落数×稀释倍数

6. 质量控制

  • 空白对照:每次实验应设置空白对照,确保无菌操作的有效性。如果空白对照中有菌落生长,则该次实验结果无效,需要重新进行实验。
  • 重复实验:对于关键样品,建议进行重复实验,以确保结果的可靠性。

7. 其他注意事项

  • 环境控制:实验操作最好在超净台或生物安全柜中进行,确保实验环境无菌。
  • 培养条件:培养过程中,平板应倒置放置,以防止冷凝水滴落到培养基上。培养箱内的温度和湿度应保持稳定。
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