掌握細(xì)菌的生長規(guī)律,可以有目的地研究和控制致病菌的生長,發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)對人類有益的細(xì)菌,對生產(chǎn)實踐具有重要的指導(dǎo)意義?;趯?shù)期的生長規(guī)律,還可以獲得縮短菌株培養(yǎng)期的方法:接種對數(shù)期的菌株,使用最佳菌齡,增加接種量等;根據(jù)穩(wěn)定期的生長規(guī)律,可以看出產(chǎn)物的最佳收獲期,以及最佳測定期。通過更深層次的研究還可促進連續(xù)培養(yǎng)原理的提出和工藝技術(shù)的搭建。下面為介紹細(xì)菌生長曲線測定的基本原理與操作步驟。
細(xì)菌生長曲線測定的基本原理:
當(dāng)將細(xì)菌接種到液體培養(yǎng)基中,每隔一段時間計算細(xì)胞數(shù)量時,就可以繪制出一個典型的細(xì)菌生長曲線,顯示細(xì)菌隨時間的生長情況。它顯示了四個不同的增長階段。
1.滯后期:由于細(xì)胞對培養(yǎng)條件的生理適應(yīng)而導(dǎo)致生長緩慢或缺乏生長,或由于初始細(xì)胞密度低而導(dǎo)致生長緩慢。
2.對數(shù)或指數(shù)階段:達(dá)到最佳增長率,在此期間,細(xì)胞數(shù)量在離散時間間隔內(nèi)成對數(shù)增長。
3.平臺期:細(xì)胞的生長(細(xì)胞分裂)和死亡相互平衡,導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)量沒有凈增加。生長速度的下降通常是由于缺乏營養(yǎng)物質(zhì)和/或有毒廢物成分的積累。
4.下降或死亡階段:死亡率超過生長速率,導(dǎo)致活細(xì)胞的凈損失。
細(xì)胞生長曲線是測定細(xì)胞絕對生長數(shù)的常用方法,也是判定細(xì)胞活力的重要指標(biāo),它以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),細(xì)胞密度為縱坐標(biāo)。
濁度法可用于繪制細(xì)菌在肉湯或液體培養(yǎng)基中的生長曲線。它是用來分析生長趨勢的最簡單的方法之一,因為它使用分光光度計來跟蹤光密度(OD)隨時間的變化。換句話說,隨著樣本中細(xì)胞數(shù)量的增加,光通過樣本的傳輸就會減少。
所需材料:
細(xì)菌培養(yǎng)(大腸桿菌)、肉湯(Luria Bertani(LB)肉湯、營養(yǎng)肉湯)
玻璃器皿:圓錐形燒瓶、量筒、無菌試管、無菌培養(yǎng)皿試劑:蒸餾水
其他:培養(yǎng)箱、搖床、分光光度計、移液管、槍頭、無菌環(huán)
操作步驟:
第1天:使用無菌環(huán),將細(xì)菌培養(yǎng)環(huán)放在瓊脂平板上。在37℃下孵育18-24小時。
第2天:從瓊脂平板中取出每個菌株的一個菌落,接種到含有10 ml高壓滅菌的肉湯培養(yǎng)基的試管中。將試管在37℃下孵育過夜。
第3天:在500 ml無菌錐形燒瓶中取250 ml高壓滅菌的肉湯培養(yǎng)基。在上述燒瓶中接種5 ml過夜培養(yǎng)的培養(yǎng)物。測定0小時的OD值。在37℃下培養(yǎng)。每隔30分鐘取1 ml培養(yǎng)懸液,用分光光度計取600 nm波長的光密度(OD),直到讀數(shù)變成靜態(tài)?;蛘撸?0分鐘取1 ml等量的培養(yǎng)懸液,加入50-100μl的甲醛。等實驗結(jié)束時測定所有等量的培養(yǎng)懸液的光密度。實驗結(jié)束時,在X軸上繪制以分鐘為單位的時間與Y軸上600nm處的光密度圖,得到細(xì)菌的生長曲線。
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