微生物检测基础

生长培养基
实验室中细菌通常生长（培养， 实验室中细菌通常生长（培养， cultured）在摇瓶、 cultured）在摇瓶、瓶子或称作发酵 罐的大培养容器液体培养基中或在圆 通常为塑料、 的、通常为塑料、灭菌碟子培养皿的 固体培养基中。 固体培养基中。 将微生物引种在这些培养基上称为 接种（inoculation）。 接种（inoculation）。
微生物容易发生变异的主要原因是个体多 为单细胞或结构简单的多细胞， 为单细胞或结构简单的多细胞，甚至非细 胞结构， 胞结构，因而在受到外界物理或化学因素 影响后， 影响后，很容易引起细胞内的遗传物质发 生突变，结果导致遗传性状， 生突变，结果导致遗传性状，包括形态或 生理表型上的变异。微生物易变异的另一 生理表型细胞数量多， 因而尽管其自发突变率很低， 因而尽管其自发突变率很低，也会造成在 短时间内产生较多的变异后代。 短时间内产生较多的变异后代。
3．繁殖快
微生物惊人的生长繁殖速度是其他 任何生物都望尘莫及的。 任何生物都望尘莫及的。一般细菌 的世代时间为几十分钟到一百多分 在最适宜的条件下， 钟。在最适宜的条件下，人们最熟 悉的大肠杆菌每13 20min就可分裂 13～ 悉的大肠杆菌每13～20min就可分裂 出新的一代。 出新的一代。
4．易变异
像所有生物一样， 像所有生物一样，微生物对周 围环境的渗透压是敏感的。 围环境的渗透压是敏感的。低 渗透压时，水将聚集于细胞内， 渗透压时，水将聚集于细胞内， 高渗透压时水逸出。 高渗透压时水逸出。
五．微生物的生长
1．细菌以二等分裂方式 1→2→4）分裂， （1→2→4）分裂，细菌的生长 为指数生长。 为指数生长。群体细胞数目加 倍所需的时间为倍增时间 （td）。
细菌
单细胞原核生物， 单细胞原核生物，一般在普通光 学显微镜（油镜） 学显微镜（油镜）下放大一千倍以上 并染色才能清楚看见其个体。 并染色才能清楚看见其个体。如人体 肠道内的大肠杆菌、粪链球菌， 肠道内的大肠杆菌、粪链球菌，用于 酿醋的醋酸杆菌， 酿醋的醋酸杆菌，使牛奶变酸的乳酸 杆菌，生产味精的谷氨酸短杆菌，生 杆菌，生产味精的谷氨酸短杆菌， 产淀粉酶的枯草杆菌等。 产淀粉酶的枯草杆菌等。
培养基的性质取决于微生物的天然环境和 微生物生长的营养要求。 微生物生长的营养要求。 分离大量微生物用液体培养基， 分离大量微生物用液体培养基， 固体培养基用于个别细菌的分离和保存。 固体培养基用于个别细菌的分离和保存。
限定培养基或合成培养基
含有通常为特定微生物生长基本 要求的确定成分。通常是简单的（ 要求的确定成分。通常是简单的（最 低的）、含有最低生长要求的培养基。 ）、含有最低生长要求的培养基 低的）、含有最低生长要求的培养基。
（2）计算器法
将待检菌液充分混匀，注入改良纽氏血球计数板， 将待检菌液充分混匀，注入改良纽氏血球计数板， 计数一定量的菌液中所含菌数， 计数一定量的菌液中所含菌数，计算出每毫升所 含菌数。 含菌数。
（3）比浊法
据细菌悬浮液的透光量间接测定细 菌的数量。 菌的数量。 细菌悬浮液的浓度在一定范围内与 光的穿透量成反比， 光的穿透量成反比，与光密度成正 对于丝状真菌的生长率， 比。对于丝状真菌的生长率，可以 根据菌丝的生长长度或菌丝增加的 重量。 重量。
常用血液作培养基的附加成 分分离人类病原菌， 分分离人类病原菌，由于它提供 许多难养的人类病原菌生长的基 本营养，如链球菌。 本营养，如链球菌。特殊的选择 培养基和鉴别培养基经常用于分 离特定的微生物类群， 离特定的微生物类群，尤其在医 院的实验室中。 院的实验室中。
选择培养基与鉴别培养基
设计这些培养基是为选择特定类群 设计这些培养基是为选择特定类群 的微生物或鉴别两种菌种时用。 的微生物或鉴别两种菌种时用。 选择培养基含有抑制非目的细菌生 长的成分，鉴别培养基是添加某种 长的成分， 营养物或／和化学物质， 营养物或／和化学物质，促进所要 的微生物生长， 的微生物生长，使在鉴别培养基平 板上两种不同的微生物的菌落可以 区分开来。 区分开来。
二．微生物的特性
主要有四个方面
种类多 分布广 繁殖快 易变异
1．种类多
到目前为止， 到目前为止，人们已认识的 微生物已有10多万种。 10多万种 微生物已有10多万种。
2．分布广
微生物因其形体微小，重量轻， 微生物因其形体微小，重量轻，故可以 随着风和水流到处传播。 随着风和水流到处传播。 岩石、土壤、海洋、湖泊、河流、大气。 岩石、土壤、海洋、湖泊、河流、大气。 动物、植物、 动物、植物、人体表面及与外界相通的 腔、道。
氧浓度
根据细菌对氧要求的不同分为好氧 厌氧菌，包括专性厌氧菌、 菌，厌氧菌，包括专性厌氧菌、兼 性厌氧菌、 性厌氧菌、严格厌氧菌和耐氧菌 微好氧在正常大气氧浓度20 20﹪ 微好氧在正常大气氧浓度20﹪情况 下就受到损伤， 下就受到损伤，只能在更低的氧浓 度下才能存活。 度下才能存活。
pH值 pH值
病毒
没有细胞结构的专性寄生的大分 子生物。如流感病毒、肝炎病毒（ 子生物。如流感病毒、肝炎病毒（人 体病毒），鸡瘟病毒、 ），鸡瘟病毒 体病毒），鸡瘟病毒、口蹄疫病毒 动物病毒），烟草花叶病毒、 ），烟草花叶病毒 （动物病毒），烟草花叶病毒、番茄 丛矮病毒（植物病毒），噬菌体（ ），噬菌体 丛矮病毒（植物病毒），噬菌体（细 菌和放线菌病毒） 菌和放线菌病毒）等。
天然培养基
天然培养基含有不确定的成分如蛋白 胨（大豆粉酶消化液）和提供足够营 大豆粉酶消化液） 养成分的酵母提取物（氨基酸、 养成分的酵母提取物（氨基酸、维生 糖和碱基）， ），适合广泛范围微生 素、糖和碱基），适合广泛范围微生 物的生长。 物的生长。 天然培养基如营养肉汤（NB）和胰胨、 天然培养基如营养肉汤（NB）和胰胨、 豆胨肉汤（TSB） 豆胨肉汤（TSB）是实验室中常规用 的细菌培养基， 的细菌培养基，特别对生长要求还未 确定的细菌生长使用。 确定的细菌生长使用。
生长的环境条件
温度 氧浓度 PH 水活度
温度
嗜冷微生物适合于－10℃生活的 嗜冷微生物适合于－10℃生活的 细菌，最适生长温度在20℃左右。 20℃左右 细菌，最适生长温度在20℃左右。 嗜温微生物生长温度在15 15～ 嗜温微生物生长温度在15～45℃ 之间，最适生长温度在37℃ 37℃左右 之间，最适生长温度在37℃左右 的细菌。 的细菌。嗜热微生物生长温度在 30～75℃之间 之间， 30～75℃之间，最适生长温度在 55℃，在100℃以上温度生长，称 55℃， 100℃以上温度生长， 以上温度生长 为嗜高热微生物。 为嗜高热微生物。
三．常见微生物的 形态结构
四．实验室微生物的 培养
细菌生长所需的营养物质
实验室中微生物生长（培养） 实验室中微生物生长（培养）在液 体或固体培养基中。 体或固体培养基中。细菌生长的培养基 应含所有生长的基本需求：水分、碳源、 应含所有生长的基本需求：水分、碳源、 氮源、无机盐及生长因子等营养物质。 氮源、无机盐及生长因子等营养物质。
稳定期 细 胞 自溶期 数 目 延迟期 减速期 直 线 期
指数期 培养时间
3．微生物生长的测定方法
微生物的生长可用原生质的增加、 微生物的生长可用原生质的增加、 细胞数目的增加或以代谢活动情况 作指标。 作指标。根据细胞 的干重或某一 化学成分如总氮含量数量很少， 化学成分如总氮含量数量很少，以 至误差很大。 至误差很大。最常采用的微生物生 长的方法是统计群休数目。 长的方法是统计群休数目。
细菌典型生长曲线
稳定期（平衡期） log10 稳定期（平衡期） 活 衰亡期（死亡期） 细 对数期 衰亡期（死亡期） 指数期） 胞 延迟期 （指数期） 延滞期） 数（延滞期）
培养时间
2．真菌的生长
真菌是丝状的、 真菌是丝状的、无光合作用 的、营异养性营养的真核微 生物。 生物。
真菌生长的各个时期
蓝细菌（蓝绿藻）
原核微生物，单细胞或细胞聚合体。 原核微生物，单细胞或细胞聚合体。
支原体、衣原体、 支原体、衣原体、立克次氏体
单细胞， 单细胞，介于细菌与病毒之间 的一类原始而小型的原核微生 物。
微细藻类
单细胞藻类。如红藻、绿藻、 单细胞藻类。如红藻、绿藻、小球藻 等。
原生动物
单细胞，无真正细胞壁。 单细胞，无真正细胞壁。 如变形虫、吸管虫、草履虫等。 如变形虫、吸管虫、草履虫等。
嗜碱菌（alkaliphiles） 嗜碱菌（alkaliphiles）：生长在 pH（8.5～11.5）的微生物。 高pH（8.5～11.5）的微生物。 嗜酸菌（acidophiles） 嗜酸菌（acidophiles）：生长在 pH（ 5.5）中的微生物。 低pH（0～5.5）中的微生物。
水活度
原养型不需要在培养基中添加另外的 成分， 成分，而营养缺陷型需要添加生长因子如 氨基酸、维生素和含氮碱基。 氨基酸、维生素和含氮碱基。所用的培养 基可以是所有成分及含量确切知道的限定 培养基（合成培养基） 培养基（合成培养基）和含有不确定营养 物混合物的天然培养基。 物混合物的天然培养基。
琼脂（洋菜） 琼脂（洋菜）是用来固化液体培 养基的。 养基的。选择培养基或鉴定培养基是 用来检测特定微生物类群的。 用来检测特定微生物类群的。
(1)活菌计数法 (1)活菌计数法
有时一个菌落并非绝对地都是由一个单细 胞所长成的， 胞所长成的，往往两个或两个以上相连结 的细胞只长成一个单菌落； 的细胞只长成一个单菌落；有些细胞比其 它细胞较早地分裂，分裂的速度也快， 它细胞较早地分裂，分裂的速度也快，于 是它就首先出现可见的菌落， 是它就首先出现可见的菌落，而其它的细 胞较迟才出现菌落，所以， 胞较迟才出现菌落，所以，必须培养足够 长的时间， 长的时间，才能使所有的菌落增至足以肉 眼看见的大小，一般至少需要24 48小时 24- 小时， 眼看见的大小，一般至少需要24-48小时， 有些生长较缓慢的微生物甚至需要几天至 一星期；此外， 一星期；此外，要控制培养皿内出现的菌 落数不宜过多。 落数不宜过多。