高盐察氏琼脂培养基的核心原理与使用方法及注意事项!
小杨 / 2025-12-23 09:44:03
高盐察氏琼脂培养基(High-Salt Czapek Dox Agar)是一种选择性培养基,主要用于从含菌量高的样品中分离和纯化耐高渗透压的真菌,尤其对常见污染菌——
曲霉菌(Aspergillus)和
青霉菌(Penicillium)有良好的选择性,同时能抑制大部分细菌和不耐盐真菌的生长。
一、培养基核心原理
高盐察氏琼脂的选择性和营养供给功能,基于以下 3 个关键设计:
1、高盐浓度:实现选择性抑制
培养基中添加7.5%-10% 的氯化钠(NaCl),创造高渗透压环境:
抑制作用:大部分细菌(如
大肠杆菌、
葡萄球菌)和普通真菌(如
酵母菌)的细胞膜渗透压调节能力较弱,高盐会导致细胞脱水、蛋白质变性,最终无法生长;
选择作用:
曲霉菌、
青霉菌等耐高渗透压真菌,能通过合成“相容性溶质”(如脯氨酸、甘油)调节细胞内渗透压,适应高盐环境,因此可正常萌发和繁殖。
2、察氏基础营养:满足目标真菌生长
察氏(Czapek Dox)是经典的真菌基础培养基配方,提供真菌生长所需的碳、氮、矿物质:
成分 作用
蔗糖 碳源:真菌代谢的主要能量来源,支持菌丝生长和孢子形成
硝酸钠(NaNO₃) 氮源:提供合成蛋白质、核酸的原料,促进真菌细胞增殖
磷酸二氢钾(KH₂PO₄) 磷源 + 缓冲剂:维持培养基 pH 稳定(通常 pH 5.5-6.0,适合真菌生长)
硫酸镁(MgSO₄・7H₂O) 镁离子:作为酶的辅酶,参与碳水化合物代谢
氯化钾(KCl) 钾离子:维持细胞渗透压和酶活性
硫酸亚铁(FeSO₄・7H₂O) 铁离子:参与细胞色素合成,辅助能量代谢
3、琼脂:凝固剂
添加 1.5%-2% 的琼脂,使培养基在常温下呈固体状态,便于真菌形成孤立的菌落(单个菌落来自单个孢子或菌丝片段),实现分离纯化。
二、培养基配方(经典配方,可按需调整)
以制备 1000mL 培养基为例,基础成分及用量如下:
成分 用量 备注
氯化钠(NaCl) 75-100g 高盐核心,按目标菌耐盐性调整
蔗糖 30g 可替换为等质量葡萄糖,碳源供给更快速
硝酸钠(NaNO₃) 2g 不可用氯化铵等替代(部分真菌不利用铵态氮)
磷酸二氢钾(KH₂PO₄) 1g 调节 pH 至 5.5-6.0,无需额外加酸碱
硫酸镁(MgSO₄・7H₂O) 0.5g 需用结晶水形式,避免浓度误差
氯化钾(KCl) 0.5g 微量矿物质,不可省略
硫酸亚铁(FeSO₄・7H₂O) 0.01g 易氧化,建议配成母液后灭菌前加入
琼脂 15-20g 按凝固硬度调整,夏季可适当增加
蒸馏水 1000mL 避免用自来水(含氯、杂质影响真菌生长)
三、使用方法(含制备、灭菌、接种、培养全流程)
1、培养基制备(无菌操作前步骤)
溶解成分:先在烧杯中加入 800mL 蒸馏水,依次加入氯化钠、蔗糖、磷酸二氢钾、硫酸镁、氯化钾,搅拌至完全溶解(高盐可能需小火加热助溶,但避免煮沸);
添加微量元素:将硫酸亚铁用 10mL 蒸馏水配成母液,过滤后加入上述溶液中(避免 Fe²+ 氧化成 Fe³+ 产生沉淀);
定容与调 pH:补加蒸馏水至 1000mL,用 pH 计检测 pH,若偏离 5.5-6.0,用 1mol/L HCl 或 NaOH 微调;
加琼脂并融化:加入琼脂,小火加热并不断搅拌(防止糊底),直至琼脂完全融化(溶液澄清透明);
分装:将融化的培养基分装至锥形瓶(每瓶不超过容积的 1/2,便于灭菌后摇匀),加棉塞或硅胶塞,外包牛皮纸。
2、灭菌(关键步骤,防止杂菌污染)
灭菌方式:采用高压蒸汽灭菌,条件为 121℃、103.4kPa(1.05kg/cm²),维持 20 分钟;
灭菌后处理:灭菌结束后,待压力降至 0 时取出锥形瓶,轻轻摇匀(避免气泡),放置于 50-60℃水浴中保温(防止琼脂凝固,便于倒平板)。
3、倒平板(无菌操作开始)
无菌环境:在超净工作台或生物安全柜内进行,先紫外线灭菌 30 分钟,再开风机通风 10 分钟;
倒板操作:手持锥形瓶,拔去棉塞,瓶口过火焰灭菌(1-2 秒),向无菌培养皿(直径 90mm)中倒入约 20mL 培养基,每个培养皿倒满 1/3-1/2 即可;
凝固:盖上皿盖,水平放置于超净台内,待培养基自然冷却凝固(约 30 分钟,避免移动导致表面不平整),标记培养基名称、制备日期。
4、样品接种(分离目标真菌)
根据样品类型选择接种方法,核心是让样品均匀分布在培养基表面,形成孤立菌落:
固体样品(如食品、土壤):
取 10g 样品,加入 90mL 无菌生理盐水,振荡 10 分钟制成 1:10 稀释液;
按 10 倍梯度稀释(1:100、1:1000…),选择 3 个适宜稀释度(如 1:100-1:10000);
每个稀释度取 0.1mL 稀释液,滴加在培养基表面,用无菌涂布棒将液体均匀涂满整个平板(涂布棒需先过火焰灭菌,冷却后使用)。
液体样品:直接取 0.1-0.2mL 样品,涂布于培养基表面即可。
纯培养转接:若需纯化已分离的真菌,用无菌接种针挑取单个菌落,在新的高盐察氏琼脂平板上划线(如三区划线法),避免菌落重叠。
5、培养与观察
培养条件:置于25-28℃恒温培养箱中,避光培养(部分真菌对光敏感,影响孢子形成);
培养时间:根据真菌生长速度调整,一般为 5-7 天(
曲霉菌、
青霉菌通常 3-5 天可见菌落,慢生菌需延长至 10 天);
菌落识别:
曲霉菌:菌落较大,呈绒毛状或棉絮状,表面有颜色(如黄曲霉素为黄色、黑曲霉为黑色),背面有色素扩散;
青霉菌:菌落较小,呈绒状,多为青绿色,背面无色或淡黄色;
杂菌:若出现黏液状(细菌)、乳白色光滑菌落(
酵母菌),说明灭菌不彻底或操作污染,需重新实验。
6、后续处理
纯化:挑取目标真菌的单个菌落,转接至新鲜的高盐察氏琼脂斜面,25℃培养 5 天,制成斜面菌种,4℃冰箱保存(可保存 1-3 个月);
鉴定:通过显微镜观察菌丝、孢子形态(如
曲霉菌有顶囊、
青霉菌有扫帚状分生孢子梗),结合分子生物学方法确认菌种。
四、注意事项
高盐溶解问题:氯化钠溶解度较高,但大量添加时需充分搅拌,避免灭菌后出现盐结晶(影响真菌生长);
灭菌时间控制:灭菌时间过长会导致蔗糖碳化(培养基变黑),影响碳源供给,需严格控制 20 分钟;
无菌操作:倒平板、接种时必须在无菌环境中进行,避免空气中的杂菌污染,导致分离失败;
样品稀释度:若样品含菌量高,需提高稀释度,避免菌落密集重叠;若含菌量低,可直接涂样或增加取样量;
pH 控制:真菌对 pH 敏感,pH 过高(>6.5)会促进细菌生长,pH 过低(<5.0)会抑制部分曲霉菌,需严格调至 5.5-6.0。
通过以上原理和方法,高盐察氏琼脂可高效分离环境中的耐高渗真菌,是食品卫生检测、环境微生物学研究的常用培养基。
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