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微生物培养基的凝固剂.doc

微生物培养基的凝固剂

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2019-02-25 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《微生物培养基的凝固剂doc》,可适用于医药卫生领域

培养基凝固剂及触变性培养基摘要介绍常用培养基凝固剂琼脂、卡拉胶和黄原胶的凝胶性质。将这三种凝胶配伍使用可配制出具有触变性的培养基用于特殊的微生物检测。关键词培养基凝固剂触变性微生物培养基是专供微生物培养、分离、鉴别、研究和保藏用的混合营养物制品常见形态有液态、流态、半固态和固态。液体培养基常用于大规模生产和增菌培养流体培养基常用于霉菌和厌氧菌的检查半固体培养基常用于菌种传代和保藏以及贮运标本固体培养基常用于微生物的分离纯化抗菌药物的效价试验菌和疫苗的制造以及菌种保藏。这几种培养基的差别主要取决于培养基中凝固剂种类和加量的差[]。培养基凝固剂一般并不是微生物的营养成分只起固化或粘合的作用[]形成凝胶。常见的凝固剂有琼脂、卡拉胶、黄原胶、阿拉伯胶、黄蓍胶、明胶和无机硅胶等。凝胶是胶体质点或高聚物分子相互交联形成的空间网状结构是介于固体与液体之间的一种特殊的物质形态[]。凝胶化是指缩聚反应进行到一定程度反应体系的粘度突然增大并且出现具有弹性的凝胶的现象。此时体系包含两部分:一部分是凝胶不溶于一切溶剂另一部分是溶胶其分子量较小被笼罩在凝胶的网络结构中[]。由于微生物快速检测的需要传统的固体及液体培养基已经不能满足现代微生物检测的需求。如检测油类物质中的微生物培养基在接种时应为粘度低的溶胶而在静止培养时又需恢复为高粘凝胶使菌落不易移动便于观察与计数这就需要培养基具有触变性。国外已商品化生产的有MicrobMonitor[]培养基成品。使用前不需进行培养基的制备和加热就可直接应用但国内还没有类似产品。琼脂琼脂是一种由琼脂糖和琼胶质组成的长链多糖复合体是从石花菜、江篱、紫菜等红藻类植物中提取而制成的。在液体培养基中加l~g/L的琼脂加热融化凝固后可得固体培养基加g/L的琼脂可得半固体培养基[]。琼脂溶于℃以上的热水和甲酰胺微溶于乙醇胺不溶于冷水但能吸水膨胀。琼脂溶解后胶液具有一定的粘性%~%的琼脂溶胶具有高粘度。在℃、pH.~.时胶液的粘度相对稳定在pH.~.范围内胶液粘度与藻龄、离子强度关系不大但一旦凝胶形成在温度不变的条件下粘度随时间而增大。琼脂溶解后胶液在℃以下会凝固。文献[]报道由不同种类的原料所制取的琼脂具有不同的凝固温度而由相同原料制取的琼脂其凝固温度基本一致。琼脂的凝胶强度与其浓度和生产方法有关韧性与其粘度和原料的种类有关琼脂的融化温度与凝固温度之差即滞后度比一般凝胶大为℃。pH接近中性时琼脂能与大部分多糖胶配伍与蛋白质混合不发生絮凝也不明显沉淀(组胺树胶除外)。琼脂的流变性变化是琼脂凝胶化过程的一个重要特征:①高温时流变行为与稀溶液中聚合物的流变行为相似②当温度低至凝固点以下时流变行为与交联聚合物的流变行为相似③在溶胶与凝胶的变化过程中流变性更为复杂④琼脂的流变性还受其浓度、分子量以及其它物质(如甘油等)的影响。卡拉胶卡拉胶是存在于杉海苦科、苏里尔藻科、叶顶藻科和沙藻科的某些红海藻中的不溶性胶。它溶于℃以上的热水形成粘性透明或轻微乳白色的易流动溶液℃以下凝固[].%一.%的凝胶强度与琼脂.%一.%浓度时的凝胶强度基本一致[]但不溶于有机溶剂。卡拉胶大分子没有分支结构也不具有阴离子特性可以形成高粘度溶液。()徐志丽和吴晖[]研究发现卡拉胶的粘度:①随分子量的增大而显著增大②随浓度增大呈指数规律增加③随温度升高呈指数规律下降④在接近中性时基本稳定且最大。()卡拉胶溶液的粘度:①随恒温时间而降低②℃时下降有急有缓③随着转速增大溶液粘度缓慢下降具有剪切稀化的特征④随搅拌时间先缓慢上升min后又下降[]()卡拉胶的凝胶强度:①在一定范围内与浓度呈正线性关系②温度上升凝胶强度下降但温度升降过程的变化曲线不同③在凝胶开始形成的短时间内凝胶强度随时间迅速增大然后相对稳定十余小时后又开始下降④pH<.时凝胶强度随pH的增大而增强pH..时趋于平衡pH..时又下降而当pH>.时又回升。()卡拉胶形成凝胶所需浓度低透明度高但存在凝胶脆性大、弹性小、易脱液收缩等问题。这些问题可通过与其它高聚物配伍的方法来解决国内外学者对此做了大量研究。黄来发等[]研究发现槐豆胶和卡拉胶的相互作用使凝胶较强韧、较柔软且不易出现脱液收缩的现象。黄原胶黄原胶是由植物的细菌性病害甘蓝黑腐病产生由βD一葡萄糖、βD一甘露糖和βD一葡萄糖醛酸三种单糖组成的。它遇水分散、乳化变成稳定的亲水性粘稠胶体胶液呈中性。黄原胶溶液是典型的假塑性流体添加海藻酸钠可改善其假塑性程度[]。Pettitt[]的综述是黄原胶应用的理论基础。()黄原胶溶液的粘度与温度和浓度有关:①室温下低浓度黄原胶溶液的粘度就很高②室温下质量分数为.%溶液的粘度约为.Pa·s③质量分数为%溶液的粘度约为Pa·s④质量分数为%溶液的粘度约为Pa·s⑤在℃以下温度变化对黄原胶溶液的粘度影响很小⑥在℃以上溶液中的螺旋网格结构被破坏但这个过程是热可逆的。()粘度变化与溶液pH值和其他添加剂的存在也有关:①pH值较高时二价金属离子会引起黄原胶胶凝②多价盐类也会引起胶凝高pH值时尤为明显③三价金属离子在中性甚至酸性条件下都会引起黄原胶胶凝④添加鳌合剂可防止胶凝作用。()黄原胶对多种植物胶具有特异性的凝集反应凝集反应研究是从半乳甘露聚糖中的洋槐豆胶和瓜尔胶开始的[]进一步研究发现:①黄原胶与糊精、瓜儿豆胶和刺槐豆胶混合时表现出粘度增加的协同效应②黄原胶还可以与大多数合成的水溶性聚合物(除高浓度的丙烯酸聚合物外)配伍③阿拉伯胶在中至高浓度范围内可与黄原胶生成络合物④建议黄原胶不要与纤维素衍生物配伍。触变性培养基的制备触变性流体的流变行为与观测时间有关:①维持恒定的剪切速率所需的剪切应力随时间而减小[]因为在外剪切力的作用下体系的粘度随时间下降②当剪切作用停止后粘度随时间的推移而增高大多数经过一定的时间可以恢复到初始粘度值③触变性流体流动曲线的上行曲线与下行曲线不重叠两条曲线之间形成了一个封闭的梭型触变环。前面已介绍了一些常见凝固剂的凝胶性质和流变性质。琼脂、卡拉胶和黄原胶都可形成高粘度溶胶:①琼脂形成凝胶后透明度高、弹性好、保水性好、无毒且不被微生物液化但成本较高②卡拉胶具有假塑性透明度优于琼脂原料来源广泛、成本低但弹性不及琼脂好较脆凝固点高滞后度小③黄原胶也具有假塑性对于热解和化学、物理、生物的降解均具有强对抗作用但其溶液是非触变性的流体。所以使用单一的凝固剂并不能得到较理想的触变性培养基需要将多种凝胶配伍使用。将卡拉胶、黄原胶和琼脂这三种凝胶联合使用作为培养基支持物试验表明:()当三种凝胶浓度分别为卡拉胶lg/L、黄原胶g/L和琼脂.g/L时制取的培养基在振荡时呈流动性较好的溶胶状保持静止~s后又可重新稠化符合触变性的特性。且培养基具有以下性质:①澄清透明度较高颜色较浅有利于观察②水相物质可溶解油相物质乳化并溶解③在恒温箱中培养可长出离散的菌落④泌水性不明显⑤不易被微生物降解⑥能承受高温灭菌。培养基的这些性质使其特别适用于检测油类物质中的微生物。()在适当范围内等比例增大或减小三种凝胶的浓度可改变胶液的流动性。增大黄原胶的相对浓度胶液的粘度也会相应增大。当黄原胶浓度达到g/L时胶液的流动性就变得很差。()在配制过程中应注意使这三种凝胶充分溶解。若未完全溶解则配成的培养基会有颗粒悬浮物。为使凝胶溶解效果较好可采取以下措施:①所用的凝胶应颗粒细小而均匀若因放置时间过久而结块可用研钵磨细后再使用②可先将凝胶称量好后用冷水浸泡数小时再加热溶解③溶解三种凝胶时最好加热使胶液沸腾确保凝胶完全溶解()琼脂可使培养基成胨状为了不让培养基在灭菌后的冷却过程中结成一整块在冷却的同时用磁搅拌子加以搅拌则能形成较细腻的假塑性流体。搅拌时应受力均匀否则培养基不均匀。()注意在冷却搅拌过程中保证无菌环境以免染菌。结语随着科学技术的发展相信不久的将来人们对微生物培养基凝固剂的各种性质以及配伍作用的机理的认识将会越来越透彻从而使现有的培养基功能更加完善并配制出更多具有特殊功能的培养基使培养基凝固剂得到更好应用。 

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