細菌染色實驗
Bacterial Staining
Bacterial Staining
簡單染色
利用帶正電的單種染劑與帶負電的細菌表面,
觀察菌體型態。
菌種:大腸桿菌(Escherichia coli)
使用熱固定法製備細菌抹片
使用Crystal violet(結晶紫)停留在細菌上40秒
後用二次水沖洗(清洗多餘的染劑)
使用擦手紙將玻片擦乾(切勿對著菌體擦拭)
顯微鏡下觀察,必须使用100X油鏡,並拍照記錄型態
40倍
100倍
格蘭氏染色
格蘭氏染色是由一位丹麥醫生漢斯·克裡斯蒂安•革蘭於1884年所發明,因細菌細胞壁所構成的成份不同,利用這種染色法,可初步鑑辨細菌
格蘭氏陽性菌:細胞壁肽聚醣層較厚,染劑保留在菌體內呈現紫色或藍紫色
格蘭氏陰性菌:細胞壁肽聚醣層較簿,染劑不易保留在菌體內所以呈現紅色
菌種:大腸桿菌(Escherichia coli)G(-)、枯草桿菌Bacillus subtilis G(+)
使用熱固定法製備細菌抹片
初染-結晶紫(crystal violet),10秒後用二次水沖洗,拭鏡紙吸乾
媒染-碘液(Gram's iodinc),10秒後用二次水沖洗
去色-95%酒精(95% EtOH),洗至沒有染劑顏色流出,10秒後用二次水沖洗
回染-番紅(safranin),10秒後用二次水沖洗
蓋上蓋玻片後使用顯微鏡觀察,100X頭需使用鏡油觀察
40倍
100倍
40倍
100倍
(1)在開發益生菌時,先測試菌株的耐酸、耐膽鹽程度篩選適合的菌種
(2)透過特殊包埋技術,來增加菌株的耐酸、耐膽鹽程度
是藉由天然或合成的高分子材料,將益生菌包覆起來,以阻隔外在環境,主要可分為四層 :
(1)耐加工層:在冷凍、乾燥過程中,保護益生菌維持活性
(2)耐儲存層:增加安定性、隔絕空氣、防止光線、抵抗濕度及高溫,增長保存期限
(3)耐酸鹼層:讓益生菌通過消化道的考驗,順利抵達
(4)營養層:概念如同便當,提供益生菌生存或繁衍時不可或缺的必要營養
(1) 鞭毛:藉由4~6根鞭毛運動,菌體能穿透胃黏液層至胃上皮細胞表面的中性環境,可避免菌體本身被破壞;
(2) 分泌大量尿素酶(Urease),可分解尿素,使從胃黏膜滲透出來的尿素轉變成氨以中和胃酸;其分泌蛋白酶可消化胃黏液,降低胃粘液的
黏稠度;分泌磷脂酶可破壞胃表皮細胞的完整性;
(3) 菌體經由黏著素(Adhesin),與胃及十二指腸球部的胃化生組織(Gastricmetaplasia)的受體結合,讓菌體黏附在這些地方,引起
Barretts esophagus、 Meckels diverticulum;其釋放細胞毒素(cytotoxin)可進一步破壞細胞完整性。
根據我們查到的資料,酵母菌目前同一隻生產最多子代的紀錄是20隻
樣品稀釋完成後,從每個玻璃試管中吸取 100 μl 稀釋液到培養皿,用塗布棒充分塗勻,塗布過程中平板距離酒精燈火焰 3-5 cm,然後在每個培養皿上做好標籤,一般需要包含 培養基、樣點、培養溫度、稀釋梯度及塗布時間等信息,在超淨工作台中正置 2 h,使 培養基表面的水分充分吸收,最後倒裝入保鮮袋中,分別放入 45 °C,55 °C,65 °C 培 養箱置後培養 3-7 d。 由於熱泉微生物生長在高溫條件,為了防止培養基水分蒸發過快,用封口膜包裹平 板,並在每個保鮮袋內放置一個開放的、盛滿水的培養皿,增加保鮮袋內的空氣濕度, 減緩培養基水分的蒸發。
第二天早上是由藍忠昱教授來帶我們進行實驗,在課堂課的一開始,教授先跟我們介紹了微生物學的歷史和微生物的分類,以及微生物在我們日常生活中的應用,其中最讓我們記憶猶新的便是教授總是以問題的方式引導我們更加深入的思考,像是地球上的抗生素是在海洋中被發現的多,還是陸地上?在這個問題的當下,我們因為想起曾在課本上閱讀過第一個被發現的抗生素-盤尼西林是在實驗室中的葡萄球菌培養皿被發現的,便下意識認為答案為陸地,雖然答案確實是陸地沒錯,不過原因卻與我們想像的大相逕庭,抗生素大多是從微生物身上發現的,而之所以是從陸地上的微生物發現,而不是海洋中的微生物是因為相對於海洋,陸地上存在更多貧脊或高溫高鹽的環境,微生物們為了要在有限的環境中生存,便分泌出足以對抗其他微生物致死物質,於是便有了各式各樣抗生素的產生。
在聆聽完教授的介紹後,我們除了了解抗生素的起源,亦發現我們的讀書方式其實擁有可以更加進步的空間,過往的我們在閱讀時,通常都只是背誦課本中的內容,卻從未真正思考、延伸相關問題,而教授的提問也讓我們明瞭其實我們還有更多可以獲取知識的方式。
隨後我們也開始了今天的實驗,簡單染色與格蘭氏染色,這兩種染色方法的過程其實有點相像,都是使用熱固法固定細菌後染色、沖洗並觀察,不過相較於簡單染色,格蘭氏染色則多了碘液與番紅的染色,用以媒染與回染,而經過教授的講解,我們也了解到格蘭氏陽性和陰性之所以會呈現不一樣的顏色是因為細胞壁的厚度差異,格蘭氏陽性因為細胞壁較厚所以呈現藍紫色;格蘭氏陰性細胞壁較薄所以呈現粉紅色,而在反覆的染色、沖洗後我們也觀察到了油鏡下的大腸桿菌與枯草桿菌,對比40倍的倍率,100倍的成像真的清晰很多。從塗片、固定、再到染色,就像進行一場精緻的藝術創作,將微小的生命體展現出驚人的複雜與美麗。這一次的實驗不僅是技術的學習,更像一場心靈的洗禮,讓我們對科學研究充滿了敬畏與熱愛。
P.S. 而且教授還給我們看一隻賴在辦公室不走的齧齒鼠影片,超級可愛。
自行拍攝