微生物
微生物簡介
什麼是微生物?
肉眼無法看見的生物體,體長介在2~0.2μm。不過因為近代科學的發達,也有發現極大(華麗琉珠菌 1cm)或極小(200nm)的微生物,使得這個分界變得較模糊。
微生物染色
簡單染色(Simple staining)
實驗原理:
利用帶正電的單種染劑,觀察菌體型態。
實驗步驟:
菌種:大腸桿菌
1.使用熱固定法製備細菌抹片
2.使用Crystal violet(結晶紫)停留於細菌上40秒
3.後用二次水沖洗(清洗多餘的染劑)
4.使用擦手紙將玻片擦乾(切勿對著菌體擦拭)
5.顯微鏡下觀察,必須使用100X油鏡,並拍照記錄型態
格蘭氏染色(Gram′s staining)
實驗原理:
格蘭氏染色是由一位丹麥醫生漢斯.克裡斯蒂安.格蘭於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:細胞壁肽聚醣層較薄,染劑不易保留在菌體內所以呈現红色
實驗步驟:
菌種:大腸桿菌G(-)、枯草桿菌G(+)
1.使用熱固定法製備細菌抹片
2.初染—結晶紫(crystal violet),10秒後用二次水沖洗,擦手纸拍乾
3.媒染—碘液(Gram's iodine),10秒後用二次水沖洗
4.去色—95%酒精,洗至沒有染劑顏色流出,10秒後用二次水沖洗
5.回染—番紅(safranin),10秒後用二次水沖洗
6.蓋上蓋玻片後使用顯微鏡觀察,100X鏡頭需使用鏡油觀察
100X
40X
微生物觀察
劃線法(streak-plate method)
1.接種環在酒精燈上以火焰燒紅後,冷卻
2.接種環沾取單一菌落後開始塗培養基,以鋸齒狀畫於培養基
上(重複3次,接種環每次都需燒紅、冷卻,全程無菌狀態)
3.將培養皿倒置於37°C培養箱中培養16小時
4.隔天觀察结果
▼接種環在酒精燈上以火焰燒紅
▼劃線法(第一次~第三次)
塗抹法(spread-plate method)
1.將稀釋的菌液取100μL,
加在已凝固的培養基上
2.三角玻璃棒在95%酒精中
浸泡,取出過火,冷卻後
在培養基上來回塗抹,確
保菌株能在培養基上均勻
分布
3.塗抹均勻後將玻璃棒過
火,放回95%酒精中。
4.將培養皿倒置於37°C培養
箱中培養16小時,隔天觀
察結果並計算菌落數
▲ 菌落數:82
液態培養(broth method)
1.P200接tip,沾取單一菌落
2.僅tip尖端伸入離心管,將tip退入至
培養液,蓋回蓋子(全程無菌狀
態)
3.將離心管置於37°C培養箱中,震盪
培養16小時,隔天觀察結果
抑制性實驗
紫外光照射
▲照射0分鐘紫外線(菌落數82)
▲照射5分鐘紫外線(菌落數35)
▲照射20分鐘紫外線(菌落數1)
化學藥劑感受性實驗
菌種:大腸桿菌
化學藥劑:抑菌園直徑/抑菌強度
Ampicillin (10 mg/ml):14mm/中度抑制
蒜頭萃取液:17mm/高度抑制
70%酒精:0mm/無抑制
10%漂白水:13mm/中度抑制
漱口水:15mm/中度抑制
無菌水:0mm/無抑制
市售飲料菌含量實驗
▲集氣管有氣泡表飲料內含微生物(別組)
▲集氣管沒有氣泡表飲料內無微生物(本組)
▲集氣管沒有氣泡表飲料內無微生物(本組)
問題討論
Q:如何製作一個耐高溫的培養基?
A:添加熱穩定劑,如氨基酸或胺類化合物,保證菌株在高溫下生長。
Q: 一個酵母菌最多能有幾個芽痕(bud scars)?
A:20個
Q:為什麼幽門螺旋桿菌可以生活在胃的極端環境中?
A:幽門螺旋桿菌能夠在胃酸強烈的環境中生存,主要依賴其高度的酸耐性和強大的粘附能力。它具備尿素酶來中和胃酸,並且能夠利用其螺旋形態在胃黏液層中移動,有效避開胃酸的侵襲,這些特徵使得它能夠在這樣極端的生存條件下存活。
Q:做益生菌的時候需要注意什麼才能使其通過人體的重重關卡?
A:人體中的酸鹼值和鹽度。
心得
原先以為課程會像在學校進行時一樣,只是用顯微鏡觀察微生物的型態,但這一次卻是由我們從頭到尾完成這次實驗。一開始使用藥劑將大腸桿菌染色以便觀察,要戴上手套防止化學藥劑沾到皮膚,小心操作避免濺出或發生意外,隨後在顯微鏡下慢慢調整倍率,大腸桿菌的構造也愈發清晰明朗。到了100倍時由於物鏡會直接緊貼在玻片上,因此需要抹上鏡油以聚光來觀察。
接著我們以劃線法、塗抹法、液態培養法培養微生物,這些都是第一次進行的實驗。劃線法需在火焰上燒紅接種環,並在培養基上以鋸齒狀劃線三次,每次開頭都要接續前一次的最尾端;塗抹法相較起來則簡單許多,將三角玻璃棒浸泡95%酒精後過火,冷卻後在培養基表面均勻塗抹,確保每一寸都能沾染菌液,我們用這個方法製作了四個培養皿,操作變因為紫外線的照射分別是0、5、20分鐘,剩餘的一個則是用油性筆點出正六邊形的六個點,分別滴上六種液體觀察其變化;液態培養則是在前一天助教要求我們準備的清華校園內的飲料,我們這組是用早餐店的紅茶來實驗,Pipetman接tip後沾取單一菌落,將其尖端伸入離心管,將tip退入至培養液,蓋回蓋子。隨後將培養皿倒置於37°C培養箱中培養16小時,液態培養法則是將離心管置於相同溫度的培養箱中同樣時間,需要注意的是這裡要放入儀器中震盪培養。
紫外光照射(抑制性實驗)的結果是沒照射紫外線的菌落數最多,證明陽光確實有殺菌作用;化學藥劑感受性實驗的結果屬實震驚到我,像是70%酒精竟然是無抑制狀態,顛覆我以往的認知;另外市售飲料菌含量實驗中,我們這組的早餐店紅茶十分乾淨沒有細菌,事實上十組裡只有一組有氣泡,看來食安方面還是沒有太大的問題。
這次的實驗雖然不需要太艱難的操作技巧,但卻也不算簡單。雖然操作上容易很多,對技術的要求也沒有那麼高,但也需要細心和謹慎。不過我還是覺得這次實驗很有趣,因為是以往不太有機會進行的實驗,令我受益良多。
07.09.(二)
資訊來源:
藍忠昱教授上課講義
https://www.sohu.com/a/272515916_172731