实验概要
本文介绍了单糖发酵试验、V-P(Voges-Proskauer)试验、甲基红试验、枸橼酸盐利用试验、靛基质(Indol)试验、硫化氢(H2S)产生试验、尿素分解试验、及氧化酶试验的原理和基本方法。
实验原理
1. 单糖发酵是将葡萄糖,乳糖或麦芽糖等分别加入蛋白胨水培养基内,使其最终浓度为0.75~1%。并加入一定量酚红指示剂及小倒管,制成单糖发酵管,接种细菌经37℃培养18~24小时,若能分解糖产酸则酚红指示剂由红变黄,若能分解甲酸有CO2和H2等气体形成,小倒管内则聚集有气泡;不分解,则指示剂不变色。
2. 有些细菌如产气杆菌,分解葡萄糖产生丙酮酸,丙酮酸脱羧,生成乙酰甲基甲醇,在碱性环境中被氧化为二乙酰,再与培养基内胍基结合,生成红色化合物,V—P试验阳性。
3. 某些细菌如大肠杆菌等分解葡萄糖产生丙酮酸,继而分解为甲酸、乙酸、乳酸等,使培养基PH值降至4.5以下,加入甲基红指示剂呈红色,此为阳性反应;若产酸量少或产生的酸进一步转化为醇、醛、气体和水等,则培养基的酸碱度仍在pH 6.2以上,加入甲基红指示剂呈现黄色,为阴性反应。
4. 枸橼酸盐培养基系一综合性培养基,其中枸橼酸钠为唯一碳源,磷酸二氢铵为唯一氮源。一般细菌能利用磷酸二氢铵作为氮源,但不一定能分解枸橼酸盐取得碳源。因此,根据可否利用枸橼酸盐来鉴别细菌,如产气杆菌可利用枸橼盐作为碳源,细菌生长繁殖,形成菌苔,分解枸橼酸盐生成碱性碳酸盐,使培养基pH上升到7.0以上,由绿色变为深兰色,为枸橼酸盐利用试验阳性;而大肠杆菌则不能分解枸橼酸盐,得不到碳源,不能生长,无菌苔形成,培养基颜色不发生变化,为枸橼酸盐利用试验阴性。
5. 某些细菌如大肠杆菌,变形杆菌等具有色氨酸酶,能分解蛋白胨水培养基中的色氨酸,产生靛基质(无色吲哚),再与欧立希试剂(对二甲基氨基苯甲醛)反应,形成红色化合物—玫瑰吲哚,即为阳性反应。
6. 某些细菌能分解培养基中的含硫氨基酸(如胱氨酸、半胱氨酸),生成硫化氢。硫化氢遇到培养基中的铅盐(醋酸铅)或铁盐(硫酸亚铁),则形成黑褐色硫化铅或硫化亚铁沉淀物。培养基内含有还原剂硫代硫酸钠,使形成的硫化氢不再氧化。
7. 某些细菌如变形杆菌,具有尿素分解酶,能分解尿素而产生氨,氨溶于水变成氢氧化铵,使培养基变碱而呈红色即为阳性。
8. 某些细菌如奈瑟菌和绿脓杆菌,具有氧化酶(靛基酚氧化酶),能将氧化酶试剂(盐酸二甲基对苯二胺或四甲基对苯二胺)氧化成红色的醌类化合物,即为氧化酶试验阳性。
主要试剂
1. 单糖发酵试验培养基:葡萄糖发酵管,乳糖发酵管等。
2. V-P(Voges-Proskauer)试验培养基:葡萄糖蛋白胨水培养基。试剂:V-P试剂[40%氢氧化钾水溶液(内含0.3%肌酸)和6%α-奈酚酒精溶液]。
3. 甲基红试验培养基:葡萄糖蛋白胨水培养基。试剂:甲基红试剂。
4. 枸橼酸盐利用试验培养基:枸橼酸盐斜面。
5. 靛基质(Indol)试验培养基:蛋白胨水培养基。试剂,欧立希(Ehrlich)试剂(对二甲基氨基苯甲醛)。
6. 硫化氢(H2S)产生试验培养基:醋酸铅培养基。
7. 尿素分解试验培养基:尿素培养基。
8. 氧化酶试验培养基:巧克力平板。试剂:0.5-1%盐酸对二甲基苯胺(或盐酸二甲基对苯二胺或盐酸对氨基二甲苯胺)水溶液。
实验材料
1. 单糖发酵试验菌种:大肠杆菌,伤寒杆菌18~24小时琼脂斜面培养物。
2. V-P(Voges-Proskauer)试验菌种:大肠杆菌,产气杆菌18~24小时琼脂斜面培养物。
3. 甲基红试验菌种:大肠杆菌,产气杆菌18~24小时琼脂斜面培养物。
4. 枸橼酸盐利用试验菌种:大肠杆菌,产气杆菌18~24小时琼脂斜面培养物。
5. 靛基质(Indol)试验菌种:大肠杆菌,伤寒杆菌18~24小时琼脂斜面培养物。
6. 硫化氢(H2S)产生试验菌种:大肠杆菌,伤塞杆菌18~24小时琼脂斜面培养物。
7. 尿素分解试验菌种:变形杆菌,伤寒杆菌18-24小时琼脂斜面培养物。
8. 氧化酶试验菌种:淋球菌或脑膜炎球菌,白色葡萄球菌18-24小时巧克力斜面培养物。
实验步骤
1. 单糖发酵试验
(1). 将伤寒杆菌,大肠杆菌按照液体接种方法分别接种于葡萄糖及乳糖发酵管内。
(2). 置37℃孵箱培养18~24小时。
(3). 观察结果:由于一些细菌能分解某种糖类产酸,所以培养基中pH下降到7.0以下,在酚红指示剂的显示下,培养基颜色由红变黄。产酸者以“ ”表示,如果同时产生气体,则培养基中小倒管内有气泡出现,此乃产酸又产气,以“⊕”表示,不分解,则指示剂不变色,用“-”表示。
(4). 实验结果
伤寒杆菌大肠杆菌
葡萄糖 ⊕
乳糖 - ⊕
2. V-P(Voges-Proskauer)试验
(1). 分别接种大肠杆菌,产气杆菌于两支葡萄糖蛋白胨水中。
(2). 置37℃培养48小时后,取出分别加入KOH1ml和α-奈酚溶液1ml ,摇匀,静置试管架上5~15分钟。
(3). 实验结果
培养液变为红色为阳性,不变色为阴性。
3. 甲基红试验
(1). 分别将大肠杆菌,产气杆菌接种于两支葡萄糖蛋白胨水培养基中。
(2). 置37℃培养2~3天取出,分别滴加甲基红试剂2~3滴,混匀,观察结果。
(3). 实验结果
大肠杆菌: ,产气杆菌:-。
4. 枸橼酸盐利用试验
(1). 分别将大肠杆菌,产气杆菌接种于两支枸橼酸盐斜面培养基。
(2). 置37℃恒温培养24小时后观察结果。
(3). 实验结果
产气杆菌: (有菌苔生长,培养基变色)
大肠杆菌:-(无菌苔生长,培养基不变色)
5. 靛基质(Indol)试验
(1). 分别将大肠杆菌,伤寒杆菌接种于两支蛋白胨水培养基中。
(2). 置37℃培养2~3天后,每管沿管壁各加欧立希试剂0.5~1ml于培养液面上,待1-2分钟后观察结果:在交界面出现玫瑰红色环即为吲哚试验阳性,无红色环即为阴性。
(3). 实验结果
大肠杆菌: ;伤寒杆菌:- 。
6. 硫化氢(H2S)产生试验
(1). 分别以半固体穿刺接种法将大肠杆菌,伤寒杆菌穿刺接种地两支醋酸铅培养基内。
(2). 置37℃培养48-72小时(2-3天)。
(3). 观察结果:取出后对光观察,若沿穿刺线有黑褐色沉淀物,即表示该菌能产生硫化氢(H2S),否则反之。
(4). 实验结果
大肠杆菌:-(无黑色沉淀线生成)
伤寒杆菌: (有黑色沉淀线生成)
7. 尿素分解试验
(1). 分别以斜面接种法将变形杆菌,伤寒杆菌接种于两支尿素斜面培养基上。
(2). 置37℃培养18-24小时。
(3). 取出观察结果,培养基变为红色,即尿素分解试验阳性,若不变色,即为尿素分解试验阴性。
(4). 实验结果
变形杆菌: ;伤寒杆菌:- 。
8. 氧化酶试验
(1). 将脑膜炎球菌或淋球菌,白色葡萄球菌分别接种于巧克力平板;
(2). 置37℃培养24小时后取出;
(3). 滴加新鲜配制的0.5-1%盐酸对二甲基苯胺水溶液于固体培养基上;
(4). 观察结果:加试剂后,若菌落出现红色→深红色→紫黑色变化均为阳性;反之阴性。
(5). 实验结果
脑膜炎球菌和淋球菌: ;白色葡萄球菌:- 。
注意事项
1. 氧化酶试验应避免含铁物质,因遇铁会出现假阳性;试剂在空气中易氧化,故应新鲜配制,冰箱保存使用不超过两周;若要分离培养脑膜炎球菌,应在菌落变成紫黑色之前立即转种。否则细菌容易死亡。
2. 《附录》
(1). V-P试验剂的配制
甲液:α-萘酚 6g 95%洒精 100ml
乙液:KOH 40g 肌酸0.3g 蒸馏水 100ml
(2). 甲基红试剂的配制
甲基红 0.04g 95%酒精 60ml 蒸馏水 40ml
先使甲基红溶解于酒精中,再加入蒸馏水,混合,摇匀即成。
(3). 欧立希(Ehrlich)试剂的配制
对位二甲基氨基苯甲醛 4g
95%酒精 380ml
浓硫酸或浓盐酸80ml
三种成分混合即成,瓶口要严密,以免挥发。
(4). 蛋白胨水培养基的制备
成分:蛋白胨10g 氯化钠5g 蒸馏水1000ml
制法:
1). 先用少量蒸馏水将蛋白胨和氯化钠相混合溶解,再加足蒸馏水量。
2). 调节pH至7.6、用滤纸过滤。
3). 分装中试管,每管约3-4ml,加塞灭菌后备用。
用途:供吲哚试验用
(5). 单糖发酵管的制备
成分:蛋白胨水培养基 100ml
0.2%酚红 1ml
所需糖(葡萄糖或乳糖)0.75-1g
制法:
1). 将上述成分溶化,混匀分装于内含有倒置小玻璃管的小试管中,每管约2ml,加塞。
2). 小倒管排气,灭菌(8-10磅,20-30分钟),贮存备用。
用途:供单糖发酵试验用。
附注:0.2%酚红配制法
酚红(phenol red)0.2g
1/10苛性钠(NaOH) 8ml
蒸馏水 92ml
将酚红入研钵徐徐加入苛性钠研磨,再补足蒸馏水即成。若需长时间保存,可高压灭菌后贮存备用。
(6). 葡萄糖蛋白胨水培养物
成分:蛋白胨5g 葡萄糖5g
制法:
1). 将上述成分溶解于蒸馏水中。
2). 调节pH至7.6,用滤纸过滤除渣。
3). 分装中试管,每管约3-4ml,灭菌后备用。
用途:供甲基红及V-P试验用。
(7). 枸橼酸盐斜面培养基的制备
成分:磷酸二氢铵0.1g 磷酸氢二钾0.1g
硫酸镁0.02g 枸橼酸钠0.23g
氯化钠0.5g 琼脂2g
蒸馏水100ml 0.5%溴麝香草酚蓝酒精溶液2ml
制法:
1). 先将上述各种盐类溶解于蒸馏水中,使其完全溶解。
2). 矫正pH至6.8,然后加入琼脂和指标剂。
3). 摇匀,脱脂棉过滤,分装中试管,每管约3-5ml。
4). 灭菌后置成斜面备用(冷后为绿色)
用途:供枸橼酸盐利用试验用。
(8). 醋酸铅培养基的制备
成分:2%肉汤琼脂200ml 硫代硫酸钠0.05g
醋酸铅10g 蒸馏水100ml
制法:
1). 先将10g醋酸铅加入100ml蒸馏水中融化,间歇灭菌或低压菌后备用(10%醋酸铅溶液)。
2). 加热溶化2%肉汤琼脂200ml,加入硫代硫酸钠0.05g,混合后高压灭菌。
3). 从高压灭菌锅取出,待冷却至45℃左右时。无菌操作加入无菌的10%醋酸铅溶液1毫升,摇匀。
4). 分装小试管,每管约2ml,直立待冷凝后备用。
用途:供硫代氢生成试验用。
说明:醋酸铅与硫代硫酸钠不宜久然。
(9). 尿素培养基的制备
成分:蛋白胨1g 氯化钠5g
葡萄糖1g 蒸馏水900ml
琼脂15~20g 0.1%酚红 12ml
20%尿素水溶液(无菌)100ml
制法:
1). 除尿素、琼脂和酚红外,其余成分溶于水中,加热溶化,矫正pH至6.8~6.9。
2). 加入琼脂和酚红,8~10磅10分钟灭菌。
3). 冷却至60℃后加入无菌尿素溶液,摇匀。
4). 分装中试管(无菌),每管3~4ml,置成斜面备用。
用途:供尿素分解试验用。
说明:
1). 尿素不耐热,也不能久存,只能用滤器除菌。
2). 无菌尿素溶液制备:称取尿素20g,混合于100ml蒸馏水中,充分摇匀,用G6滤菌器过滤除菌,以达到无菌的目的。
(10). 巧克力色琼脂平板的制备
成分:肉汤琼脂100ml 无菌脱纤维羊或兔血10ml。
制法:
1). 将肉汤琼脂加热溶化,趁热加入脱纤维血,摇匀。
2). 倾注平板,待冷却成巧克力色,备用。
用途:用于培养脑膜炎双球菌或淋球菌。
说明:加血一定要趁热加。