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全自動菌落計數(shù)/分析儀激發(fā)微生物快檢全新創(chuàng)新應(yīng)用
迅數(shù)自動菌落計數(shù)儀/分析儀(圖1)結(jié)合常規(guī)微生物培養(yǎng)基,只需操作PC,一臺儀器即可實現(xiàn)8大創(chuàng)新應(yīng)用。
菌落總數(shù)的自動計數(shù)
在菌落自動計數(shù)方面,儀器可以處理傳統(tǒng)的傾注法平板,涂布法平板,也可以處理螺旋接種平板和濾膜法平板;這項功能可以促進(jìn)環(huán)境衛(wèi)生、食品安全檢驗中“菌落總數(shù)”測定項目的自動化實施。自動計數(shù)菌落的速度高于500個菌落/秒,最小可以分辨的菌落直徑可達(dá)0.01mm:可構(gòu)建專用計數(shù)模板以適應(yīng)復(fù)雜實驗室環(huán)境,計數(shù)誤差控制在10%以內(nèi)?!把笖?shù)”是采用最多的自動菌落計數(shù)儀品牌。
顯色培養(yǎng)基致病菌菌落自動計數(shù)
2010年國家頒布了新標(biāo)準(zhǔn)GB4789.3-2010《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗大腸菌群計數(shù)》。標(biāo)準(zhǔn)中的第2法――大腸菌群平板計數(shù)法,最少只需42小時即可得大腸菌群數(shù)。新標(biāo)準(zhǔn)中的大腸菌群平板計數(shù)法分兩步:VRBA平板計數(shù)和BGLB肉湯管復(fù)發(fā)酵證實。第一步:VRBA培養(yǎng)基培養(yǎng)后,對平板上大腸菌群的典型菌落進(jìn)行計數(shù),計數(shù)的要求是:選取菌落數(shù)在30~150的平板,計數(shù)典型大腸菌群菌落――“紫紅色,有沉淀環(huán),且直徑不小于0.5毫米”的菌落。第二步:證實實驗,然后將證實實驗中的陽性管比例數(shù)乘以上一步計數(shù)的菌落數(shù),再乘以稀釋倍數(shù),即得每克(或毫升)樣品中大腸菌群數(shù)。
迅數(shù)全自動菌落分析儀在GB 4789.3-2010上的快速計數(shù)應(yīng)用:迅數(shù)儀器的自動菌落計數(shù)能力可幫助實驗人員快速準(zhǔn)確選取“菌落數(shù)在30~150的VRBA平板”;利用彩色高像素CCD成像及Colonfast圖象智能識別軟件,迅數(shù)菌落儀能迅速識別“紫紅色,有沉淀環(huán),且直徑不小于0.5毫米”的大腸菌群菌落,只需1秒就計算出大腸菌群典型菌落數(shù),實現(xiàn)大腸菌群計數(shù)的快速檢驗。
螺旋接種螺旋平板自動計數(shù)
螺旋接種平板計數(shù)方法是美國FDA從上世紀(jì)80年代開始采用,中國SN行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“食品和化妝品中的菌落計數(shù)檢驗方法――螺旋平板法”,于2009年2月1日正式在全國實施。儀器“螺旋接種平板分析模塊”根據(jù)美國FDA螺旋計數(shù)法則和中國SN標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)進(jìn)行螺旋平板的自動分析計數(shù)。如果企業(yè)購置螺旋接種儀,將不必再重復(fù)購置螺旋菌落分析儀。
培養(yǎng)基質(zhì)控檢驗/菌落形態(tài)分析
儀器的菌落形態(tài)分析功能可以自動完成對平板上所有菌落的形態(tài)分析(直徑、面積、圓度等)和直徑分布統(tǒng)計,幫助微生物實驗室進(jìn)行培養(yǎng)基質(zhì)量控制的生物評價(如生長率實驗、菌落平均直徑/標(biāo)準(zhǔn)偏差計算等)。中國藥品生物制品檢定所培養(yǎng)基室從2004年底就開始使用迅數(shù)菌落儀做培養(yǎng)基質(zhì)量控制。3M Petrifilm細(xì)菌總數(shù)測試片自動分析計數(shù)
3M Petrifilm測試片法是2008年進(jìn)入國家標(biāo)準(zhǔn)的菌落總數(shù)測定新方法,受到基層食品微生物實驗室的極大歡迎。迅數(shù)G型菌落分析儀一機(jī)多用,支持最新食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗國家標(biāo)準(zhǔn)GB4789-2008中“3M Petrifilm細(xì)菌總數(shù)測試片”的自動分析。
微生物限度檢查濾膜平板自動計數(shù)
自動完成限度檢查實驗中濾膜法平板和培養(yǎng)法平板的菌落計數(shù)工作,并保留原始實驗圖象作為最完整的實驗記錄保存。
管碟法/紙片法抑菌圈自動測量
對管碟法/紙片法平板上的任意位置、多個抑菌圈的自動測量,準(zhǔn)確、客觀、重現(xiàn)性高。
效價測定:儀器在完成抑菌圈自動測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行抗生素的二劑量法生物效價測定。
抗生素殘留測定:在抑菌圈自動測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行抗生素殘留量測定。
藥敏分析:儀器在完成抑菌圈自動測量的基礎(chǔ)上與自帶內(nèi)置美國CLSl的紙片擴(kuò)散法(KB法)抗微生物藥物敏感性判別標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對,自動完成待測菌的藥敏特性判斷。
β-內(nèi)酰胺酶類藥物(金玉蘭酶)檢驗:迅數(shù)“抑菌圈測量”模塊對單碟(每碟含4-12個抑菌圈)測量時間小于1秒,可在自動完成平板上多個抑菌圈準(zhǔn)確測量的基礎(chǔ)上結(jié)合報告“β-內(nèi)酰胺酶類藥物檢驗結(jié)果陽性或陰性”的衛(wèi)生部新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,輕松實現(xiàn)舒巴坦敏感β-內(nèi)酰胺酶類物質(zhì)是否存在的自動化分析。
環(huán)境和測試用水質(zhì)量控制
環(huán)境監(jiān)測:空氣、水,實驗臺表面等的細(xì)菌數(shù)量定量和實驗平板圖片保存;
消毒監(jiān)測:檢驗手和高壓消毒物品的消毒滅菌效果的細(xì)菌定量;
測試用水質(zhì)量控制:支持對含低量微生物的水樣進(jìn)行微生物定量的濾膜法平板計數(shù)。
菌落計數(shù)器的應(yīng)用缺點(diǎn)分析
目前,大多數(shù)實驗室仍采用傳統(tǒng)的肉眼結(jié)合菌落計數(shù)器的計數(shù)方法,即借助放大鏡的觀察,用計數(shù)筆點(diǎn)擊每一個菌落,計數(shù)器計數(shù)每一個點(diǎn)擊產(chǎn)生的壓力電子脈沖得出總數(shù)。該方法有以下幾大缺點(diǎn):
識別和記數(shù)錯漏:所有的計數(shù)都依靠對壓力脈沖產(chǎn)生次數(shù)的記錄,不同人員的操作產(chǎn)生的壓力不同就難免產(chǎn)生漏記,而且計數(shù)的結(jié)果也因操作人員對菌落的識別經(jīng)驗不同而產(chǎn)生差異,系統(tǒng)偏差較大。
標(biāo)記和修正不便:肉眼計數(shù)和菌落計數(shù)器計數(shù)都依靠計數(shù)筆在被統(tǒng)計的菌落上留下墨水筆跡來進(jìn)行標(biāo)記,因此在存在密集菌落的情況下就標(biāo)記不便,而且發(fā)現(xiàn)誤統(tǒng)計時需擦去墨水痕跡導(dǎo)致修正不便。
效率低下:肉眼計數(shù)和菌落計數(shù)器計數(shù)都需要人工用肉眼識別每一個菌落,因此一旦樣品較多就會耗費(fèi)大量的時間,影響研究或是結(jié)果報告的效率。
原始結(jié)果無法保存:在做完統(tǒng)計后,留下了一個統(tǒng)計數(shù)字,而對記錄和驗證實驗結(jié)果很重要的培養(yǎng)平板表面菌落生長狀況卻因為平板的洗掉而無法保存。
菌落計數(shù)/分析儀的應(yīng)用優(yōu)勢
菌落計數(shù)/分析儀器的原理是將獲取的菌落圖片數(shù)碼化,根據(jù)菌落目標(biāo)和培養(yǎng)基背景間的偏差(顏色和亮度差異)所顯示出的數(shù)學(xué)表達(dá)不同,將目標(biāo)從背景中智能識別出來。
“人工計數(shù)模式”保留了菌落計數(shù)器的工作原理和工作方式:替代菌落計數(shù)器的放大鏡軟件可以對獲取圖象做任意比率放大,觀察更輕松;替代菌落計數(shù)器的壓力脈沖計數(shù)筆儀器可以讓我們用鼠標(biāo)點(diǎn)擊留下標(biāo)記來替代脈沖筆點(diǎn)擊留下墨水點(diǎn),計數(shù)更輕松更準(zhǔn)確更衛(wèi)生;儀器計數(shù)完畢自動生成報告。
果膠酶在工業(yè)上可用于果汁果酒澄清提取、果實脫皮、麻類脫膠、飼料添加劑、中藥營養(yǎng)液深加工以及作為天然食品的防腐劑、改善果蔬的感官品質(zhì)等。[1][2]近年來,隨著我國果汁、果酒業(yè)的發(fā)展,果膠酶的需求也日益增加。目前關(guān)于果膠酶產(chǎn)生菌的研究主要集中在酶活較高的霉菌,對細(xì)菌的研究很少,然而霉菌生產(chǎn)果膠酶存在產(chǎn)酶周期長、耗氧量多、菌絲易纏結(jié)等不足,因此篩選具有高酶活性細(xì)菌具有廣泛的應(yīng)用價值。[3]
由于土壤中微生物大量存在,對其進(jìn)行分離時應(yīng)選擇適合于待分離微生物的生長條件,如營養(yǎng)成分、酸堿度、溫度和氧等要求,或加入某種抑制劑造成只利于該微生物生長,而抑制其他微生物生長的環(huán)境,從而淘汰一些不需要的微生物。
微生物在固體培養(yǎng)基上生長形成的單個菌落,通常是由一個細(xì)胞繁殖而成的集合體。但值得指出的是,從微生物群體中經(jīng)分離生長在平板上的單個菌落并不一定保證是純培養(yǎng)。因此,純培養(yǎng)的確定除觀察其菌落特征外,還要結(jié)合顯微鏡檢測個體形態(tài)特征后才能確定,有些微生物的純培養(yǎng)要經(jīng)過一系列分離與純化過程和多種生理生化反應(yīng)鑒定才能得到[4] 。
2、材料與方法
2.1 含菌樣品
含菌樣品取自濟(jì)南市西郊小清河河道污泥土壤
2.2 培養(yǎng)基
(1)富集培養(yǎng)基[5] :牛肉膏5.0g/L、NaCl 5.0g/L、K2HPO4 1.0g/L、KH2PO4 0.3g/L、桔皮粉 20.0 g/L,pH 7.0。
(2)固體初篩培養(yǎng)基[6-7]:K2HPO4 1.0g/L、MgSO4 0.5 g/L、NaNO3 3.0 g/L、FeSO4 0.01g/L、果膠2.0 g/L、瓊脂15.0g/L、pH7.0。
(3)保存培養(yǎng)基[5]:桔皮粉2.0 g,用100mL蒸餾水煮沸30min,4層紗布過濾后定容至100mL,加入牛肉膏0.3g,蛋白胨1.0g、NaCl 0.5g、K2HPO4 0.1g、KH2PO40.03g、加瓊脂2.0g煮沸,pH7.0。
(4)淀粉培養(yǎng)基[4] :蛋白胨10.0g/L、NaCl 5.0g/L、牛肉膏5.0/L、可溶性淀粉2.0g/L、瓊脂15~20g/L。
(5)糖酵解培養(yǎng)基[4] :蛋白胨 10.0g/L、NaCl 5.0g/L、1.6%溴甲酚紫乙醇溶液1~2mL/L、pH7.6。另配20%糖溶液(葡萄糖、乳糖)25mL。
(6)蛋白胨水培養(yǎng)基[4] :蛋白胨5.0g/L、葡萄糖5.0g/L、K2HPO4 2.0g/L、pH7.0~7.2。
2.3 方法
2.3.1 菌株分離篩選
采集土樣后制備菌懸液,之后進(jìn)行富集培養(yǎng)3~4天。梯度稀釋后進(jìn)行初篩,同時進(jìn)行計數(shù),而后對菌株進(jìn)行復(fù)篩,選取有最大水解圈的單菌落。之后劃線分離得到純的單菌落,最后對單菌落進(jìn)行保藏。
2.3.2 菌株形態(tài)及部分特征觀察
在潔凈的載玻片滴上一滴蒸餾水,使用牙簽挑取適量的分離到的菌株均勻涂布于載玻片上,風(fēng)干后熱固定,然后使用結(jié)晶紫染色,置于光學(xué)顯微鏡下觀察。
2.3.3 掃描電鏡樣品的制備
(1)將菌株用培養(yǎng)液洗滌1~2次,
10000rpm離心5分鐘。
(2)用2.5%的戊二醛,4℃固定3h。
(3)0.1mol/L的磷酸緩沖液(pH7.2~7.4)洗滌3~4次,每次10分鐘。
(4)用不同濃度的乙醇梯度脫水,每個梯度15分鐘,然后用無水乙醇脫水2次,每次15分鐘。
(5)將菌液滴于蓋玻片上,濕法搓片,在干燥器內(nèi)自然干燥。
2.3.4 生理生化實驗[4]
用固體淀粉培養(yǎng)基、葡萄糖發(fā)酵培養(yǎng)基、乳糖發(fā)酵培養(yǎng)基、蛋白胨水培養(yǎng)基對菌株分別研究淀粉水解、糖發(fā)酵、產(chǎn)酸反應(yīng)等微生物生理生化反應(yīng),并觀察實驗現(xiàn)象。
2.3.5 生長曲線的測定
由于對該細(xì)菌II的生長條件不了解,因此對其生長狀況進(jìn)行摸索,對以后發(fā)酵條件的優(yōu)化有一定的幫助。接種7.5%(體積比)細(xì)菌II:菌懸液于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中,分別于25、30 和35℃,搖床(150 r/min)培養(yǎng),確定其培養(yǎng)液的最大吸收波長為440 nm,每12 h在440nm處測定吸光度。
3、結(jié)果與分析
3.1 實驗結(jié)果
3.1.1 菌落特征及計數(shù)
富集培養(yǎng)和初篩后,共得到兩株菌株,其中一株為霉菌,編號為I。另一株為細(xì)菌,編號為II,細(xì)菌II菌落的大小寬為0.8~1.0um,長為2.5~3.0um。
3.1.2 菌體形態(tài)觀察
(1)光學(xué)顯微鏡下菌體形態(tài)
光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)菌II,細(xì)胞呈短桿狀,兩端稍細(xì),無鞭毛,不滑動,革蘭氏染色為陽性。
(2)細(xì)菌II的掃描電鏡觀察
噴金結(jié)束后在掃描電鏡下觀察菌的表面形態(tài)。在掃描電鏡下觀察菌II為梭狀,菌體表面無鞭毛且表面粗糙。
3.1.3 菌株部分生理生化特性
菌II甲基紅試驗陽性,能水解淀粉,可以發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸但不產(chǎn)氣,不能利用乳糖。通過以上形態(tài)與部分生理生化特性試驗,結(jié)合伯杰氏手冊和真菌志手冊[8],推測菌II屬于細(xì)菌中的芽孢桿菌屬(Bacillus Cohn)。
3.2結(jié)論
(1)從自然界中篩選到一株果膠分解菌II:其菌落特點(diǎn)為圓形、濕性、邊緣整齊、中部隆起的黃色不透明菌落;光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)菌II,細(xì)胞呈短桿狀,兩端稍細(xì),無鞭毛,不滑動,革蘭氏染色為陽性。
(2)在掃描電鏡下觀察菌II為梭狀,菌體表面無鞭毛且表面粗糙。生理生化試驗中,菌II甲基紅試驗陽性,能水解淀粉,可以發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸但不產(chǎn)氣,不能利用乳糖,初步鑒定為芽孢桿菌屬(Bacillus Cohn)。
(3)菌II生長相對比較緩慢,在30℃下培養(yǎng)60h后細(xì)菌數(shù)量達(dá)到最大值,穩(wěn)定期可以延續(xù)到96h后。
參考文獻(xiàn):
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[3]朱宏莉,宋紀(jì)蓉,張嘉,等.果膠酶高產(chǎn)菌株的激光選育及發(fā)酵條件的優(yōu)化[J].食品科學(xué),2005,26(12):161-164.
[4]沈萍, 陳向東主編,2007.微生物學(xué)實驗.高等教育出版社,76-81.
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同宗配合 homothallism 同一菌體中發(fā)生自我親和的有性生殖現(xiàn)象。
異宗配合 heterothallism 自體不育個體在有性生殖時由兩個親和的不同型菌體進(jìn)行配合的現(xiàn)象。
病毒 virus 由RNA或DNA及蛋白質(zhì)等組成的、專營細(xì)胞內(nèi)感染和復(fù)制的一大類結(jié)構(gòu)簡單的微生物。
亞病毒 subvirus 只具有RNA或DNA,或只具有某些蛋白質(zhì)組分,與病毒的生物學(xué)特征相類似的病原物。
類病毒 viroid 一類亞病毒,的環(huán)狀單鏈RNA病原體,能自主復(fù)制。分兩類,一類在葉綠體中復(fù)制,如鱷梨日斑類病毒(ASBVd);另一類在胞核中復(fù)制,如馬鈴薯仿錘形塊莖類病毒(PSTVd)。
病毒粒子 virion ,virus particle 又稱“病毒[粒]體”。結(jié)構(gòu)完整具有侵染性的單個病毒。
核心 core 又稱”髓核”。病毒粒子的結(jié)構(gòu)單位,由病毒核酸及相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)組成,由核殼包裹。
核[衣]殼 nucleocapsid 由核心及衣殼共同組成的病毒粒子結(jié)構(gòu)單位。
衣殼 capsid 又稱“殼體”。病毒粒子的結(jié)構(gòu)單位,為包裹病毒核酸及與核酸相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)外殼。
噬斑 plaque 病毒感染人工培養(yǎng)的單層細(xì)胞后由單個病毒粒子所產(chǎn)生的細(xì)胞裂解區(qū)。
噬菌體 bacteriophage, phage 又稱“細(xì)菌病毒”。感染細(xì)菌的病毒,如λ噬菌體。
微動作用 oligodynamic action 全稱“微量動力作用”。某些金屬元素在低濃度時表現(xiàn)出的抑菌作用。
滑行 gliding 滑行細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌等在固體表面緩慢移動, 并形成有黏液軌跡的連續(xù)運(yùn)動方式。
群游[現(xiàn)象] swarming 細(xì)菌群體在固體或半固體培養(yǎng)基上從接種點(diǎn)向外進(jìn)行的協(xié)調(diào)運(yùn)動方式。
抗生素 antibiotic 曾稱“抗菌素”。微生物生命過程中產(chǎn)生的具有生理活性的次級代謝產(chǎn)物及其衍生物,在低濃度下有選擇性地抑制或干擾其他生物的正常生命活動,而對其自身無害。
抗菌譜 antimicrobial spectrum 被一種抗生素或化學(xué)治療劑抑制或殺滅的微生物種類。
扇形突變 sectoring,sector mutation 又稱“角變”。(1)菌落形態(tài)的局部變異,常呈折扇形。(2)在含不同細(xì)胞核群的真菌菌落上形成形態(tài)不同的扇形區(qū)域的現(xiàn)象。
附加體 episome 又稱“游離基因”。細(xì)菌染色體外可獨(dú)立復(fù)制的質(zhì)粒,也能可逆地整合在宿主染色體中作為附加基因與其一起復(fù)制。
質(zhì)粒 plasmid 微生物細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定地獨(dú)立存在于染色體外,能自我復(fù)制并傳遞到子代的雙鏈DNA分子。
黏粒 cosmid 全稱“黏端質(zhì)?!薄:笑耸删wcos(黏性末端)位點(diǎn)的人工構(gòu)建克隆載體,可被包裝入噬菌體顆粒而有效地導(dǎo)入受體細(xì)菌。
噬粒 phasmid, phagemid 一種能按照質(zhì)?;蛘呒?xì)菌噬菌體方式進(jìn)行復(fù)制的克隆載體。
根際 rhizosphere 由植物根系與土壤微生物之間相互作用所形成的圈狀地帶。它以植物的根系為中心聚集了大量的細(xì)菌、真菌等微生物和蚯蚓、線蟲等土壤動物。
衛(wèi)星現(xiàn)象 satellitism 一種微生物在另一種微生物菌落鄰近處才能旺盛生長繁殖的現(xiàn)象。
菌種退化 strain degeneration 微生物群體中性能弱化的細(xì)胞占一定比例后導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降的現(xiàn)象。
菌種改良 strain improvement 應(yīng)用微生物遺傳與變異理論,在已經(jīng)自然變異、人工誘變或雜交后的微生物群體中選出所需要的優(yōu)良菌種的過程。
發(fā)酵 fermentation (1)利用微生物產(chǎn)生特定產(chǎn)物的過程。(2)無氧條件下生物體內(nèi)由一系列氧化還原反應(yīng)參與的獲得能量的代謝過程。
醪液 mash 發(fā)酵工業(yè)中原料經(jīng)微生物發(fā)酵后的液態(tài)混合物。
酸敗 spoilage, rancidity (1)由于微生物大量增殖,使發(fā)酵環(huán)境產(chǎn)生過量有機(jī)酸而導(dǎo)致發(fā)酵過程異常甚至停止的現(xiàn)象。(2)油脂或富含油脂食品存貯過程中,由于微生物或脂肪氧化酶作用產(chǎn)生游離脂肪酸、過氧化物和低分子酸類、醛類、酮類等分解產(chǎn)物的過程。
霉變 mould deterioration 物質(zhì)因受霉菌污染、侵蝕而發(fā)生變質(zhì)的現(xiàn)象。
大腸菌值 colititer 采用規(guī)定方法定量檢測到1個大腸菌群細(xì)胞所需的水樣毫升數(shù),為大腸菌指數(shù)的倒數(shù)。
大腸菌指數(shù) coliindex 1L水中含有的大腸菌群的菌數(shù),用以表示水受污染的程度。
病原體 pathogen 能使人、宿主動物或植物等發(fā)生疾病的細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲等。
帶菌者 carrier 攜帶病原菌,但沒有臨床癥狀的個體。
機(jī)會致病菌 opportunistic pathogen 又稱“條件致病菌”。只有在寄居部位發(fā)生改變、機(jī)體免疫功能下降或其他條件改變時,才能夠引起疾病的細(xì)菌或真菌。
釀造 brewing 利用微生物發(fā)酵制取食品的過程。
陳釀 aging 又稱“后熟”。釀造酒類和食醋等發(fā)酵食品工藝中,為改善產(chǎn)品品質(zhì)而將完成主發(fā)酵的產(chǎn)品在特定環(huán)境中儲存的過程。
曲 qu 用糧食或糧食的加工副產(chǎn)物培養(yǎng)微生物所制成的含有大量活菌體及其酶類的發(fā)酵劑。
麩曲 bran qu 以麩皮為原料,接種純種微生物制備的一類糖化劑和發(fā)酵劑。
關(guān)鍵詞:菌核;真菌;抑菌性;實驗
中圖分類號:S6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3198(2011)05-0289-01
油菜菌核病又稱菌核軟腐病,俗稱白桿、空桿、麻桿、爛桿、霉蔸等,是由油菜菌核病菌引起的一種真菌性病害。防治主要采用農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治等綜合防治的方法,雖然對生物防治的研究報道較多,但大部分研究結(jié)果仍然停留在實驗室階段,對于利用生防細(xì)菌防治的研究主要為篩選試驗,對其防病機(jī)理缺乏深入研究。本實驗取樣于不同油菜地的土壤進(jìn)行病原物的分離與鑒定,弄清楚油菜地常見的幾種真菌及其抑菌性,對于防治油菜相關(guān)病害很有意義。
1 實驗內(nèi)容
采集油菜地的土壤進(jìn)行真菌分離純化,通過實驗結(jié)果分析對比它們之間的真菌種類有什么大同小異,分離出的真菌對油菜的生長有什么樣的影響,有沒有使油菜致病。
1.1 實驗過程
(1)樣本采集:采用五點(diǎn)采樣法分別采集剛收獲過后的菜地和表層1~35 cm深度范圍內(nèi)的土壤樣品,充分混勻后取定量土壤樣品制備土壤懸浮液。
(2)土壤懸浮液的制備:稱取10g土壤置于盛有90mL無菌水的250 mL滅菌三角瓶內(nèi),充分振蕩10min,制成10-1的稀釋液,然后進(jìn)行10倍倍比稀釋至10-3。
(3)土壤真菌的分離:
①制備加有氯霉素和孟加拉紅的馬丁瓊脂培養(yǎng)基。
②用稀釋平板法,此種方法在土壤真菌分離中最常用,用無菌水將土壤稀釋后得到的懸浮液,將一定量稀釋懸浮液均勻涂抹于培養(yǎng)基上,菌落長成后,將單個菌落挑出。
③培養(yǎng):將接種土壤浮液的平板倒置于28°的溫度區(qū)培養(yǎng)3-5天。
④挑菌純化:從長有單菌落的平板中選取菌落轉(zhuǎn)接斜面。
(4)真菌鑒定:真菌培養(yǎng)基采用馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基。
①制備平板:將15-20毫升溶化后冷卻到50度左右的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中。
②接種:在培養(yǎng)基表面劃線接種。
③倒置平板:于最適溫度下培養(yǎng)1-2天。
④觀察菌落的形狀、大小、邊緣、表面、隆起形狀、透明度及培養(yǎng)基的顏色等。
1.2 需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路
設(shè)4個處理:(1)土壤未滅菌與菌核表面消毒;(2)土壤未滅菌與菌核表面未消毒;①土壤滅菌與菌核表面未消毒;②土壤滅菌與菌核表面消毒。
孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基對于計數(shù)來說最常用,松膏培養(yǎng)基可兼顧計數(shù)、分離和鑒定,適用于大多數(shù)土壤真菌和植物病原真菌的分離,尤其適宜于木生真菌的分離,并且孢子與菌落同步形成,菌落不擴(kuò)展,可獲得較好的測數(shù)結(jié)果,是一種用途廣泛的培養(yǎng)基。土壤真菌中,無性態(tài)真菌(半知菌)占很大比重。無性態(tài)真菌中又以絲孢綱真菌所占份額最大。由于基本上無法通過生殖隔離試驗來測定無性態(tài)真菌成員之間的親緣關(guān)系,在培養(yǎng)過程中,觀察真菌的形態(tài)特征和性狀,如菌落的顏色、分生孢子的形態(tài)和菌絲的顏色等。查看文獻(xiàn)從中學(xué)習(xí),思考每次的方案。
1.3 實驗主要設(shè)備、儀器及藥品
(1)設(shè)備、儀器。
天平,燒杯,電爐,試管,三角瓶,棉花,橡皮圈,標(biāo)簽紙,量筒,滅菌吸管,玻璃棒,鑷子,漏斗,分裝漏斗架,顯微鏡,玻片等。
(2)藥品。
葡萄糖,蛋白胨,1/3000孟加拉紅水溶液,鏈霉素,瓊脂,KH2PO4,MgSO4.7H2O,等。
2 結(jié)果與分析
從未滅菌土壤與表面消毒菌核、未滅菌土壤與表面未消毒菌核這兩個處理中從油菜菌核表面分別分離到4株和3株不同種類的真菌;其它兩處理未能誘捕到任何真菌,表明以上真菌來自土壤而非菌核。7株菌株純化后回接到表面消毒的菌核上。20d時從土壤中取出菌核,少數(shù)菌核破碎,大多數(shù)菌核變軟,表面長有大量孢子,顯示已經(jīng)被分解。經(jīng)鑒定,這三個菌株分別屬于短帚霉、哈茨木霉菌和棘孢曲霉。
3 小結(jié)與討論
本試驗研究表明,短帚霉、哈茨木霉菌、棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)Asp-1對油菜菌核萌發(fā)有較強(qiáng)的抑制作用,致死率均在78%以上。木霉菌作為生防菌已有很多的報道,木霉菌生防作用的生化機(jī)制主要包括:代謝幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡聚糖酶、蛋白酶等多種胞外酶,強(qiáng)烈水解植物病原真菌的細(xì)胞壁,抑制病原菌生長與繁殖。但曲霉作為生防菌尚未見報道。將三述的三種真菌用于制作生防制劑,有助于肥田,提高土壤的活性,對保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境和提高食品安全很有效果,生物防治前景廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]陳天壽.微生物培養(yǎng)基的制造與應(yīng)用[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1995.
[2]中國科學(xué)院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法 [M].北京:科學(xué)出版社,1985.
[3]周德慶.微生物學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社,2007.
關(guān)鍵詞:清防蠟菌 實驗 效果
清防蠟是當(dāng)前油田生產(chǎn)的重要課題之一,傳統(tǒng)的采用清防蠟藥物投入的方式,巨頭作用時間短、污染環(huán)境、投入次數(shù)多以及投入成本高的特點(diǎn),導(dǎo)致清防蠟工藝的消耗較大??死斠烙吞锿ㄟ^反復(fù)試驗,針對是當(dāng)前陸梁或彩南油田原油中石蠟組分,選配出1組生物降解能力強(qiáng)的復(fù)配菌種。采用微生物清防蠟的主要原理,是通過微生物對原油中的石蠟進(jìn)行降解,從而改善原油的流動性,增加油井產(chǎn)量。本文采用室內(nèi)試驗的方式,對克拉瑪依油田采用的包含枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等的負(fù)荷菌種的清防蠟效果進(jìn)行研究,結(jié)果表明該菌種能夠有效的清防蠟,具有較高的推廣價值。
一、材料與方法
1.實驗材料
本文所研究的對象是克拉瑪依油田采用的生物降解能力強(qiáng)的復(fù)配菌種,采用的油水樣是克拉瑪依彩南和陸梁油田的單井原油,原油的密度平均為0.867g/cm3,含蠟量平均為25.7%,含膠量平均為16.2%;油水樣屬于NaHCO型。所采用的培養(yǎng)基是從克拉瑪依油田的污水中加入硫酸鎂、氯化銨、磷酸氫二鈉等,并且保證培養(yǎng)液的pH值為7.0-7.2。
2.試驗方法
2.1 樣品采集與檢測
根據(jù)微生物清防蠟的特點(diǎn),結(jié)合克拉瑪依油田采油區(qū)的樣品參數(shù),選擇40多個高含蠟的油水樣品。參照SY/T5119―1995中的分析方法,對所采集的油水樣品進(jìn)行樣品分析與檢測,采用柱層析法檢測油樣組成、全烴色譜分析原油樣品組成,確定原油的流變性。
2.2 微生物菌種分離培養(yǎng)
在50℃富集培養(yǎng)72h,并且將所培養(yǎng)的樣品于將固體石蠟作為單一碳源的培養(yǎng)皿中,恒溫下排樣出單菌落,將不同特征的單菌落于石蠟培養(yǎng)基中反復(fù)劃線分離,選配出1組生物降解能力強(qiáng)的復(fù)配菌種。
2.3 分離菌種的生物學(xué)特征鑒定
將培養(yǎng)皿上的菌種進(jìn)行觀察,觀察菌種的菌落特征,并且采用顯微鏡觀察菌種的形態(tài)、運(yùn)動特征以及革蘭氏染色類型。
二、性能評價
1.降蠟除膠效果分析
清防蠟菌對于原油的含蠟以及膠較量的影響如表1所示,可以將樣品4菌種作為清防蠟用菌種。取對數(shù)期培養(yǎng)液,采用懸滴法觀察菌種的運(yùn)動狀態(tài),經(jīng)過革蘭是染色后,可以觀察到菌種的長度為1-4μm,而且寬為0.4-0.5μm,菌種中主要有兩種形態(tài)的菌,其中之一呈現(xiàn)桿狀、單生的形態(tài),而且具有奪氧機(jī)制與抑制細(xì)菌生長的特性;另外一種細(xì)菌無莢膜、周生鞭毛,呈現(xiàn)革蘭氏陽性,需氧。根據(jù)生物梅里埃微生物分析系統(tǒng)-鑒定細(xì)菌名錄數(shù)據(jù)庫對比分析可知,這兩種菌種分別為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌
2.對原油族以及原油蠟晶形態(tài)組成的影響
與未接菌的空白原油相對比,采用對樣品中的油樣成分與蠟晶形態(tài)進(jìn)行測定,可以發(fā)現(xiàn)樣品中的原油組成以及原油蠟晶形態(tài)出現(xiàn)明顯的變化。通過微生物降解之后,原油中的樣品的原油蠟晶形態(tài)逐漸分散形成W/O型空間網(wǎng)狀乳狀液,對于蠟晶的形成具有抑制作用,油樣的流動性能有所提升。經(jīng)過微生物清防蠟菌的作用,顯示出微生物清防蠟菌能夠有效的分解油樣中的芳烴成分,并且抑制蠟晶的形成,對于改善原油性能具有重要的意義。
3.防蠟效果
微生物防蠟試驗參照化學(xué)防蠟標(biāo)準(zhǔn)Q/CNP-XJ0504-2004,稱取30.0g含蠟油樣,加入2.00ml菌液,再加入30.0g油樣,空白用2.00ml自來水代替,搖勻培養(yǎng)72.0h,用倒瓶法測定其結(jié)蠟樣。結(jié)果見表2
三、現(xiàn)場應(yīng)用效果
1.試驗機(jī)采井的選擇
根據(jù)陸梁采油作業(yè)區(qū)的洗井計劃統(tǒng)計表,選擇加藥量多、洗井次數(shù)多、易結(jié)蠟的4口井作為試驗井,為了保證微生物清防蠟菌的有效性,應(yīng)該參照財經(jīng)含水5-80%的區(qū)域為主,在實驗前,先對試驗井進(jìn)行熱洗,保證井溫低于85℃,泵效不低于40%。
2.施工方案
選擇化學(xué)清防蠟劑作為清防蠟的井,熱水洗井后1d加入100kg菌液,初定以10d為加藥周期,每次加入50kg菌液,通過對清防蠟的效果對于加蠟周期、防蠟效果進(jìn)行評價。
3.應(yīng)用效果
通過洗凈后直接加菌的方式,對復(fù)合菌與化學(xué)藥劑的試驗效果繼續(xù)擰對比,通過兩個月的試驗后,4口井都表現(xiàn)出令人滿意的效果?,F(xiàn)場實驗4口井的清防蠟應(yīng)用表明,該復(fù)配菌種清防蠟防蠟有效率達(dá)到90%以上,加藥周期有10天延長到38天,而且用量少,成本低,經(jīng)濟(jì)效益高。
四、結(jié)論
1.篩選出1組清防蠟用的復(fù)配菌種,主要包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等,能夠滿足克拉瑪依陸梁油田的油井清防蠟的使用條件。
2.在實驗室中,微生物防蠟效果能夠有效的改善原油中的蠟質(zhì)成分,降低蠟晶的形成效率,并且能夠使空白原油的含蠟量降低(10~20%),含膠量降低2~3%。防蠟率達(dá)到89%以上。
3.現(xiàn)場實驗4口井的清防蠟應(yīng)用表明,該復(fù)配菌種清防蠟防蠟有效率達(dá)到90%以上,加藥周期有10天延長到38天,而且用量少,成本低,經(jīng)濟(jì)效益高。
參考文獻(xiàn):