显微计数法适用于各种含单细胞菌体的纯培养悬浮液,如有杂菌或杂质,常不易分辨。菌体较大的酵母菌或霉菌孢子可采用血球计数板,一般细菌则采用彼得罗夫·霍泽(Petrof Hausser)细菌计数板。两种计数板的原理和部件相同,只是细菌计数板较薄,可以使用油镜观察。而血球计数板较厚,不能使用油镜,计数板下部的细菌不易看清。
微生物细胞的大小是微生物重要的形态特征之一,由于菌体很小,只能在显微镜下来测量。用于测量微生物细胞大小的工具有目镜测微尺和镜台测微尺。
霉菌的营养体是分枝的丝状体。其个体比细菌和放线菌大得多,分为基内菌丝和气生菌丝。气生菌丝中又可分化出繁殖丝。不同霉菌的繁殖菌丝可以形成不同的孢子。霉菌菌丝较粗大,细胞易收缩变形,且孢子容易飞散,所以制标本时常用乳酸石炭酸棉蓝染色液。此染色液制成的霉菌标本片的特点是:细胞不变形,具有杀菌防腐作用,且不易干燥,能保持较长时间,溶液本身呈蓝色,有一定染色效果。利用培养在玻璃纸上的霉菌作为观察材料,可以得到清晰、完整、保持自然状态的霉菌形态;也可以直接挑取生长在平板中的霉菌菌体制水浸片观察。
放线菌自然生长的个体形态的观察现多用玻璃纸琼脂透析培养法。玻璃纸具有半透膜特性,其透光性与载玻片基本相同,采用玻璃纸琼脂平板透析培养,能使放线菌生长在玻璃纸上,然后将长菌的玻璃纸剪取小片,贴放在载玻片上,用显微镜镜检可见到放线菌自然生长的个体形态。
细菌是否具有鞭毛是细菌分类鉴定的重要特征之一。采用鞭毛染色法虽能观察到鞭毛的形态、着生位置和数目,但此法既费时又麻烦。如果仅须了解某菌是否有鞭毛,可采用悬滴法或水封片法(即压滴法)直接在光学显微镜下检查活细菌是否具有运动能力,以此来判断细菌是否有鞭毛。此法较快速、简便。
细菌的鞭毛极细,直径一般为10-20nm,只有用电子显微镜才能观察到。但是,如采用特殊的染色法,则在普通光学显微镜下也能看到它。鞭毛染色方法很多,但其基本原理相同,即在染色前先用媒染剂处理,让它沉积在鞭毛上,使鞭毛直径加粗,然后再进行染色。常用的媒染剂由丹宁酸和氯化高铁或钾明矾等配制而成。现推荐以下两种染色法。
细菌的芽胞具有厚而致密的壁,透性低,不易着色,若用一般染色法只能使菌体着色而芽胞不着色(芽胞呈无色透明状)。芽胞染色法就是根据芽胞既难以染色而一旦染上色后又难以脱色这一特点而设计的。所有的芽胞染色法都基于同一个原则:除了用着色力强的染料外,还需要加热,以促进芽胞着色。当染芽胞时,菌体也会着色,然后水洗,芽胞染上的颜色难以渗出,而菌体会脱色。然后用对比度强的染料对菌体复染,使菌体和芽胞呈现出不同的颜色,因而能更明显地衬托出芽胞,便于观察。
由于荚膜与染料间的亲和力弱,不易着色,通常采用负染色法染荚膜,即设法使菌体和背景着色而荚膜不着色,从而使荚膜在菌体周围呈一透明圈。由于荚膜的含水量在90%以上,故染色时一般不加热固定,以免荚膜皱缩变形。
用于生物染色的染料主要有碱性染料、酸性染料和中性染料三大类。碱性染料的离子带正电荷,能和带负电荷的物质结合。因细菌蛋白质等电点较低,当它生长于中性、碱性或弱酸性的溶液中时常带负电荷,所以通常采用碱性染料(如美蓝、结晶紫、碱性复红或孔雀绿等)使其着色。酸性染料的离子带负电荷,能与带正电荷的物质结合。当细菌分解糖类产酸使培养基pH下降时,细菌所带正电荷增加,因此易被伊红、酸性复红或刚果红等酸性染料着色。中性染料是前两者的结合物又称复合染料,如伊红美蓝、伊红天青等。
肉浸液肉汤培养基:将绞碎之去筋膜无油脂牛肉500g加蒸馏水1000mL,混合后放冰箱过夜,除去液面之浮油,隔水煮沸半小时,使肉渣完全凝结成块,用绒布过滤,并挤压收集全部滤液,加水补足原量。加入蛋白胨、氯化钠和磷酸盐,溶解后校正pH7.4~7.6煮沸并过滤,分装烧瓶,121℃高压灭菌30min.
细胞色素氧化酶试验:取37℃(或低于37℃)培养20h的斜面培养物一支,将两种试剂各2~3滴,从斜面上端滴下,并将斜面略加倾斜,使试剂混合液流经斜面上的培养物。如系平板培养物,则可用试剂混合液滴在菌落上。于2min内呈现蓝色者为阳性。阳性培养物大多数于半分钟内出现强阳性反应,2min以后出现微弱或可疑反应均作为阴性结果。
取白色洁净滤纸沾取菌落。加盐酸二甲基对苯二胺溶液一滴,阳性者呈现粉红色,并逐渐加深;再加α-萘酚溶液一滴,阳性者于半分钟内呈现鲜蓝色。阴性于两分钟内不变色。以毛细吸管吸取试剂,直接滴加于菌落上,其显色反应与以上相同。
将除氰化钾以外的成分配好后分装烧瓶,121℃高压灭菌15min.放在冰箱内使其充分冷却。每100mL培养基加入0.5%氰化钾溶液2.0mL(最后浓度为1∶10000),分装于12mm×100mm灭菌试管,每管约4mL,立刻用灭菌橡皮塞塞紧,放在4℃冰箱内,至少可保存两个月。同时,将不加氰化钾的培养基作为对照培养基,分装试管备用。将琼脂培养物接种于蛋白胨水内成为稀释菌液,挑取1环接种于氰化钾(KCN)培养基。并另挑取1环接种于对照培养基。在36±1℃培养1~2d,观察结果。如有细菌生长即为阳性(不抑制),经2d细菌不生长为阴性(抑制)。
将除尿素和琼脂以外的成分配好,并校正pH,加入琼脂,加热溶化并分装烧瓶。121℃高压灭菌15min.冷至50~55℃,加入经除菌过滤的尿素溶液。尿素的最终浓度为2%,最终pH应为7.2±0.1.分装于灭菌试管内,放成斜面备用。挑取琼脂培养物接种,在36±1℃培养24h,观察结果。尿素酶阳性者由于产碱而使培养基变为红色。
马尿酸钠培养基:用纯培养物接种,于42℃培养48h,观察培养液是否到达试管壁上记号处,如不足时,用蒸馏水补足至原量。经离心沉淀,吸取上清液0.8mL,加入三氯化铁试剂0.2mL,立即混合均匀,经10~15min,观察结果。
自琼脂斜面上挑取大量培养物,移种于苯丙氨酸琼脂,在36±1℃培养4h或18~24h.滴加10%三氯化铁溶液2~3滴,自斜面培养物上流下,苯丙氨酸脱氨酶阳性者呈深绿色。
除氨基酸以外的成分加热溶解后,分装每瓶100mL,分别加入各种氨基酸:赖氨酸、精氨酸和鸟氨酸。L-氨基酸按0.5%加入,DL-氨基酸按1%加入。再行校正pH至6.8。对照培养基不加氨基酸。分装于灭菌的小试管内,每管0.5mL,上面滴加一层液体石蜡,115℃高压灭菌10min.
用接种针轻轻触及培养物的表面,在盐水管内做成极稀的悬液,肉眼观察不见混浊,以每一接种环内含菌数在20~100之间为宜。将接种环灭菌后挑取菌液接种,同时再以同法接种普通斜面一支作为对照。于36±1℃培养24h.阳性者葡萄糖铵斜面上有正常大小的菌落生长;阴性者不生长,但在对照培养基上生长良好。如在葡萄糖铵斜面生长极微小的菌落可视为阴性结果。
蛋白胨水(靛基质试验用)成分蛋白胨(或胰蛋白胨)20g氯化钠5g蒸馏水1000mLpH7.4制法按上述成分配制,分装小试管,121℃高压灭菌15min.靛基质试剂柯凡克试剂:将5g对二甲氨基苯甲醛溶解于75mL戊醇中。然后缓慢加入浓盐酸25mL.欧-波试剂:将1g对二甲氨基苯甲醛溶解于95mL95%乙醇内。然后缓慢加入浓盐酸20mL.试验方法挑取小量培养物接种,在36±1℃培养1~2d,必要时可培养4~5d.加入柯凡克试剂约0.5mL,轻摇试管,阳性者于试剂层呈深红色;或加入欧-波试剂约0.5mL,沿管壁流下,覆盖于培养液表面,阳性者于液面接触处呈玫瑰红色。注:蛋白胨中应含有丰富的色氨酸。每批蛋白胨买来后,应先用已知菌种鉴定后方可使用。
硫酸亚铁琼脂(硫化氢试验用)成分牛肉膏3g酵母浸膏3g蛋白胨10g硫酸亚铁0.2g硫代硫酸钠0.3g氯化钠5g琼脂12g蒸馏水1000mLpH7.4制法加热溶解,校正pH,分装试管,115℃高压灭菌15min,取出直立候其凝固。试验方法挑取琼脂培养物,沿管壁穿刺,于36±1℃培养1~2d,观察结果。产硫化氢者使培养基变为黑色。注:肠杆菌科细菌测定硫化氢的产生,应采用三糖铁琼脂或本培养基。