微生物数量的测定 细菌群体生长表现为细胞数目的增加或细胞物质的增加。测定细胞数目的方法有显微镜直 接计数法(direct microscopic count)、平板菌落计数法(plate count) 、光电比油法(turbidity estimation by spectrophotometer)、最大或然数法(most probable number MPN)以及膜过 滤法(membrane filtration)等。测定细胞物质的方法有细胞干重的测定，细胞某种成分如氮 的含量、RNA 和 DNA 的含量测定，代谢产物的测定等。总之，测定微生物生长量的方法 很多，各有优缺点，工作中应根据具体情况要求加以选择。 本实验主要介绍生产、科研工作中比较常用的显微镜直接计数法、平板菌落计数法和光电 比浊计数法。 一 显微镜直接计数法 （一）目的要求 1明确血细胞计数板计数的原理。 2掌握使用血细胞计数板进行微生物计数的方法。 （二） 基本原理 显微镜直接计数法是将小量待测样品的悬浮液置于一种特别的具有确定面积和容积的载玻 片上(又称计菌器)，于显微镜下直接计数的一种简便、快速、直观的方法。目前国内外常 用的计菌器有：血细胞计数板、Peteroff-Hauser 计菌器以及 Hawksley 计菌器等，它们都 可用于酵母、细菌、霉菌孢子等悬液的计数，基本原理相同。后两种计菌器由于盖上盖玻 片后，总容积为 0.02mm 3 ，而且盖玻片和载波片之间的距离只有 0.02mm ，因此可用油浸 物镜对细菌等较小的细胞进行观察和计数。除了用这些计菌器外，还有在显微镜下直接观 察涂片面积与视野面积之比的估算法，此法一般用于牛乳的细菌学检查。显微镜直接计数 法的优点是直观、快速、操作简单。但此法的缺点是所测得的结果通常是死菌体和活菌体 的总和。目前已有一些方法可以克服这一缺点，如结合活菌染色微室培养（短时间）以及 加细胞分裂抑制剂等方法来达到只计数活菌体的目的。本实验以血球计数板为例进行显微 镜直接计数。另外两种计菌器的使用方法可参看各厂商的说明书。 用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的微生物计数方法。该计数板是一块特制 的载玻片，其上由四条槽构成三个平台；中间较宽的平台又被一短横槽隔成两半，每一边 的平台上各列有一个方格网，每个方格网共分为九个大方格，中间的大方格即为计数室。 计数室的刻度一般有两种规格，一种是一个大方格分成 25 个中方格，而每个中方格又分 成 16 个小方格；另一种是一个大方格分成 16 个中方格，而每个中方格又分成 25 个小方 格，但无论是哪一种规格的计数板，每一个大方格中的小方格都是 400 个。每一个大方格 边长为 lmm，则每一个大方格的面积为 lmm 2 ，盖上盖玻片后，盖玻片与载玻片之间的高 度为 0.lmm，所以计数室的容积为 0.lmm 3 (万分之一毫升) 计数时，通常数五个中方格的总菌数，然后求得每个中方格的平均值，再乘上 25 或 16 ， 就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成 lmL 菌液中的总菌数。设五个中方格中的总菌数为 A，菌液稀释倍数为 B ，如果是 25 个中方格的计数板，则 1mL 菌液中的总菌数=A/525104B=50000AB （个） 同理，如果是 16 个中方格的计数板，则 1mL 菌液中的总菌数=A/516104B=32000AB （个） （三）器材 1菌种 酿酒酵母 2仪器或其他用具 血细胞计数板，显微镜，盖玻片，无菌毛细滴管。 （四）操作步骤 l菌悬液制备 以无菌生理盐水将酿酒酵母制成浓度适当的菌悬液。 2镜检计数室 在加样前，先对计数板的计数室进行镜检。若有污物，则需清洗，吹干后才能进行计数。 3加样品 将清洁干燥的血细胞计数板盖上盖玻片，再用无菌的毛细滴管将摇匀的酿酒酵母菌悬液由 盖玻片边缘滴一小滴，让菌液沿缝隙靠毛细渗透作用自动进入计数室，一般计数室均能充 满菌液。 取样时先要摇匀菌液；加样时计数室不可有气泡产生。 4显微镜计数 加样后静止 5min ，然后将血细胞计数板置于显微镜载物台上，先用低倍镜找到计数室所在 位置，然后换成高倍镜进行计数。 调节显微镜光线的强弱适当，对于用反光镜采光的显微镜还要注意光线不要偏向一边，否 则视野中不易舌清楚计数室方格线，或只见竖线或只见横线。 在计数前若发现菌液太浓或太稀，需重新调节稀释度后再计数。一般样品稀释度要求每小 格内约有 510 个菌体为宜。每个计数室选 5 个中格( 可选 4 个角和中央的一个中格)中的菌 体进行计数。位于格线上的菌体一般只数上方和右边线上的。如遇酵母出芽，芽体大小达 到母细胞的一半时，即作为两个菌体计数。计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数 值来计算样品的含菌量。 5清洗血细胞计数板使用完毕后，将血细胞计数板在水龙头用水冲洗干净，切勿用硬物洗刷，洗完后自行晾干 或用吹风机吹干。镜检，观察每小格内是否有残留菌体或其他沉淀物。若不干净，则必须 重复洗涤至干净为止。 二 平板菌落计数法 （一）目的要求 学习平板菌落计数的基本原理和方法。 （二）基本原理 平板菌落计数法是将待测样品经适当稀释之后，其中的微生物充分分散成单个细胞，取一 定量的稀释样液接种到平板上，经过培养，由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落， 即一个单菌落应代表原样品中的一个单细胞。统计菌落数，根据其稀释倍数和取样接种量 即可换算出样品中的含菌数。但是，由于待测样品往往不易完全分散成单个细胞，所以， 长成的一个单菌落也可来自样品中的 23 或更多个细胞。因此平板菌落计数的结果往往 偏低。为了清楚地阐述平板菌落计数的结果，现在已倾向使用菌落形成单位(colony- forming units，cfu)而不以绝对菌落数来表示样品的活菌含量。 平板菌落计数法虽然操作较繁，结果需要培养一段时间才能取得，而且测定结果易受多种 因素的影响，但是，由于该计数方法的最大优点是可以获得活菌的信息，所以被广泛用于 生物制品检验( 如活菌制剂)，以及食品、饮料和水( 包括水源水)等的含菌指数或污染程度的 检测。 （三）器材 1菌种 大肠杆菌菌悬液。 2培养基 牛肉膏蛋白陈培养基。 3仪器或其他用具 1mL 无菌吸管，无菌平皿，盛有 4.5ml 无菌水的试管，试管架，恒温 培养箱等。 （四）操作步骤 l编号 取无菌平皿 9 套，分别用记号笔标明 10-4、10-5、10-6。( 稀释度)各 3 套。另取 6 支盛有 4.5mL 无菌水的试管，依次标是 10-1 、10-2、10-3、10-4 、10-5、10-6。 2稀释 用 lmL 无菌吸管吸取 lmL 已充分混匀的大肠杆菌菌县液(待测样品)，精确地放 0.5mL 至 10-1 的试管中，此即为 10 倍稀释。将多余的菌液放回原菌液中。 将 10-1 试管置试管振荡器上振荡，使菌液充分混匀。另取一支 lml 吸管插入 10 1 试管中 来回吹吸菌悬液三次，进一步将菌体分散、混匀。吹吸菌液时不要太猛太快，吸时吸管伸人管底，吹时离开液面，以免将吸管中的过滤棉花浸湿或使试管内液体外溢。用此吸管吸 取 10-1 菌液 lmL，精确地放 0.5mL 至 10-2 试管中，此即为 100 倍稀释。其余依次类推。 放菌液时吸管尖不要碰到液面，即每一支吸管只能接触一个稀释度的菌悬液，否则稀释不 精确，结果误差较大。 3取样 用三支 1mL 无菌吸管分别吸取 10-4、10-5 和 10-6 的稀释菌悬液各 lmL，对号放入编好号 的无菌平皿中，每个平皿放 0.2mL。不要用 lmL 吸管每次只靠吸管尖部吸 0.2mL 稀释菌液 放入平皿臼，这样容易加大同一稀释度几个重复平板间的操作误差。 4倒平板 尽快向上述盛有不同稀释度菌液的平皿中倒入融化后冷却至 45左右的牛肉膏蛋白胨培养 基约 15mL/平皿，置水平位置迅速旋动平皿，使培养基与菌液混合均匀，而又不使培养基 荡出平皿或溅到平皿盖上。 由于细菌易吸附到玻璃器皿表面，所以菌液加入到培养皿后，应尽快倒入融化并于已冷却 至 45 左右的培养基，立即摇匀，否则细菌将不易分散或长成的菌落连在一起，影响计数。 待培养基凝固后，将平板倒置于 37恒温培养箱中培养。 5计数 培养 48h 后，取出培养平板，算出同一稀释度三个平板上的菌落平均数，并按下列公式进 行计算， 每毫升中菌落形成单位(cfu)=同一稀释度三次重复的平均菌落数 稀释倍数5一般选择每个平板上长有 30300 个菌落的稀释度计算每毫升的含菌量较为合适。同一稀 释度的三个重复对照的菌落数不应相差很大，否则表示试验不精确。实际工作中同一稀释 度重复对照平板不能少于三个，这样便于数据统计，减少误差。由 10-4、10-5 、10-6 三个 稀释度计算出的每毫升菌液中菌落形成单位数也不应相差太大。 平板菌落计数法，所选择倒平板的稀释度是很重要的。一般以三个连续稀释度中的第二个 稀释度倒平板培养后所出现的平均菌落数在 50 个左右为好，否则要适当增加或减少稀释 度加以调整。 平板菌落计数法的操作除上述倾注倒平板的方式以外，还可以用涂布平板的方式进行。二 者操作基本相同，所不同的是后者先将牛肉膏蛋白胨培养基融化后倒平板，待凝固后编号， 并于 37 左右的温箱中烘烤 30min ，或在超静工作台上适当吹干，然后用无菌吸管吸取稀 释好的菌液对号接种于不同稀释度编号的平板上，并尽快用无菌玻璃涂棒将菌液在平板上 涂布均匀，平放于实验台上 2030min ，使菌液渗入培养基表层内，然后倒置 37的恒温 箱中培养 2448h。涂布平板用的菌悬液量一般以 0.1mL 较为适宜，如果过少菌液不易涂布开，过多则在涂布 完后或在培养时菌液仍会在平板表面流动，不易形成单菌落。 三 光电比浊计数法 （一）目的要求 1了解光电比浊计数法的原理。 2学习、掌握光电比浊计数法的操作方法。 （二）基本原理 当光线通过微生物菌悬液时，由于菌体的散射及吸收作用使光线的透过量降低。在一定的 范围内，微生物细胞浓度与透光度成反比，与光密度成正比，而光密度或透光度可以由光 电池精确测出。因此，可用一系列已知菌数的菌悬液测定光密度，作出光密度菌数标准 曲线。然后，以样品液所测得的光密度，从标准曲线中查出对应的菌数。制作标准曲线时， 菌体计数可采用血细胞计数板计数，平板菌落计数或细胞干重测定等方法。本实验采用血 细胞计数板计数。 光电比浊计数法的优点是简便、迅速，可以连续测定，适合于自动控制。但是，由于光密 度或透光度除了受菌体浓度影响之外，还受细胞大小、形态、培养液成分以及所采用的光 波长等因素的影响。因此，对于不同微生物的菌悬液进行光电比浊计数应采用相同的菌株 和培养条件制作标准曲线。光波的选择通常在 400700nm 之间，具体到某种微生物采用 多少还需要经过最大吸收波长以及稳定性试验来确定。另外，对于颜色太深的样品或在样 品中还含有其他干扰物质的悬液不适合用此法进行测定。 （三）器材 1菌种 酿酒酵母培养液 2仪器或其他用具 721 型分光光度计，血细胞计数板，显微镜，试管，吸水纸，无菌吸 管，无菌生理盐水等。 （四）操作步骤 1标准曲线制作 （1）编号 取无菌试管 7 支，分别用记号笔将试管编号为 1 、2、3、4、5、6、7。 （2）调整菌液浓度 用血细胞计数板计数培养 24 小时的酿酒酵母菌悬液，并用无菌生理 盐水分别稀释调整为每毫升 110 6 、210 6 、410 6 、610 6 、810 6 、1010 6 、1210 6 含 菌数的细胞悬液。再分别装入已编好号的 1 至 7 号无菌试管中。 （3）测 OD 值 将 1 至 7 号不同浓度的菌悬液摇均匀后于 560nm 波长、1cm 比色皿中测 定 OD 值。比色测定时，用无菌生理盐水作空白对照，每管菌悬液在测定 OD 值时均必须 先摇匀后再倒入比色皿