嗜酸乳杆菌检验标准操作程序解析:MRS平板计数、厌氧培养与鉴定要点

2026-06-18 17:28:12
逗点生物
简介

嗜酸乳杆菌检验标准操作程序解析:MRS平板计数、厌氧培养与鉴定要点

嗜酸乳杆菌,学名 Lactobacillus acidophilus,是一类常见的乳酸菌,常用于益生菌制剂、发酵食品、微生态制剂、饲料添加剂和相关生物产品中。它能够发酵糖类产生乳酸,通常耐酸性较强,对营养条件和培养环境也有一定要求。因此,在功能性微生物产品质量控制中,嗜酸乳杆菌检验不仅要计数,还要确认平板上的可疑菌落是否真正属于目标菌。

依据 GB/T 34224—2017《生物产品中功能性微生物检测》,嗜酸乳杆菌检验通常采用“样品制备—系列稀释—MRS琼脂平板涂布培养—特征菌落计数—MRS肉汤纯培养—革兰染色镜检—生化鉴定—结果计算与报告”的流程。该方法的核心是利用 MRS 培养基支持乳杆菌生长,并在厌氧条件下培养,再通过形态学和生化鉴定确认目标菌。

一、方法原理与检测思路

嗜酸乳杆菌属于乳杆菌属,为革兰氏阳性、无芽孢杆菌,常呈单个、成对或成链状排列。乳杆菌对普通营养培养基的适应性不如许多杂菌,因此检测时常使用 MRS 培养基。MRS 培养基含有蛋白胨、牛肉浸粉、酵母浸粉、葡萄糖、吐温80、乙酸盐、柠檬酸盐以及镁盐、锰盐等,能够为乳酸菌提供较丰富的营养和适宜生长环境。

本方法采用平板涂布计数。由于 MRS 平板上可能生长其他乳酸菌或耐酸菌,仅凭菌落形态不能直接判定为嗜酸乳杆菌。因此,需要挑取特征菌落进行纯培养、革兰染色镜检和生化鉴定,再根据确认比例换算样品中的目标菌数量。

二、主要设备与材料

除微生物实验室常规灭菌、接种和培养设备外,本方法还需要恒温厌氧培养箱、冰箱、天平、均质器、振荡器、无菌吸管或微量移液器、无菌锥形瓶、无菌培养皿、显微镜和 pH 检测工具。

设备或材料 要求或规格 主要用途
恒温厌氧培养箱 37℃±1℃ 嗜酸乳杆菌平板培养和纯培养
冰箱 2℃~5℃ 保存培养基、试剂或样品
天平 感量 0.1 g 称取样品
均质器、无菌均质袋或均质杯 无菌使用 固体、半固体样品制备
振荡器 可稳定混匀 样品匀液和稀释液混合
无菌吸管或吸头 1 mL、10 mL 稀释和接种
无菌培养皿 直径 90 mm 平板培养
显微镜 10倍~100倍 革兰染色镜检
pH 计或精密 pH 试纸 经确认可用 检查培养基或试剂 pH

嗜酸乳杆菌通常适合在低氧或厌氧条件下培养。若实验室采用厌氧罐、厌氧袋或其他厌氧系统替代恒温厌氧培养箱,应通过方法适用性确认,保证目标菌回收率和菌落典型性符合要求。

三、培养基和试剂的作用

嗜酸乳杆菌检验主要使用 MRS琼脂培养基、MRS肉汤培养基、无菌生理盐水、革兰氏染色液和细菌生化鉴定试剂盒。

培养基 / 试剂 主要用途 作用说明
MRS琼脂培养基 平板计数和初步分离 支持乳杆菌生长,形成可计数菌落
MRS肉汤培养基 纯培养和增菌 用于挑取菌落后的恢复培养和鉴定前制备
无菌生理盐水 样品制备和系列稀释 维持基本渗透压,帮助样品分散
革兰氏染色液 形态学鉴定 判断是否为革兰氏阳性无芽孢杆菌
细菌生化鉴定试剂盒 菌种确认 根据代谢和生化反应确认嗜酸乳杆菌

MRS 培养基是乳酸菌检测中最常用的培养基之一,但并非嗜酸乳杆菌专属选择性培养基。植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌及其他乳酸菌也可能在 MRS 上生长,因此后续鉴定不可省略。

四、样品制备:制备均匀的 1:10 样品匀液

固体和半固体样品取 25 g,置于含 225 mL 无菌生理盐水 的无菌均质袋中,用拍击式均质器拍打 1 min~2 min,制成 1:10 样品匀液;也可置于含 225 mL 无菌生理盐水的无菌均质杯中,以 8000 r/min~10000 r/min 均质 1 min~2 min

液体样品应先充分摇匀,再用无菌吸管吸取 25 mL,加入装有 225 mL 无菌生理盐水 的无菌锥形瓶中。锥形瓶内可预置适量无菌玻璃珠,充分振摇后制成 1:10 样品匀液。

样品制备的关键是充分均质。嗜酸乳杆菌产品常见形式包括冻干粉、颗粒、胶囊内容物、混合粉剂或液体制剂,菌体可能与载体、保护剂、蛋白粉或糖类成分混合不均。若样品分散不足,会造成平板间差异大,影响计数准确性。

五、系列稀释:逐级递增并更换吸管

用 1 mL 无菌吸管或微量移液器吸取 1:10 样品匀液 1 mL,沿管壁缓慢加入含 9 mL 无菌生理盐水 的无菌试管中。操作时吸管尖端不要触及稀释液面,随后振摇试管或换用一支无菌吸管反复吹打混匀,制成 1:100 样品匀液

继续进行 10 倍递增稀释时,每递增一次稀释,都应更换新的无菌吸管或吸头,防止高浓度样品带入低浓度稀释液,造成计数偏高。稀释度应根据样品标示活菌数或预估菌量选择,一般选择 2~3 个连续适宜稀释度用于接种。

六、平板接种与厌氧培养

根据待检样品菌含量估计,选择 2~3 个连续适宜稀释度。每个稀释度吸取 0.1 mL 样品匀液,接种于 MRS琼脂平板表面,用无菌涂布棒小心、快速、均匀地涂布于琼脂表面,涂布棒不得接触平皿边缘。每个稀释度接种 2 个平板

涂布后,将平板静置约 10 min,使接种物完全被培养基吸收。随后翻转平皿,置 37℃±1℃厌氧培养箱中培养 48h±2h

MRS 平板表面状态会影响涂布效果。平板过湿时接种液容易流动,导致菌落融合;平板过干时可能影响受损菌恢复。厌氧培养时应确认厌氧系统有效,若厌氧条件不足,部分乳杆菌生长可能减弱,导致计数偏低。

七、特征菌落计数

培养结束后,选择特征菌落数在 30 CFU~300 CFU 之间、且无蔓延菌落生长的平板进行计数。低于 30 CFU 的平板记录具体菌落数;大于 300 CFU 的平板可记录为多不可计。每个稀释度的菌落数应采用两个平板的平均数。

若其中一个平板出现较大片状菌落,该平板不宜采用,可用同一稀释度中无片状菌落的平板作为该稀释度菌落数。若片状菌落不到平板面积的一半,而其余一半中菌落分布均匀,可计算半个平板后乘以 2,代表该平板菌落数,并在原始记录中注明。

当平板上出现菌落间无明显界线的链状生长时,可将每条单链作为一个菌落计数。嗜酸乳杆菌在 MRS 平板上的可疑特征菌落通常为 凸起、表面粗糙、边缘卷曲,但这些特征并非该菌独有,仍需后续鉴定确认。

八、菌落挑选、纯培养与鉴定

1. 菌落挑选和纯培养

从平板上挑选 5 个凸起、表面粗糙、边缘卷曲的可疑菌落,分别转入 MRS肉汤培养基中,于 37℃±1℃厌氧培养 24h±2h,随后进行形态学和生化鉴定。

挑取多个菌落有助于提高结果代表性。若平板上有不同类型的可疑菌落,应选择不同形态菌落分别确认,避免只挑取最典型菌落导致结果偏差。

2. 形态学鉴定

取纯培养物进行革兰氏染色并镜检。嗜酸乳杆菌应为 革兰氏阳性杆菌,呈杆状,两端圆,长度约 0.9 μm~6.0 μm,可单个、成对或成链状排列,无鞭毛,无芽孢。

需要注意,乳杆菌属内不同种的细胞形态可能相似,仅凭显微镜不能可靠区分嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌或其他乳杆菌。因此,形态学鉴定只能作为初步确认,最终仍需结合生化鉴定或其他可靠方法。

3. 生化鉴定

使用细菌生化鉴定试剂盒进行确认。嗜酸乳杆菌与乳杆菌属其他常见菌种的鉴别通常依赖糖类发酵、酶反应、生长特性等组合结果。若形态学和生化鉴定结果均符合嗜酸乳杆菌特征,可判定为嗜酸乳杆菌。

若结果不一致,应重新纯化后复测。对于菌种准确性要求较高的产品,可结合 MALDI-TOF MS、16S rRNA 测序或更高分辨率的分子方法进行复核。

九、目标菌数量如何计算?

由于平板上的特征菌落不一定全部为嗜酸乳杆菌,需要根据挑取鉴定结果计算每块平板中的目标菌数量。计算公式为:

a = b / A × C

其中,a 为每块平板上的嗜酸乳杆菌菌落数;b 为挑取后经证实为嗜酸乳杆菌的菌落数;A 为挑取平板上用于验证的菌落数;C 为平板上的所有特征菌落数。

例如,某平板上共有 120 个特征菌落,挑取 5 个进行鉴定,其中 4 个确认为嗜酸乳杆菌,则该平板目标菌数量为:

a = 4 / 5 × 120 = 96 CFU

若只有一个稀释度平板菌落数在适宜计数范围内,计算两个平板中嗜酸乳杆菌菌落数的平均值,再根据稀释倍数和接种体积换算为每克或每毫升样品中的菌落总数。

若两个连续稀释度平板菌落数均在适宜计数范围内,应按加权公式计算:

N = ΣC / [(n₁ + 0.1n₂) × d]

其中,N 为样品中菌落数;ΣC 为纳入计算平板的嗜酸乳杆菌菌落数之和;n₁ 为第一稀释度,即低稀释倍数平板个数;n₂ 为第二稀释度,即高稀释倍数平板个数;d 为第一稀释度稀释因子。

需要特别注意,本方法每皿涂布量为 0.1 mL。若公式中的 d 未包含接种体积校正,实验室在换算 CFU/g 或 CFU/mL 时应明确加入相应体积校正系数,避免低估结果。

十、结果判定与报告

若样品菌落符合嗜酸乳杆菌形态学及生化鉴定特征,可判定为嗜酸乳杆菌。

定性报告可写为:25 g 或 25 mL 样品中检出嗜酸乳杆菌,或 25 g 或 25 mL 样品中未检出嗜酸乳杆菌

定量报告时,菌落数小于 100 CFU 时,以整数报告;菌落数大于或等于 100 CFU 时,对第 3 位数字进行修约后保留前 2 位数字,后面用 0 代替位数;也可用 10 的指数形式表示,采用两位有效数字。例如 12600 CFU/g 可报告为 1.3×10⁴ CFU/g

十一、常见问题与注意事项

第一,MRS 平板上的可疑菌落不能直接报告为嗜酸乳杆菌,必须经过形态学和生化鉴定确认。

第二,本法每皿涂布量为 0.1 mL,最终结果换算时应考虑接种体积,否则可能低估样品菌数。

第三,加权公式应清楚写作 N=ΣC/[(n₁+0.1n₂)×d],避免因括号和乘除关系不明导致计算错误。

第四,厌氧条件对乳杆菌生长很重要。厌氧系统失效或氧暴露过多,可能导致菌落数偏低或菌落形态不典型。

第五,样品必须充分均质。冻干粉、颗粒、胶囊内容物等样品若分散不充分,会导致平行结果差异大。

第六,每次递增稀释应更换无菌吸管或吸头,避免交叉带菌。

第七,乳杆菌属内菌种形态相似,不能仅靠显微镜区分,应结合生化鉴定或更高分辨率方法。

第八,MRS 培养基应进行质量控制。培养基 pH、营养状态、灭菌条件和厌氧培养环境都会影响嗜酸乳杆菌回收率。

十二、小结

嗜酸乳杆菌检验是功能性微生物产品质量控制中的重要项目。该方法以无菌生理盐水制备 1:10 样品匀液,经系列稀释后取 0.1 mL 涂布于 MRS琼脂平板,在 37℃±1℃厌氧培养48h±2h,选择 30 CFU~300 CFU 的特征菌落平板进行计数,并挑取可疑菌落进行 MRS肉汤纯培养、革兰染色镜检和生化鉴定。

该方法的关键在于:样品制备充分、稀释准确、涂布均匀、厌氧培养条件有效、特征菌落经鉴定确认后再换算目标菌数量。对于嗜酸乳杆菌这类功能性乳酸菌检测而言,单纯依靠菌落形态并不可靠,必须结合显微形态、生化鉴定和必要的复核方法,才能保证检测结果准确可信。