植物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 17:29:36
- 逗点生物
植物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
植物乳杆菌,常用学名为 Lactobacillus plantarum,是一类常见乳酸菌,广泛存在于发酵食品、植物性发酵原料、肠道环境以及多种功能性微生物产品中。它能够发酵糖类产生乳酸,在益生菌制剂、微生态制剂、发酵食品和饲料添加剂中应用较多。因此,植物乳杆菌检验既要确认样品中是否存在目标菌,也要在需要时进行定量计数,以评价产品中功能菌含量和批次稳定性。
依据 GB/T 34224—2017《生物产品中功能性微生物检测》,植物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。该方法的重点是:MRS 平板上的特征菌落只能作为可疑菌落,最终仍需通过形态学和生化鉴定确认后,才能判定为植物乳杆菌。
一、方法原理与检测思路
植物乳杆菌属于乳杆菌属,为革兰氏阳性、无芽孢杆菌,常呈直杆状,可单个、成对或成链状排列。乳杆菌对营养条件和培养环境有一定要求,通常使用 MRS 培养基进行分离和计数。MRS 培养基含有丰富的蛋白胨、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、锰盐等成分,能较好支持乳酸菌生长。
本方法采用平板涂布法进行计数。由于 MRS 培养基并非植物乳杆菌专属性培养基,其他乳杆菌、乳酸片球菌或部分耐酸菌也可能生长,因此不能仅凭菌落外观直接计为植物乳杆菌。标准流程要求从平板上挑取特征菌落进行纯培养、镜检和生化鉴定,再按确认比例换算样品中植物乳杆菌数量。
二、主要设备与材料
除微生物实验室常规灭菌、培养和无菌操作设备外,植物乳杆菌检验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℃ | 植物乳杆菌平板培养和纯培养 |
| 冰箱 | 2℃~5℃ | 保存培养基、试剂或待检样 |
| 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 |
| 无菌吸管或移液器吸头 | 1 mL、10 mL | 系列稀释和接种 |
| 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 |
植物乳杆菌常按低氧或厌氧条件培养。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。
三、培养基和试剂的作用
植物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植物乳杆菌 |
MRS 培养基适用于乳酸菌培养,但不能完全区分植物乳杆菌与其他乳酸菌。因此,MRS 平板上的菌落形态只能用于筛选可疑菌落,后续鉴定是结果准确性的关键。
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分散。植物乳杆菌产品常见形式包括冻干粉、颗粒、胶囊内容物、发酵液、混合粉剂或半固体产品,菌体可能与载体、保护剂、蛋白粉、糖类或发酵残渣混合不均。若样品没有充分均质,平行平板之间容易出现较大差异。
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,通常选取 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。
厌氧条件对乳杆菌生长非常重要。若厌氧系统失效或氧暴露过多,可能导致菌落偏小、数量偏低或形态不典型。平板表面也应保持适度干燥,过湿会造成菌液流动,过干则可能影响受损菌恢复。
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。植物乳杆菌在 MRS 平板上的可疑特征菌落通常为 边缘透明、整齐。但这些特征并非该菌独有,后续鉴定仍不可省略。
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 个边缘透明、整齐的可疑菌落,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。如果平板上有多种可疑菌落形态,应选择不同形态的菌落分别确认,避免只挑取最典型菌落造成结果偏差。
2. 形态学鉴定
取纯培养物进行革兰氏染色并镜检。植物乳杆菌应为 革兰氏阳性杆菌,呈直杆状,长度约 3.0 μm~8.0 μm,可单个、成对或成链状排列,通常无鞭毛,无芽孢。
需要注意,乳杆菌属内不同种的细胞形态相近,仅凭显微镜观察不能可靠区分植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌或其他乳杆菌。因此,形态学鉴定只用于初步确认,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。植物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植物乳杆菌特征,可判定为植物乳杆菌。
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植物乳杆菌,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 为每块平板上的植物乳杆菌菌落数;b 为挑取后经证实为植物乳杆菌的菌落数;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 个确认为植物乳杆菌,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,计算两个平板中植物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 为纳入计算平板的植物乳杆菌菌落数之和;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
若样品菌落符合植物乳杆菌形态学及生化鉴定特征,可判定为植物乳杆菌。
定性报告可写为:25 g 或 25 mL 样品中检出植物乳杆菌,或 25 g 或 25 mL 样品中未检出植物乳杆菌。
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植物乳杆菌,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、平板反复暴露空气或培养箱温度波动,都可能影响菌落数量和形态。
第五,样品必须充分均质。冻干粉、颗粒、胶囊内容物或发酵样品若分散不充分,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植物乳杆菌回收率。
十二、小结
植物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。对于植物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。




